色譜聯(lián)用技術(shù)2015

色譜聯(lián)用技術(shù)侯曉芳houxiaofang@主要內(nèi)容一、

色譜-質(zhì)譜聯(lián)用二、

色譜-傅里葉變換紅外光譜聯(lián)用(FTIR)三、

色譜-原子光譜聯(lián)用21.質(zhì)譜儀2.

GC-MS3.LC-MS4.

CE-MS1.

GC-FTIR2.LC-FTIR1.

GC-原子光譜聯(lián)用2.LC-原子光譜聯(lián)用一、

色譜-質(zhì)譜聯(lián)用3質(zhì)譜儀1GC-MS聯(lián)用2LC-MS聯(lián)用3CE-MS聯(lián)用4質(zhì)譜法的特點(diǎn)1911年

世界第一臺質(zhì)譜裝置（J.J.

Thomson）◆質(zhì)譜是分子離子及碎片離子的質(zhì)量與其相對強(qiáng)度的譜,

譜圖與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)；◆質(zhì)譜法進(jìn)樣量少,靈敏度高,分析速度快；◆質(zhì)譜法可提供分子量,確定分子式?！?/p>

通過測定樣品離子質(zhì)荷比（m/z）來進(jìn)行定性定量分析。◆被分析的樣品首先要離子化。4舉例說明5舉例說明6分子離子:

M+·,M-e→M+·

Z=1時，其m/z等于天然豐度最大的同位素的原子量之和。碎片離子:

廣義上指除分子離子以外的所有離子。

母離子與子離子:任何一個離子進(jìn)一步裂解為質(zhì)荷比較小的離子，前者是后

者的母離子或前體離子，后者是前者的子離子。質(zhì)譜中的離子準(zhǔn)分子離子:

[M+H]+,[M-H]-7質(zhì)荷比豐度基峰:

譜圖中最強(qiáng)的離子[M+H]+準(zhǔn)分子離子A+1A+2來源于自然界中的同位素{橫坐標(biāo)為離子的質(zhì)荷比，縱坐標(biāo)為離子相對強(qiáng)度或相對豐度。8質(zhì)譜中的離子必須是譜圖中最高質(zhì)量的離子。必須是奇電子離子。必須能夠通過合理的離子碎裂機(jī)理產(chǎn)生譜圖中的一些重要離子。氮規(guī)則：由Ｃ，Ｈ，Ｏ組成的有機(jī)化合物，Ｍ一定是偶數(shù)。由Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎ組成的有機(jī)化合物，Ｎ奇數(shù)，Ｍ奇數(shù)。由Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎ組成的有機(jī)化合物，Ｎ偶數(shù)，Ｍ偶數(shù)。9識別分子離子峰10識別分子離子峰

質(zhì)譜儀是通過對樣品電離后產(chǎn)生的具有不同的m/z

的離子來進(jìn)行分離分析的。

質(zhì)譜儀包括進(jìn)樣系統(tǒng)、電離系統(tǒng)、質(zhì)量分析系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。

質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)11真空系統(tǒng)加速區(qū)離子源質(zhì)量分析器進(jìn)樣系統(tǒng)檢測器計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)離子源透鏡系統(tǒng)四極桿檢測器離子化離子聚焦質(zhì)量分離離子檢測真空系統(tǒng)12雙分子渦輪泵可快速抽真空和進(jìn)行穩(wěn)定操作真空泵若真空度過低，則會造成離子源燈絲損壞、本底增高、圖譜復(fù)雜化、干擾離子源的調(diào)節(jié)、加速極放電等問題。高真空狀態(tài)！13進(jìn)樣系統(tǒng)

進(jìn)樣系統(tǒng)的作用是高效重復(fù)地將樣品引入到離子源中并且不能引起真空度的降低。進(jìn)樣方式：1直接進(jìn)樣2儀器聯(lián)用的進(jìn)樣（GC、LC、CE）

