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<涨知识> LC, HPLC, MS和LC-MS的区别


什么是液相色谱LC?
液相色谱LC是一类分离技术,用于分离混合物中的各种成分,是样品通过极性流动相和非极性固定相进行物质传质的过程。

液相色谱LC的工作原理
注入样品随溶剂(即流动相)进入填充了多孔介质的色谱柱,多孔介质由聚合物、二氧化硅等颗粒状固体材料(即固定相)制成,根据样品与固定相和流动相的相对亲和力,将化合物逐个分离。其中,与固定相亲和力最强的组分最后流出,保留时间最长。

液相色谱LC与高效液相色谱HPLC有何不同?
高效液相色谱HPLC又称高压液相色谱,是一种先进的液相色谱。高效液相色谱主要用于医药、食品等领域,特别适用于不能用气相色谱分析的低挥发性或非挥发性有机化合物。 传统液相色谱与高效液相色谱的区别在于,液相色谱中的溶剂是依靠重力运动的,而在高效液相色谱中,溶剂在泵的高压下流动,克服了填料塔的压降,缩短了分离时间。正如将要讨论的,连续流动注射泵在高效液相色谱中非常有用。

高效液相色谱主要通过泵输送溶剂,常见的泵类型有:
1. 直接气压系统:价格便宜,可靠性高,但更换溶剂困难。
2. 注射泵:可提供无脉冲连续流量,精度高,无需清洗。
3. 气动增强器:在恒压下工作,即任何堵塞都可能导致压力下降,从而产生脉冲。
4. 往复泵:可提供恒定的流量和高压,但可以引起脉冲。
样品注射器要求死体积小,耐高压。由于样品进样阀具有这些特性,所以大多数装置采用样品进样阀而不是直接进样。可以使用自动取样器将样品自动注入阀门回路,也可以使用微型注射器手动注入。

HPLC中样品的检测与鉴定
化合物的鉴定与定量是通过色谱图来确定的,通常保留时间表示x轴,然而,y轴取决于检测方法,该方法通常是紫外检测器并测量吸光度的强度。其他类型的检测器也可以使用,如质谱检测器、蒸发光散射检测器、荧光检测器等。

什么是质谱MS?
质谱MS是根据原子或分子的质荷比,将原子或分子电离,从而实现化合物的分离和检测。质谱在生物化学和原子物理学等领域有着广泛的应用。

质谱的工作原理
样品被转换成气态(除了气态样品或热不稳定的样品),并通过接口引入电离室;气体样品离子化产生阳离子,用质量分析仪根据离子的质荷比进行分离,最后用检测器测定每种离子的种类和数量。
注意:大多数情况下,气体样品离子化产生阳离子,但少数类型的质谱会产生阴离子。

直接注入
有时,特别是对于热不稳定化合物,可以在液相中直接注入样品,这种方法叫做直接注入。在这种情况下,电离发生在冷凝阶段,需要注射泵将样品连续输送到光谱离子源中。注射泵是最常见和最可靠的直接注入方式,也常用于质谱MS中校准溶液和基质的输送。

质谱MS的局限性
质谱是一种非常精确和高灵敏度的分离和检测技术。然而,在分离高度复杂的混合物中所需组分时,仅利用MS不能实现完全分离。这是由于某些化合物可能具有类似的摩尔质量和碎片模式。因此,将MS与HPLC相结合是一种理想的分离检测技术。

什么是液质联用LC-MS?
液质联用LC-MS是高效液相色谱LC与质谱MS结合的技术,两者结合可以减少实验误差,提高准确度,在环境废水等涉及大量化合物的检测分析中具有重要的应用价值。

LC-MS的工作原理
液质联用LC-MS是根据混合物的物理化学性质,分离混合物中各种组分,并通过质谱进行检测。为了确保完全电离并保持质谱的检测灵敏度,LC-MS的流速应小于HPLC的流速。因此,LC-MS的色谱柱要小得多,以适应较小的溶剂流速和样品体积。注射泵因其精确度高并可以提供非常低的流速,常用于LC-MS。此外,还可以使用注射泵将样品注入系统,因为其可以提供的样品剂量非常精确。

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