GC-MS接口.docVIP

目前常用的GC－MS接口 1．直接导入型接口（Direct coupling） 内径在0.25至0.32mm的毛细管色谱往的载气流量在1～2ml／min。这些柱通过一根金属毛细管直接引入质谱仪的离于源）这种接口方式是迄今为止最常用的一种技术。毛细管柱沿图中箭头方向插入，直至有1～2mm的色谱柱伸出该金属毛细管。载气和待测物一起从气相色谱柱流出立即进入离子源的作用场。由于载气氦气是惰性气体不发生电离，而待测物却会形成带电粒于。待测物带电粒子在电场作用下加速向质量分析器运动，而载气却由于不受电场影响，被真空泵抽走，接口的实际作用是支撑插入端毛细管，使其准确定位。另一个作用是保持温度，使色谱柱流出物始终不产生冷凝。 使用于这种接口的载气限于氦气或氢气。当气相色谱仪出口的载气流量高于2m1／rnin时，质谱仪的检测灵敏度会下降。一般使用这种接口，气相色谱仪的流量在0.7～1.0m1／min。色谱柱的最大流速受质谱仪真空泵流量的限制。最高工作温度和最高柱温相近。接口组件结构简单，容易维护。传输率达100％，这种联接方法一般都使质谱仪接口紧靠气相色谱仪的侧面。这种接口应用较为广泛。 2．开口分流型接口（open-Split Coupling） 色谱柱洗脱物的一部分被送入质谱仪，这样的接口称为分流型接口。在多种分流型接口中开口分流型接口最为常用。 图6.2 开口分流型接口工作原理 1 限流毛细管；2 外套管；3 中隔机构；4 内套管 气相色谱柱的一段插入接口，其出口正对着另一毛细管，该毛细管称为限流毛细管。限流毛细管承受将近0.1MPa的压降，与质谱仪真空泵相匹配，把色谱柱洗脱物的一部分定量地引入质谱仪的离子源。内套管固定插色谱柱的毛细管和限流毛细管，使这两根毛细管的出口和入口对准。内套管置于一个外套管中，外套管充满氦气，当色谱柱的流量大于质谱仪的工作流量时，过多的色谱柱流出物和载气随氦气流出接口；当色谱往的流量小于质谱仪的工作流量时，外套管中的氦气提供补充。这种接口结构也很简单、但色谱仪流量较大时，分流比较大、产率较低，不适用于填充柱的条件。 3.喷射式分子分离器接口 常用的喷射式分子分离器接口工作原理是根据气体在喷射过程中不同质量的分子都以超音速的同样速度运动，不同质量的分子具有不同的动量。动量大的分子，易保持沿喷射方向运动，而动量小的易于偏离喷射方向，被真空泵抽走。分子量较小的载气在喷射过程中偏离接受口，分子量较大的待测物得到浓缩后进入接受口。喷射式分子分离器具有体积小热解和记忆效应较小，待测物在分离器中停留时间短等优点。下面是Ryhage型分子分离器接口的工作原理图。 图6.3　Ryhage型喷射式分子分离器工作原理 气相色谱柱洗脱物进入图中左边的三角形腔体后，经直径约为0.1mm的喷嘴孔以超声膨胀喷射方式向外喷射，通过约为0.15～0.3mm的行程，又进入更细的毛细管，进行第二次喷射分离。 Ryhage型喷射式分子分离器浓缩系数与待测物分子量成正比，可适用于各种流量的色谱柱。主要缺点是对易挥发的化合物的传输率不够高。 六、气相色谱－质谱联用中的衍生化方法 在GC－MS方法分析实际样品时，对羟基、胺基、梭基等官能团进行衍生化往往起着十分重要的作用。主要有以下一些益处： ①改善了待测物的气相色谱性质。待测物中一些极性较大的基团的存在，如羟基、羧基等气相色谱特性不好，在一些通用的色谱柱上不出峰或峰拖尾，衍生化以后，情况改善。 ②改善了待测物的热稳定性。某些待测物，热稳定性不够，在气化时或色谱过程中分解或变化，衍生化以后，待测物定量转化成在GC－MS测定条件下稳定的化合物。 ③改变了待测物的分子质量。衍生化后的待测物绝大多数是分子量增大，有利于使待测物和基质分离，降低背景化学噪音的影响。 ④改善了待测物的质谱行为。大多数情况下，衍生化后的待测物产生较有规律、容易解释的质量碎片。 ⑤引入卤素原子或吸电子基团，使待测物可用化学电离方法检测。很多情况下可以提高检测灵敏度，检测到待测物的分子量。 ⑥通过一些特殊的衍生化方法，可以拆分一些很难分离的手性化合物。 七、气相色谱-质谱联用质谱谱库和计算机检索 随着计算机技术的飞速发展，人们可以将在标准电离条件（电子轰击电离源，70eV电子束轰击）下得到的大量已知纯化合物的标准质谱图存贮在计算机的磁盘里，作成已知化合物的标准质谱谱库，然后将在标准电离条件下得到的。已被分离成纯化合物的未知化合物质谱图与计算机内存的质谱谱库内的质谱图按一定的程序进行比较，将匹配度（相似度）高的一些化合物检出，并将这些化合物的名称、分子量、分子式、结构式（有些没有）和匹配度（