離子源的作用是使樣品分子變成離子，將離子聚焦，并加速進(jìn)入質(zhì)量分析器。

質(zhì)譜檢測的是離子；離子源即為接口。離子源14電子轟擊電離ElectronImpactIonizationEI化學(xué)離子化ChemicalIonizationCI電噴霧電離ElectrosprayIonizationESI場電離，場解吸FieldIonization,FieldDesorptionFI、FD快原子轟擊FastAtomBombardmentFAB基質(zhì)輔助激光解析電離Matrix-AssistedLaserDesorptionIonizationMALDI

大氣壓化學(xué)電離AtmosphericPressureChemicalIonization

APCI

離子化方式15電子轟擊電離EI所有的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖都是在70eV下做出的。而一般有

機(jī)化合物的電離電位是10eV。

有機(jī)物分子可能被打掉一個電子形成分子離子，確定

化合物分子量；也可能會發(fā)生化學(xué)鍵的斷裂形成碎片

離子，得到化合物的結(jié)構(gòu)信息。應(yīng)用最廣泛原理由GC或直接進(jìn)樣桿進(jìn)入的樣品，以氣體形式進(jìn)入離子源，由燈絲發(fā)出的電子與樣品分子發(fā)生碰撞使樣品分子電離。特點(diǎn)硬電離標(biāo)準(zhǔn)譜庫16電子轟擊電離EI電離室燈絲聚焦電極一對磁極17有些化合物穩(wěn)定性差，用EI方式不易得到分子離子，這時采用CI電離方式。特點(diǎn)：最強(qiáng)峰為準(zhǔn)分子離子；譜圖簡單；不適用難揮發(fā)試樣?；瘜W(xué)電離（CI）反應(yīng)氣體可以是甲烷、異丁烷、氨等。

以CH4為例：CI源工作過程中要引進(jìn)一種反應(yīng)氣體。氣體經(jīng)過電子轟擊，產(chǎn)生離子，再與試樣相互碰撞，產(chǎn)生準(zhǔn)分子離子。氣體分子試樣分子準(zhǔn)分子離子電子+++轟擊18M+CH5+→[MH]+

+CH4

M+C2H5+→[MH]++C2H4

M+C2H5+→[M-H]++C2H6

加合離子與樣品分子反應(yīng)：準(zhǔn)分子離子[MH]+、[MRH]+

生成的[M+H]+和[M-H]+比樣品分子M多一個H或少一個H，稱為準(zhǔn)分子離子。軟電離方式19場致電離(FI)特點(diǎn)：強(qiáng)電場將分子中拉出一個電子；分子離子峰強(qiáng)；碎片離子峰少；不適合化合物結(jié)構(gòu)鑒定。

要求樣品分子處于氣態(tài)，靈敏度不高，應(yīng)用逐漸減少。20陽極陰極d<1mm++++++++++++++++軟電離方式局限性：混合物樣品中共存物質(zhì)的干擾，它們常常會抑制分析物的離子化，造成靈敏度下降甚至根本沒有信號產(chǎn)生。缺點(diǎn)快原子轟擊（FAB）

氬氣在電離室依靠放電產(chǎn)生氬離子，高能氬離子經(jīng)電荷交換得到高能氬原子流，氬原子打在樣品上產(chǎn)生樣品離子。電離過程中不必加熱氣化，因此適合于分析大分子量、難氣化、熱穩(wěn)定性差的樣品。例如肽類、低聚糖、天然抗生素等。FAB源主要用于磁式雙聚焦質(zhì)譜儀21ＬＣ－ＭＳ用加速的中性原子（快原子）撞擊以甘油（底物）調(diào)和后涂在金屬表面的有機(jī)化合物（“靶面”），導(dǎo)致這些有機(jī)化合物電離的方法稱之為快原子轟擊（FAB）。以電子轟擊氣壓約為100Pa的中性氣體（氬或氦），產(chǎn)生的惰性氣體離子經(jīng)聚焦和加速后撞擊靶面導(dǎo)致分析物的離子化稱作離子轟擊作用。在此基礎(chǔ)上將氬離子還原為中性原子，再以加速的中性原子撞擊“靶面”即為快原子轟擊。分析物經(jīng)中性原子的撞擊獲取足夠的動能以離子或中性分子的形式由靶面逸出，進(jìn)入氣相。產(chǎn)生的離子一般是準(zhǔn)分子離子。

