实验室介绍
时间：2025/3/25 17:29:03
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将气相色谱（GC）的高效分离能力与质谱（MS）的定性鉴定能力结合，通过 GC 分离混合样品中的各组分，再依次导入 MS 通过质荷比（m/z）分析实现化合物定性与定量。样品汽化后随载气经 GC 色谱柱分离，各组分按保留时间先后进入 MS，通过电子轰击（EI）或化学电离（CI）产生特征碎片离子，经质量分析器筛选后由检测器记录，形成质谱图与总离子流色谱图（TIC）。
| 组件 | 功能与特点 |
|---|---|
| 气相色谱部分 | - 色谱柱：毛细管柱（如 DB-5MS，固定相为 5% 苯基聚硅氧烷），内径 0.25mm，长 30m，分离效率高； - 进样口：分流 / 不分流进样（分流比 10:1-100:1），高温汽化样品（如 250℃）； - 载气：高纯氦气（He），流速 1-2mL/min，确保分离重现性。 |
| 接口系统 | - 传输线：不锈钢 / 石英材质，温度维持 280-300℃，防止样品冷凝，连接 GC 柱与 MS 离子源； - 真空过渡：GC 端常压，MS 端高真空（10-10Pa），通过分子涡轮泵维持。 |
| 质谱部分 | - 离子源： ? 电子轰击源（EI）：70eV 电子轰击样品分子，产生特征碎片（如苯产生 m/z 78、51 离子），谱图可匹配标准谱库（如 NIST 库）； ? 化学电离源（CI）：温和电离，产生准分子离子（如 [M+H]），适用于极性大、易碎裂化合物； - 质量分析器：四极杆（最常用，扫描范围 m/z 10-1050）、飞行时间（TOF，高分辨率）； - 检测器：电子倍增器，检测限达 pg 级。 |
| 数据系统 | - 工作站软件（如 Agilent MassHunter）：同步采集 GC-MS 数据，自动匹配 NIST 谱库（含 > 30 万张标准谱图），支持定量方法开发（如选择离子监测 SIM）。 |
| 行业 | 检测对象举例 |
|---|---|
| 环境监测 | 水中挥发性有机物（VOCs，如苯系物、氯代烃）、土壤中半挥发性有机物（SVOCs，如 PAHs、农药）。 |
| 食品与香精 | 食品中农残（如有机磷、有机氯）、酒类中风味物质（如酯类、醇类）、香精中过敏原（如苯甲醛）。 |
| 医药与法医 | 血液中毒品（如海洛因、甲基苯丙胺）、药物代谢物（如尿液中苯巴比妥）、爆炸物残留（如 TNT）。 |
| 材料与化工 | 塑料中增塑剂（邻苯二甲酸酯）、涂料中 VOCs 释放量、聚合物单体残留（如苯乙烯）。 |
| 考古与文物 | 古物中有机成分分析（如壁画颜料中的油脂）、文物保护材料老化研究。 |
| 对比项 | GC-MS | LC-MS（液相色谱 - 质谱） | GC-FID（气相色谱 - 氢火焰检测器） |
|---|---|---|---|
| 分离对象 | 易挥发、热稳定有机物 | 极性、热不稳定大分子（如蛋白质、农药） | 含碳有机物（通用型检测，定性能力弱） |
| 定性能力 | 强（质谱库匹配） | 强（可获得分子离子峰） | 弱（仅保留时间定性） |
| 检测限 | 1-10 pg（痕量） | 0.1-1 pg（更高灵敏度） | 10-100 ng（较低） |
| 样品前处理 | 需衍生化（部分极性物质） | 简单（直接进样或过滤） | 简单（适用于常规有机物） |
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