液质联用仪是一种将液相色谱的分离能力与质谱的强大鉴定和定量能力相结合的强大分析技术。
简单来说，它可以看作一个两步走的精密分析过程：
1.液相色谱部分：负责将复杂混合物中的各种成分分离开。
2.质谱部分：负责对分离后的每个成分进行识别和定量。
一、核心组成部分与工作原理
1.液相色谱(LC)部分
•作用：分离。样品溶液(液体)被注入一个由高压泵驱动的流动相(液体溶剂)中，流经固定相(色谱柱内的填充材料)。由于混合物中不同化合物与固定相的相互作用(如吸附、分配)强度不同，它们在色谱柱中的移动速度也不同，从而在不同的时间(保留时间)被依次洗脱出来，实现了分离。
•关键部件：高压泵、进样器、色谱柱、检测器(但在此处，质谱是其检测器)。
2.接口-离子源
这是LC-MS技术的核心和难点所在。因为LC端出来的是常压下的液体，而MS端需要在真空下操作的气态离子。接口必须高效地去除溶剂并将样品分子转化为离子。
•最主流的接口技术：电喷雾离子源
•工作原理：色谱柱流出的液体经过一个施加了高电压的毛细管，形成带电荷的雾状液滴。在干燥气和加热的作用下，溶剂迅速蒸发，液滴变小，电荷密度增大，最终发生“库伦爆炸”，产生带电荷的气态样品离子。
•特点：是一种“软”电离方式，极易产生分子离子峰(如[M+H]⁺,[M-H]⁻)，非常适合分析极性大、热不稳定的化合物，如蛋白质、多肽、代谢物、药物等。
•另一种常见接口：大气压化学电离源
•适用于中等极性、分子量较小的化合物。
3.质谱(MS)部分
•作用：分析和检测。离子源产生的离子被引入高真空的质量分析器中，根据其质荷比(m/z)进行分离，并由检测器计数，最终形成质谱图。
•关键部件：
•质量分析器：LC-MS的核心，常见类型有：
•四极杆：常用于定量分析，价格相对低廉。
•离子阱：可进行多级质谱(MSⁿ)，适合结构鉴定。
•飞行时间：高分辨率、高质量精度，适合未知物筛查和蛋白质组学。
•串联质谱：如三重四极杆(QQQ)是定量的“金标准”；Q-TOF结合了高分辨率和高通量筛查能力。
1.高灵敏度：可以检测到极低浓度(如皮克/毫升甚至飞克/毫升级别)的物质。
2.高选择性：通过色谱分离和质谱的特异性检测(如选择反应监测SRM)，能有效排除基质干扰，准确分析复杂样品(如血液、尿液、土壤、食品提取液)中的目标物。
3.强大的定性能力：通过多级质谱(MS/MS)可以获取化合物的碎片信息，推导其分子结构。
4.高效的分离能力：液相色谱可以分离广泛类型的化合物，特别是那些不挥发或热不稳定的物质(这些是气相色谱-质谱GC-MS的短板)。
5.广泛的适用性：从无机离子到有机大分子，均可分析。
三、主要应用领域
液质联用技术已成为生命科学、环境监测、食品安全、临床医学等领域的分析工具。
•制药与生物医药：
•药物代谢动力学研究(ADME)。
•药物杂质鉴定。
•蛋白质组学、代谢组学研究。
•生物制剂(如单克隆抗体)的表征。
•临床医学与检验：
•新生儿遗传代谢病筛查。
•激素等微量物质的精准定量。
•治疗药物监测(TDM)。
•食品安全：
•农药残留、兽药残留检测。
•非法添加剂(如瘦肉精、三聚氰胺)检测。
•毒素(如黄曲霉毒素)检测。
•环境监测：
•水体和土壤中的有机污染物(如抗生素、内分泌干扰物)分析。
•法医学：
•毒物鉴定、滥用药物筛查。