MALDI可使熱敏感或不揮發(fā)的化合物由固相直接得到離子。

待測物質(zhì)的溶液與基質(zhì)的溶液混合后蒸發(fā)，使分析物與基質(zhì)成為晶體或半晶體，用一定波長的脈沖式激光進(jìn)行照射時，基質(zhì)分子能有效的吸收激光的能量，使基質(zhì)分子和樣品分子進(jìn)入氣相并得到電離。

MALDI適用于生物大分子，如肽類，核酸類化合物。可得到準(zhǔn)分子離子峰，碎片離子和多電荷離子較少.基質(zhì)輔助激光解析電離(MALDI)23ＬＣ－ＭＳ電噴霧電離（ESI）ESI最大特點(diǎn)是容易形成多電荷離子?？梢詼y量大分子量的蛋白質(zhì)。ESI是一種軟電離方式，即便是分子量大，穩(wěn)定性差的化合物，也不會在電離過程中發(fā)生分解，它適合于分析極性強(qiáng)的有機(jī)化合物。24ＬＣ－ＭＳLC餾分經(jīng)毛細(xì)管流出的瞬間在N2氣的

作用下霧化。在所加的高電壓(<5KV)作用下，霧化

液滴帶電。帶電液滴在電場作用下迅速移動，伴隨大氣壓下溶劑的迅速蒸發(fā)，液滴體積縮小，而離子移向液滴表面，自身電場強(qiáng)度增大。當(dāng)達(dá)到臨界電場時，液滴表面電場排斥力大于維持液滴的表面張力，產(chǎn)生庫侖爆炸，此過程反復(fù)進(jìn)行，最終使樣品離子解析出來，并在電場作用下被引入質(zhì)譜檢測器。大氣壓化學(xué)電離源(APCI)APCI噴嘴的下游放置一個針狀放電電極，通過放電電極的高壓放電，使空氣中某些中性分子電離，產(chǎn)生H3O+，N2+，O2+

和O+

等離子，溶劑分子也會被電離，這些離子與分析物分子進(jìn)行離子-分子反應(yīng)，使分析物分子離子化。APCI主要用來分析中等極性的化合物。APCI主要產(chǎn)生的是單電荷離子，很少有碎片離子，主要是準(zhǔn)分子離子。可以認(rèn)為APCI是ESI的補(bǔ)充。ＬＣ－ＭＳ電離主要生成溶劑離子樣品分子與溶劑離子反應(yīng)生成離子簇離子去簇后送到質(zhì)譜計(jì)中MS放電針噴霧LC25不同離子源的適用范圍26不同電子能量下的質(zhì)譜圖27鄰苯二甲酸二辛酯的EI和CI質(zhì)譜圖28質(zhì)量分析器29◆質(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的核心,質(zhì)量分析器的作用是將離子源產(chǎn)生的離子按m/z順序分開并排列。

◆不同類型的質(zhì)量分析器構(gòu)成不同類型的質(zhì)譜儀。

單聚焦磁場分析器四級桿質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)譜儀傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀30在一定的B、V下，不同m/z

的離子其R不同，由離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)過分析器后可實(shí)現(xiàn)質(zhì)量分離。離子進(jìn)入分析器后，由于磁場的作用，其運(yùn)動軌道發(fā)生偏轉(zhuǎn)改作圓周運(yùn)動。其運(yùn)動軌道半徑R可由下式表示：

上式中，m-離子質(zhì)量

Z-離子電荷量

V-離子加速電壓

B-磁感應(yīng)強(qiáng)度單聚焦磁場分析器

四極桿質(zhì)譜結(jié)構(gòu)簡單，價廉，體積小，易操作，掃描速度快，適合于GC-MS,LC-MS，但分辨率不高。

31四級桿質(zhì)量分析器只有質(zhì)荷比滿足要求的離子才能通過四級桿到達(dá)檢測器。其它離子則撞到四級電極上而被“過濾”掉。r0

場半徑；f為頻率；V為電壓32三重四級桿質(zhì)譜的結(jié)構(gòu)示意圖Q1離子源碰撞室Q3檢測器Q1聚焦透鏡質(zhì)量分析器Q2結(jié)果固定掃描子離子掃描固定母離子掃描掃描中性丟失固定固定選擇離子監(jiān)測

