用好LC-MS的10个关键的问题

1、要重视或搞清楚有关的基本概念

LC-MS是一种色-质联用仪器，目前使用比较广泛。  

LC-MS中LC是承担分离任务，MS是承担检测器的任务；但是LC-MS联用后，能解决单台LC和单台MS不能解决的问题！例如：不用LC分离，MS很难解决的工作，有了LC联用，问题就迎刃而解了；同时，不用MS做检测器，LC的灵敏度就较低、很多选择性物质无法检测出来。有了MS做检测器，其它检测器解决不了的工作，用了MS做检测器问题就解决了！

 LC-MS是由液相色谱（LC）和质谱（MS）两部分所组成的联用系统；本人经常听到有色谱工作者说：从色谱工作者的角度看，LC-MS就是一台液相色谱仪，质谱只是作为检测器而已；因此LC最重要！但是，质谱工作者却认为，LC-MS是一台质谱仪器，液相色谱只是质谱仪器的进样器或样品分离部分；因此质谱仪器最重要。我的看法认为上述二者都不全面！应该说LC-MS是一个由两种仪器联用的系统。LC和MS二者都是系统中的一部分！都很重要！

液相色谱是主要用于多种组分组成的混合物分离及检测，在混合物分离分析方面具有十分重要的地位，但定性能力弱（仅靠保留时间定性，一根色谱柱不能分离所有物质；并且与检测器有关）。与液相色谱形成鲜明对比的是，质谱检测器对混合物的检测毫无办法。但如果是一个单独的组分进入质谱检测器，它的质谱图可以通过各种离子化检测方法而获得。

MS是一种质量分析仪器；可以定性又可以定量！它是属于比较贵重的仪器之一。
MS其基本组成包括离子源、质量分析器、检测器和真空系统。离子源使试样分子或原子离子化，同时具有聚集和准直作用，使离子汇聚成具有一定几何形状和能量的离子束；质量分析器将离子源产生的离子按m/e的大小分离聚集；质量分析器种类较多，有单聚集质量分析器、双聚集质量分析器和四极杆质量分析器等。高真空系统为了降低背景以及减少离子间或离子与分子间的碰撞，离子源、质量分析器及检测器必须处于高真空状态下工作。

地球上的元素，是有同位素的，例如氦元素的同位素，分别是氦2和氦3。所谓同位素，就是同一种元素（质子相同），但具有不同的质量（由于中子数不同导致）。MS的作用，就是把同一种元素的各种同位素都区分开来（各同位素按质量大小排列，形成一个“谱”，所以叫质谱）。其原理就是带电粒子垂直入射到磁场中，做圆周运动的圆周半径与质量有关；根据半径与质量的关系就可以区别各个同位素（这方面的文献很多，请大家自己查阅）。

MS方法最早于1913年由J.J.汤姆孙确定，以后经 F.W.阿斯顿等人改进完善。现代MS经过不断改进，仍然利用电磁学原理，使离子束按荷质比分离。
现代MS的基本原理是：离子源将物质气化、电离成离子束，经电压加速和聚焦，然后通过磁场电场区，不同质量的离子受到磁场电场的偏转不同，聚焦在不同的位置，从而获得不同同位素的质量谱。

MS的最重要性能指标之一是它的分辨率，如果MS恰能分辨质量m和m＋Δm，分辨率定义为m／Δm。现代MS的分辨率一般可以达 105 ～106 量级，可测量原子质量，精确到小数点后7位数字。 MS最重要的应用是分离同位素并测定它们的原子质量及相对丰度。测定原子质量的准确度超过化学测量方法，大约2／3以上的原子的精确质量是用质谱方法测定的。

MS可以准确的鉴别该物质是什么东西，并可以确定它的分子结构。
但是，液相色谱和质谱联用后，LC-MS兼具LC的高分辨率和质谱的强有力的定性能力和高灵敏度，它是生物样品、中药、食品与代谢物定性定量的有效工具。气、液质联用仪，广泛应用于复杂组分的分离与鉴定中，其分辨率和灵敏度高，是目前科技工作者最重视的分析仪器系统之一！
    用好LC-MS是一个相当难的问题，以下问题值得特别重视。

    如果质谱MS的离子源、质量分析器、真空系统的任何部分出现任何问题，即使色谱系统很好，质谱采集的数据也是不准确、不稳定的！因此，从总离子流色谱图，可以清楚的得知LC和MS的相互关联、相互制约的关系。

还有，从提取离子色谱图（Extracted Ion Chromatogram，EIC）也能说明LC和MS的相互关联、相互制约的关系；EIC就是在一系列质谱数据中选择特定的一个或几个m/z，绘制其信号强度随保留时间变化的色谱图。这个“一系列质谱数据”，都与高压泵、色谱柱、离子源、质量分析器、真空系统等密切相关，只要某一个部分出现故障，整个LC-MS就不能正常工作！所以，将LC-MS看成一个整体非常重要！

但是，本人认为，必须加倍重视LC-MS的分离系统的问题。目前，很多LC-MS的生产者、使用者往往片面偏重MS检测系统，而忽视色谱系统，这是不对的！具体表现可以从各个公司的样本上看出；例如：在给出LC-MS的系统指标时，对直接影响整机稳定性的高压泵的核心指标、直接影响灵敏度的色谱柱的核心指标等等都没有给出！有的仪器就只给出峰面积重复性、保留时间重复性，这是远远不够的，这也足以说明有关人员对此重视不够！

从仪器学理论看，我们如果要研发、生产出优质的、可靠性好的LC-MS整机，要真正用好LC-MS仪器，在重视MS系统的核心指标的同时，必须重视影响整个LC-MS整机系统中的分离系统的核心指标。必须将高压泵、色谱柱、MS看成一个整体！必须看到三者之间是相互关联、相互影响、相互制约的！特别在使用中，高压泵、色谱柱、离子源、质量分析器、真空系统等多种因素中，只要有一个部分的一个指标出问题，就不可能用得到可靠的分析测试数据！这个问题，可能是目前阻碍全球色质联用仪器发展的关键问题之一！

目前，我国的LC-MS或LC-MS/MS虽说发展很快，但是在国际上只能属于中档水平！与国外还存在一些差距。我认为这是因为制造者、使用者对仪器学理论重视不够、全面重视各个部件的核心指标不够所致，这是产生差距的主要原因之一！希望使用者、制造者一定要重视这个问题！我国有能力、有条件赶超LC-MS等仪器和应用的国际先进水平！