液相色谱-质谱联用技术解析

于 2026-09-10 11:18:35 发布 3 阅读 0 评论

LC-MS与LC-MS-MS的对比


液相色谱-质谱联用(LC-MS)与液相二级质谱(LC-MS-MS)都是实验室中极为精密的检测仪器,二者在外观和基本原理上存在诸多相似之处,但它们在实际应用中又有着显著的区别。


工作原理与信息获取



LC-MS通过采集质谱得到总离子色谱图。当采用电喷雾这种软电离源时,通常很少或没有碎片,谱图中只有准分子离子,因而只能提供未知化合物的分子量信息,无法提供结构信息,很难用来做定性分析,但可以用来定量分析。然而,如果单级MS使用像EI之类的电离源,就会产生碎片峰,从而可以提供分子结构信息。而LC-MS/MS采用串联质谱,既能得到分子离子峰,又有碎片离子峰,因而可以用来进行定性和定量分析。


分离作用与应用领域


质谱的突出特点是它本身具有质量信息,可以靠这个质量信息定性或提供定性的一些依据(但还需要其他一些定性仪器配合)。质谱本身也有一个分离作用,即按照质量的分离。如果液相分离了一次,那么LC-MS就分离了两次,而LC-MS/MS就分离了三次,LC-MS3就分离了四次……(3级以上是离子阱质谱的特点)。


适用场景与成本考量



LC-MS和LC-MS/MS(或MSn)的区别在于,如果你关心的结果是样品中的主成分,且是你已经知道的目标物,例如质控、有机合成后查看纯品、部分的农药全分析工作、药物合成中前导化合物的指导(合成一锅就打一针看看合成得对不对)等,都可以用LC-MS。因为LC-MS成本较低,操作也较为简单。即使有些东西液相没分开,但只要你关心的是主成分,影响都不大。通过调整液相条件,或做完扫描图直接看提取离子图,或做SIM都可以。在这些领域使用LC-MS/MS则是大材小用,花费这么多钱是浪费。而如果你关心的结果是未知的东西,打一针LC-MS无法定性,需要更多的碎片信息;或者是混合物中的痕量成分,那你必须使用LC-MS/MS。LC-MS/MS可以给出更多的碎片信息,帮助你定性;可以降低背景噪音,让痕量组分的谱图不受丰量物质的干扰;可以大幅提高化合物的灵敏度,使定量结果更准确。


LC-MS-MS的内标定量分析


1.问题与方法


在使用三重四级杆LC-MS/MS定量分析目标物时,如果没有标准品,内标法该如何操作呢?


方法一:内标法进行定量分析,通常需要待测物标准品。如果没有待测物标准品,就无法准确测量其含量,因为无法绘制标准曲线。即使没有待测物标准品,也不能准确测量其含量,但可以通过加入内标的方法测量待测物的相对含量,可以比较待测物在各样品中的多少及相差倍数。用LC-MS-MS做定量一般都采用MRM的扫描方式。

如果没有待测物标准品,就无法建立和优化MRM扫描的质谱参数,只能使用FULL SCAN或SIM的扫描方法。同时,没有待测物标准品,也无法准确得到待测物在LC上的保留时间。如果样品中有与待测物相似质量数的化合物,得到的色谱峰就不会很纯净,会对判定哪个是待测化合物产生干扰。


方法二:如果没有标准品,可以只用面积相对定量。然后选用LC-MS/MS的SIM模式(当样品杂质比较少时,选择同位素丰度为100%的分子量,上下增减0.2)。如果考察因素导致的量的改变比较微量,可以选择一种物质为回收率指示物(在反应液前处理前加入),一种物质为内标物(前处理后、液相小瓶中进样测试前,在待测样品中加入定量的内标物,然后进行测试)。


LC-MS的定量分析能力


1. 定量方法与图谱作用


LC-MS可以进行定量分析。在液质联用中,质谱跑出来的图谱用于定性分析,而色谱本身配置的紫外检测器跑出来的图谱则用于定量分析。但在有紫外吸收的干扰峰时,定量就不准确了。


2.扫描方式与应用选择


液质联用有SIM和全扫描两种方式。在药物代谢动力学试验中,尤其是在对体内药物分析时,一般使用LC-MS/MS进行定量分析,而不是LC-MS。这是因为质谱定量分析中,使用LC-MS/MS更为准确。通过查看质荷比,可以推测分子量。而UV虽然也可以用来定量,但在有干扰峰时,定量就不准确了。LC-MS/MS使用母离子/子离子来进行定量,相对来说,干扰要少得多,也比较准确,在PK/TK的应用很广泛。


LC-MS/MS的定量分析要点


1.定量模式与内标选择


如果你想用LC-Q-TOF-MS来做代谢组学,因为样品是体液含有多种化合物,想加入内标后先进行一个相对的定量来判断含量发生变化的化合物,那么可以使用LC-MS-MS定量分析的SIM或MRM模式。其中,MRM模式更为准确。SIM使用Q选择性的滤过选中的分子量,但由于分子量相同的化合物很多,所以如果样品稍微复杂的话,SIM基本不合适。而MRM选择母离子和子离子,使用Q过滤母离子,q轰击母离子,TOF过滤子离子,使子离子被检测器检测到。这样,即使分子量相同,轰击后产生的子离子不一样的干扰离子就被排除了,因此MRM模式是更为可靠的LC-MS定量分析方法。


2.内标选择原则与定量流程


内标的选择原理是结构基本和待测化合物类似。结构相同或类似,主要是为了满足被离子化的效率与样品类似。这也是为什么很多都选择使用该化合物或此类化合物的氘代化合物。内标的选择还要求其分子量与待测物质不重合(还需要尽量避开化合物的isotopic peak的m/z),并且可以和待测物质分开。如果使用MRM,样品被分开的话,那么理论上来说总离子流图上的每个峰都是代表一种物质。同时使用MRM模式,如果样品们的分子量与子离子不重叠,那么,即使在柱子中不被分开的化合物,也可以认为在MS中被分开了。


MRM检测到几十个物质就是多个物质在同一时间从色谱柱跑出来了。虽然出峰时间一样,但是每个化合物的peak应该是软件中可以显示出来的,只不过报道中由于篇幅有限,会被简略掉。定性的话,需要标品,retention time需要一致。定量的话,需要先作标准曲线(峰面积比与浓度)。

点赞(0)

评论列表 共有 0 条评论

暂无评论

微信小程序

微信扫一扫体验

立即
投稿

微信公众账号

微信扫一扫加关注

发表
评论