特定m/z離子在阱內(nèi)一定軌道上穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，改變端電極電壓，不同m/z離子飛出阱到達(dá)檢測器。33離子阱質(zhì)量分析器

區(qū)別于四級質(zhì)量分析器，離子在離子阱中的運(yùn)動方向是xyz受控制，而四級桿是xy兩個方向受控制。特定m/z離子在阱內(nèi)一定軌道上穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，改變端電極電壓，不同m/z離子飛出阱到達(dá)檢測器。首先是將離子儲存在阱里，然后改變電場，按照不同質(zhì)荷比將離子退出阱外進(jìn)行檢測。利用離子儲存技術(shù)，可以選擇任一質(zhì)量離子進(jìn)行碰撞解離，實(shí)現(xiàn)二級或多級質(zhì)譜分析的功能。MS/MS有兩個質(zhì)量分析器串聯(lián)，分別掃描母離子和子離子，屬于空間上的串聯(lián)，而離子阱只有一個質(zhì)量分析器，在時間上實(shí)現(xiàn)多級質(zhì)量分離，屬于時間上的串聯(lián)。TOF-MS的核心部分是一個無場的離子漂移管；

加速后的離子具有相同的動能

m/z小的離子，漂移運(yùn)動的速度快，最先通過漂移管;

m/z大的離子，漂移運(yùn)動的速度慢，最后通過漂移管。適合于生物大分子，靈敏度高，掃描速度快，結(jié)構(gòu)簡單，分辨率隨m/z的增大而降低。

35飛行時間質(zhì)譜儀Timeofflight漂移時間

FT-MS的核心為分析室，分析室由三對平行的極板構(gòu)成。磁力線沿z軸方向，離子的回旋運(yùn)動垂直于z軸。在與x軸方向垂直的兩極板上施加激發(fā)射頻，在與y軸方向垂直的兩極板上檢測信號。(FourierTransformioncyclotronresonanceMassSpectrometer,FTICR-MS)

36傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀單雙聚焦質(zhì)譜儀體積大。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器的發(fā)展及儀器小型化（臺式）需要體積小的質(zhì)量分析器：四極桿質(zhì)量分析器飛行時間質(zhì)量分析器離子阱質(zhì)量分析器體積小，操作簡單分辨率中等37質(zhì)量分析器小結(jié)38檢測系統(tǒng)質(zhì)譜儀的檢測主要使用電子倍增器，也有的使用光電倍增管。

倍增器出來的電信號轉(zhuǎn)化為色譜圖，質(zhì)譜圖等信息。ExcellencethroughEvolution

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀40GC-MS結(jié)構(gòu)示意圖

41GC-MS聯(lián)用儀器CDhyphenatedtechnologyofGC-MS42GC-MS接口技術(shù)1.除去載氣；2.將待測物毫無損失地從GC轉(zhuǎn)移至MS。評價參數(shù)1.傳輸產(chǎn)率Y；2.濃縮系數(shù)N;3.延時t；4.峰展寬系數(shù)H目前常用的GC-MS接口1.直接導(dǎo)入型;2.開口分流型;3.噴射式分離器接口的作用3種接口性能比較接口Y/%Nt/sH分離原理適用性1100101無分離小孔徑毛細(xì)管柱230111~2無分離毛細(xì)管柱35010011~2噴射分離填充柱/毛細(xì)管柱主要色譜柱出口壓約為105Pa，

