玩转质谱|1|：什么是液质（LCMS）
▉ 导读
液相色谱（LC）与质谱（MS）的结合为实验室创造了理想的分析工具。自1970年代以来，高性能液相色谱仪（HPLC）一直是分离，分析和纯化有机化合物混合物的首选实验室工具。HPLC色谱柱可分离几乎所有可溶解的混合物。质谱仪可以电离分离出的峰溶液，并为每个峰组分提供分子量。LC / MS / MS系统可将母离子裂解成独特的裂解模式，并可分离子离子以进行鉴定和定量。通过与标准计算机数据库生成的碎片图谱进行比较，可以确定每个母体离子的特征碎片图谱。由于质谱分析仅需要一小部分色谱柱流出物，因此可以将HPLC系统的输出进行划分，以供其他HPLC检测器进行分析或用于制备样品的回收。
▉ 什么是液质
直到世纪之交，用于分离混合物并确定其成分的首选工具是气质谱联用仪(GC/MS)。然而，气质受到三个主要因素的限制:
样品波动。
水样需要提取的事实。
样品在气相炉中的热降解。
需要注意的是：
并非所有化合物的挥发性都足以将其引入气相色谱柱或从气相色谱柱上洗脱出来。
进样之前必须提取和/或衍生水混合物，这增加了分析成本，并使样品处理误差进入了峰定量。
可用的色谱柱无法解析化合物的所有混合物，虽然新型色谱柱已在某种程度上消除了这个问题。
柱温是可用于分离混合物中化合物的主要变量， 从色谱柱中除去较大化合物所需的柱温会降解许多热不稳定化合物。
在过去的几年中，LC/MS的销量几乎与GC/MS持平，因为LC/MS可以分析更多的化合物，并且在HPLC分离中可以使用更大范围的分离变量。
液质须克服一些限制性能的因素:
分析仪信号被洗脱溶剂淹没。
梯度洗脱时溶剂组成变化。
用于pH控制的缓冲液。
中性峰组分的电离。
如果将HPLC输出直接引入质谱，则来自溶剂的信号会使分析物信号被埋在该溶剂信号下，以及溶剂信号饱和效应。将无机化合物直接引入高真空系统将导致质谱仪入口积垢和信号丢失。代替无机缓冲剂使用的有机缓冲剂表现出与有机溶剂相同的问题：它们淹没了分析仪和检测器。用挥发性等同物代替非易失性缓冲液和试剂可以像溶剂一样将其除去。最终的障碍是，从HPLC色谱柱分离出的中性化合物必须转化为带电荷的分子离子，或碎片化为可以由分析仪分离的带电荷的离子。
使用离子喷雾和电喷雾接口（ESI、APCI等等），来自HPLC的至少一部分流被喷洒在加热室中的高压冠状放电针上，使溶剂汽化注入悬浮分子充电，产生分子离子。在电离的分析物被拉入到分析仪高真空环境的针孔入口之前，中性流动幕气体将大部分溶剂和替代添加剂扫出界面，不让其进入质谱真空腔内。
▉ 液质系统
LC / MS系统是HPLC泵送系统，进样器和通过某种类型的蒸发电离界面与质谱仪结合的色谱柱。计算机系统通过控制HPLC的流量，溶剂梯度以及远程进样和梯度运行开始来协调系统的各个组成部分。它还提供对质谱仪扫描范围和透镜的控制，并访问和处理来自离子检测器放大器的数据。
描述的系统听起来很复杂，但实际上是一个非常基本的LC / MS系统，仅提供基本信息。如果我们需要更多信息来鉴定目标化合物，我们将需要一个复杂的LC / MS / MS系统。这样的系统不仅可以测量分子量，还可以将第一次分离提供的母离子分裂成较小的离子，并通过进行产物质量扫描来测量这些离子的分子量。我们可以使用这些信息来开发原始结构的结构解释，方法是通过严格地从碎片峰位置推论得出，或者通过与已知化合物及其碎片模式的商业数据库进行计算机比较，从而为过度工作的系统计算机提供了另一项工作。
所有这些硬件和软件均已就绪，可以运行整个系统。使流动相溶剂通过HPLC色谱柱，并将溶解的样品注入流动的物流中。溶解在流动相中的物质与填料相互作用，并且当物质向下移动到色谱柱时会发生平衡分离。
这些分离的化合物在不同的时间从色谱柱上洗脱下来，进入溶剂蒸发的界面，化合物被电离，然后被拉入真空质谱仪。电子透镜聚焦带电的离子束，并将其带入质量分析仪。它们被扫描的直流/射频（dc / RF）信号扫向分析仪，该信号选择特定质量/电荷（m / z）值的离子撞击检测器表面并触发信号。该信号在计算机中与控制信息进行组合，然后将控制信息发送到质谱仪，以创建一个三维信号强度与时间和m / z信息的三维阵列，以进行存储和处理。
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往期回顾
液相学习|2|：液相（LC）方法开发的常规套路（下）
液相学习|3|：液相（LC）与液质（LCMS）方法中进样量大小对色谱峰的影响
液相学习|4|：液相（LC）系统中的核心部件—流动相瓶子
玩转质谱|1|：什么是液质（LCMS）
玩转质谱|2|：液质（LCMS）中离子源电离的方式与选用
玩转质谱|3|：液质（LCMS）中化合物常用的几种扫描模式
玩转质谱|4|：液质（LCMS）中常见的子离子玩转质谱|5|：PPG调谐操作步骤—AB SCIEX液质仪器
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