矛盾離子源的真空度約為10-3Pa。毛細(xì)管色譜柱:內(nèi)徑0.25～0.32mm

載氣:H2或He，流量在1～2ml/min(毛細(xì)管色譜柱流出的載氣和待測物進(jìn)入離子源作用場。由于惰性氣體He不發(fā)生電離，只有待測物分子形成帶電粒子，在加速電場作用下進(jìn)入質(zhì)量分析器)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)，應(yīng)用廣泛。43GC-MS接口技術(shù)columnMS高真空接口1.直接導(dǎo)入型最常用的一種技術(shù)！將毛管直接插入質(zhì)譜儀的金屬毛細(xì)管內(nèi)44GC-MS接口技術(shù)當(dāng)色譜柱的流量＞質(zhì)譜儀的工作流量時，過多的色譜柱流出物和載氣隨氦氣流出接口；當(dāng)色譜柱的流量＜質(zhì)譜儀的工作流量時，外套管中的氦氣提供補(bǔ)充。2.開口分流型45GC-MS接口技術(shù)3.噴射式分離器原理：氣體在噴射過程中不同質(zhì)量的分子都以超音速的同樣速度運(yùn)動，不同質(zhì)量的分子具有不同的動量。動量大的分子保持噴射方向運(yùn)動，而動量小的分子會偏離被真空泵抽走。因此分子量小的載氣分子就被抽走，而樣品分子經(jīng)濃縮后進(jìn)入質(zhì)譜?？傠x子色譜圖的橫坐標(biāo)是出峰時間,縱坐標(biāo)是峰高。圖中每個峰表示樣品的一個組份,由每個峰可以得到相應(yīng)化合物的質(zhì)譜圖。峰面積和該組份含量成正比,可用于定量。

Totalionchromatogram（TIC）46GC-MS總離子色譜圖47GC-MS選擇離子質(zhì)譜圖SIM(SelectedIonMonitoring)mode

選擇離子模式SIM主要用于定量分析。只有特定質(zhì)量數(shù)的離子被檢測。根據(jù)目標(biāo)化合物選擇合適的檢測離子相當(dāng)重要。靈敏度取決于所選擇的檢測離子。選擇離子質(zhì)譜圖48GC-MS質(zhì)譜圖49常見的低質(zhì)量中性碎片M-15(.CH3)M-27(CHNH2.CHCH2)M-32(CH3OH,S,O2)M-16(O)M-28(CO,CH2CH2)M-33(CH3+H2O)M-17(OH、NH3）M-29(CHO,C2H5)M-34(H2S)M-18(H2O)M-30(CH2O,NO)M-35(Cl)M-26(CN，HCCH）M-31(OCH3,CH2OH）M-36(2H2O,HCl）50GC-MS的譜庫化合物定性（1）NIST庫由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NationalInstituteofStandardsandTechnology，NIST）出版，收有64000張標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖。（2）Wiley庫第六版本的Wiley庫收有標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫230000張。（3）NIST/EPA/NIH庫由NIST、美國環(huán)保局（EPA）和美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）共同出版，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖超過129000張，約有107000個化合物結(jié)構(gòu)式。（4）農(nóng)藥庫約340個農(nóng)藥。（5）藥物庫約4370個化合物。（6）揮發(fā)油庫通用型專業(yè)型51GC-MS的應(yīng)用利血平的分子量608、沸點(diǎn)高，屬于GC分析困難的組分。ExcellencethroughEvolution

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀53液相色譜/質(zhì)譜系統(tǒng)

在線真空脫氣機(jī)

二元或四元梯度液相泵

自動進(jìn)樣器

柱溫箱二極管陣列檢測器

質(zhì)譜儀54LC-MS中存在的問題1.LC流動相對MS工作條件的影響1ml溶劑氣化生成500～1300ml的蒸氣。而

質(zhì)譜儀只能接受10ml/min。氣體流量有時流動相中含難以揮發(fā)的緩沖鹽。2.質(zhì)譜離子源溫度、電離方式不適宜液相色譜所

分析的樣品。55LC-MS的接口直接液體導(dǎo)入接口（DLI）移動帶技術(shù)（MB）熱噴霧接口（TS）粒子束接口（PB）快原子轟擊（FAB）基質(zhì)輔助激光解吸（MALDI）電噴霧電離（ESI）大氣壓電離（API）大氣壓化學(xué)電離（APCI）接口作用：除去流定相，只讓組分分子進(jìn)入離子源。56串聯(lián)質(zhì)譜模式時間串聯(lián)：離子阱質(zhì)譜，離子回旋共振質(zhì)譜空間串聯(lián)：串聯(lián)四極桿，四極桿與飛行時間質(zhì)譜串聯(lián)三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜四級桿與飛行時間質(zhì)譜串聯(lián)同一個質(zhì)量分析器不同的質(zhì)量分析器57正負(fù)離子掃描質(zhì)譜圖50100150200250300350400450m/z0e350e3100e3150e3200e3250e3300e3350e3Int.185197207227391105295167257142268317425280369128155243404341497668246945357482正離子模式負(fù)離子模式嗪草酮脫氧膽酸分析中m/z391的一級和二級質(zhì)譜圖58

ExcellencethroughEvolution4.毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用毛細(xì)管電泳（CE）電滲淌度一般比電泳淌度大一個數(shù)量級。60CE-MS的接口接口技術(shù)是實(shí)現(xiàn)CE-MS聯(lián)用的關(guān)鍵所在。近幾年來，關(guān)于CE-MS方法學(xué)的研究主要是關(guān)于新接口技術(shù)。目前主要分為：

CE-ESI-MS接口技術(shù)CE-ICP-MS接口技術(shù)鞘液接口無鞘液接口61CE-MS的接口金屬接口（噴霧桿）具有三層套管結(jié)構(gòu)：內(nèi)層中插入多孔毛細(xì)管,中間層采用了液體鞘流技術(shù),鞘液從中間層流出,與毛細(xì)管中流出的液體混合,解決了毛細(xì)管末端電接觸的問題,同時可以控制鞘液體流速以增大進(jìn)入ESI的液體量，補(bǔ)給足夠的液體基質(zhì),形成穩(wěn)定的電噴霧。鞘液體接口技術(shù)62CE-MS的接口鞘液體接口技術(shù)-改進(jìn)版

鞘液接口技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于通過提高樣品流速使得噴霧更加穩(wěn)定,有利于形成穩(wěn)定的電流回路,同時可改變CE運(yùn)行緩沖液的組成,使其滿足ESI源的檢測要求。然而鞘液的引入會稀釋樣品,使檢測靈敏度下降。為此,有人設(shè)計(jì)了低流速鞘液接口，以降低鞘液的稀釋作用,同時鉑絲構(gòu)成電流回路可以避免因流速低所造成的斷流。63CE-MS的特點(diǎn)CE-MS在線聯(lián)用具有樣品損失少、自動化程度高、分析速度快等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用要比離線聯(lián)用廣泛。缺點(diǎn)：1.離子源受限，僅電噴霧等幾種方法可選。2.常不允許CE采用其最佳緩沖條件，限制其優(yōu)勢的發(fā)揮。3.CE出峰很快，沒有時間進(jìn)行二級質(zhì)譜測定。優(yōu)點(diǎn)：64CE-MS的局限性

CE/MS的應(yīng)用報道雖然很多,但作為常規(guī)方法尚存在以下缺點(diǎn):靈敏度低,不如LC-MS；毛細(xì)管壁涂層材料中的表面活性劑等會降低被分析物的離子化效率甚至嚴(yán)重污染MS離子源；不是所有的CE分離模式都可方便地用于與MS相聯(lián)用；MS對CE分離緩沖液的限制較多。65二、

色譜-傅里葉紅外光譜聯(lián)用66GC與FTIR聯(lián)用接口技術(shù)1LC與FTIR聯(lián)用接口技術(shù)2

ExcellencethroughEvolution1.GC-FTIR68紅外光譜原理分子沿重心軸轉(zhuǎn)動的能量為轉(zhuǎn)動能；二個以上原子連接在一起，它們之間的鍵如同彈簧一樣振動，所需能量為振動能。當(dāng)分子受到紅外光的輻射，如果分子中某個基團(tuán)的振動頻率和它一樣，二者就會產(chǎn)生共振，此時光的能量通過分子偶極距的變化而傳遞給分子，這個基團(tuán)就吸收一定頻率的紅外光，產(chǎn)生振動躍遷，形成紅外吸收光譜。

紅外光譜根據(jù)不同的波數(shù)范圍分為三個區(qū)：近紅外區(qū)13,330~4000cm-1（0.75~2.5μm）中紅外區(qū)4000~650cm-1（2.5~15.4μm）遠(yuǎn)紅外區(qū)650~10cm-1（15~1000μm）

69GC/FTIR概述質(zhì)譜一般難于區(qū)分同分異構(gòu)體，單憑MS確定有機(jī)物結(jié)構(gòu)有時很困難，甚至不可能。實(shí)現(xiàn)GC-IR的困難除了工作氣壓匹配之外，其余工作條件的差異很大。尤其是散射型紅外光譜儀，掃描速度和靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于色譜。FTIR的出現(xiàn)大大促進(jìn)了GC-IR的發(fā)展。FTIR具有光通量大、信噪比好、掃描速度快等優(yōu)點(diǎn)，與GC的匹配性大大提高。70GC/FTIR系統(tǒng)汞鎘碲光導(dǎo)檢測器（MCT）光管:GC/FTIS的關(guān)鍵部件。用硼硅玻璃制成；兩端裝有KBr鹽窗，紅外干涉光可以通過；內(nèi)壁鍍金，有高的反射率，紅外干涉光在其中多次反射，增加光程以提高靈敏度；可加熱，保證GC流出物不在此冷凝、聚集；適當(dāng)?shù)娜莘e，以獲得最佳分辨率和靈敏度。細(xì)內(nèi)徑短光管

有助提高分辨率長光管

有助提高靈敏度格里菲斯（P.R.Griffiths）認(rèn)為:

色譜半峰寬體積等于或大于光管容積，才能獲得最佳分辨率和靈敏度。

71GC/FTIR系統(tǒng)接口裝置72GC/FTIR提供的信息（2）化學(xué)圖(官能團(tuán)色譜圖

)指定官能團(tuán)頻率范圍對時間所作的圖；是一個“色譜圖”，每個峰代表一個組分；包含的信息比一般的色譜圖多，體現(xiàn)了化合物類型或所含的官能團(tuán)；與GC-MS中的質(zhì)量色譜圖作用相似。官能團(tuán)色譜圖73GC/FTIR提供的信息（3）紅外重建色譜圖

GC-FTIR采集的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到的紅外吸收信號對時間所作的圖。積分吸收重建圖(紅外總吸光度重建圖TIA)，相當(dāng)于GC-MS中的總離子流圖(TIC)。不能實(shí)時檢查。Gram-Schmidt重建色譜圖扣除了載氣背景的積分重建圖。①②能全面反應(yīng)色譜流出情況74GC－FTIR－MS聯(lián)用一次進(jìn)樣便可獲得分離及紅外、質(zhì)譜互補(bǔ)的鑒定信息。更加省時、省力、省樣。GC進(jìn)樣后，可實(shí)時、同時顯示紅外的總響應(yīng)圖（TRC）、質(zhì)譜的總離子流圖（TIC）及每次掃描的蒸氣相紅外光譜圖和質(zhì)譜圖，并可對指定組分的紅外、質(zhì)譜進(jìn)行譜庫檢索，自動找出最佳匹配結(jié)果。聯(lián)機(jī)方式：串聯(lián)并聯(lián)756種毒品的三機(jī)聯(lián)用分析結(jié)果GC－FTIR－MS應(yīng)用組分1（咖啡因）組分2（美洲酮）

ExcellencethroughEvolution2.LC-FTIR77LC/FTIR系統(tǒng)組成78LC/FTIR接口——流動池接口工作原理：

首先經(jīng)液相色譜分離的餾分隨流動相順序進(jìn)入流動池，同時FTIR同步跟蹤，依次對流動池進(jìn)行紅外檢測，然后對獲得的流動相與分析物的疊加譜圖作差譜處理，以扣除流動相的干擾，獲得分析物的紅外光譜圖，進(jìn)而通過紅外數(shù)據(jù)庫進(jìn)行計(jì)算機(jī)檢索，對分析物進(jìn)行快速鑒定。79柱式透射流動池LC/FTIR接口——流動池接口平板式透射流動池

特點(diǎn)：

裝置簡單、操作方便。

局限性：流動相的干擾難以徹底消除；不適合梯度淋洗技術(shù)；被測物在池內(nèi)受檢時間受色譜峰出峰時間限制而無法

采用信號平均技術(shù)提高紅外譜圖的信噪比等。LC/FTIR接口——流動池接口因此，流動池法的應(yīng)用受到了限制，最理想的辦法是在測定光譜前去除流動相。80流動相去除接口是在測定紅外光譜之前將通過物理或化學(xué)方法將流動相除去以排除溶劑的干擾。目前已報道的該類接口有許多種，最具有實(shí)際意義的有霧化接口、漫反射轉(zhuǎn)盤接口等。LC/FTIR接口——流動相去除接口81（1）漫反射轉(zhuǎn)盤接口工作原理：

由色譜柱出來的流出物首先經(jīng)過一個加熱管，使90%的流動相揮發(fā)除去，濃縮的樣品滴入裝有細(xì)KBr或KCl粉末的樣杯，若干個樣杯裝在一個轉(zhuǎn)盤上，由微機(jī)控制其轉(zhuǎn)動。特點(diǎn)：靈敏度高，但只適用于分析沸點(diǎn)高且有UV吸收的物質(zhì)。因水難去除，僅適用于正相色譜。LC/FTIR接口——流動相去除接口漫反射測定的樣品自動制備系統(tǒng)正相色譜82（2）連續(xù)霧化接口工作原理：色譜流出物流入霧化器被直接噴霧在裝有金屬軸的NaCl晶體窗片上，然后溶劑立即被蒸發(fā)除去，而溶質(zhì)則以微粒結(jié)晶析出。然后以FTIR檢測窗片上的流出物。LC/FTIR接口——流動相去除接口連續(xù)霧化接口裝置正相色譜83（1）連續(xù)萃取式漫反射轉(zhuǎn)盤接口工作原理：首先將含水流動相與萃取劑二氯甲烷混合，經(jīng)萃取管后，流出物分為水相和有機(jī)相，密度小的水相被吸氣瓶吸去，有機(jī)相部分被導(dǎo)入樣品濃縮器，進(jìn)而滴入漫反射轉(zhuǎn)盤上的樣品杯。LC/FTIR接口——流動相去除接口特點(diǎn)：

常溫下分離溶劑，適用于不易揮發(fā)而易熱分解的有機(jī)化合物。連續(xù)萃取式漫反射轉(zhuǎn)盤反相色譜84（2）熱霧化接口工作原理：由HPLC出來的流出物被加熱霧化在光管內(nèi)壁上，用多次反射光譜法測定光管壁上附著的溶質(zhì)。此裝置有四個一樣的光管，依此收集、測量、清洗和干燥。如此反復(fù)。特點(diǎn)：

能有效除去溶劑，但靈敏度不高。LC/FTIR接口——流動相去除接口

空氣測量洗凈加熱干燥色譜流出物光管切換裝置示意圖反相色譜85LC/FTIR兩種接口比較1.無流動相干擾，可使用多種流動相；

2.適用于梯度淋洗，提高了樣品的分離檢測能力；

3.當(dāng)進(jìn)行離線紅外檢測時，可使用信號平均技術(shù)，增加譜

圖的信噪比，檢出限一般較流動池接口低。與流動池法相比，流動相去除法的接口裝置復(fù)雜，且操作需一定經(jīng)驗(yàn)。流動相去除法的缺點(diǎn)：流動相去除法的優(yōu)點(diǎn)：86LC/FTIR的應(yīng)用87一、

色譜-原子光譜聯(lián)用88GC與原子光譜聯(lián)用GC-FAAS、GC-ICP-AES1LC與原子光譜聯(lián)用LC-FAAS、LC-ICP-AES2

ExcellencethroughEvolution１.

GC與原子光譜聯(lián)用技術(shù)概述為什么將GC和原子光譜聯(lián)用？金屬元素存在不同的形態(tài)和價態(tài)，其毒性相差較大。利用色譜將不同價態(tài)和形態(tài)的微量元素進(jìn)行分離，然后再用原子光譜進(jìn)行測定。色譜與原子光譜的“接口”就是要在不降低色譜分離性