In den Forschungs- und Entwicklungslaboren verfolgen Forscher die Stoffwechselbahn der Medikamente im Körper über ein Flüssigkeitskombinator. In der Umweltüberwachungsstation verwenden die Ingenieure es, um Spuren von Schadstoffen im Wasser zu überprüfen. Die Techniker des Lebensmittelprüfzentrums verlassen sich darauf, illegale Zusatzstoffe in Lebensmitteln zu sperren ... als "goldene Kombination" moderner analytischer Chemie.Das LC-MS ist mit seiner doppelten Fähigkeit „Trennung + Identifizierung“ ein entscheidendes Werkzeug, um komplexe Probenmolekulare zu lösen.

　　„Doppelschwert“ von Chromatografie und Massenspektrum

Das Kernprinzip des Flüssigkeitskouplers besteht darin, die Trennfähigkeit der Flüssigkeitschromatographie (LC) nahtlos mit der Identifizierungsfähigkeit der Massenspektrometrie (MS) zu verbinden. Durch die physikalisch-chemische Wirkung der Chromatographie-Säule trennt das Flüssigphasenchromatografiesystem die verschiedenen Komponenten in der gemischten Probe nach Polarität, Molekulargewicht und anderen Eigenschaften und bildet eine "Komponentenkohete", die in der zeitlichen Reihenfolge fließt. Dieser Prozess ist wie das Sortieren einer gemischten Perlen nach Farbe und Größe, um die Grundlage für eine nachfolgende Analyse zu schaffen.

Die getrennten Komponenten gelangen sofort in das Massenspektrumsystem und werden in der Ionenquelle zu geladenen Ionen ionisiert. Bei der häufig verwendeten Elektrosprühionisierung (ESI) erhöhen Hochspannungsfelder die Ladungsdichte der Flüssigkeitströpfchen. Wenn die Grenzen erreicht werden, spalten sich die Tröpfchen in kleinere Partikel und geben schließlich ein oder mehrere geladene Ionen frei. Diese Ionen sind wie "molekular gekennzeichnet" und tragen Informationen über das Massenverhältnis (m / z) der Substanz.

　　„Molekularwaage“ des Massenspektrometers

Nach dem Eintritt in das Massenspektrometer passieren die Ionen zunächst den Massenanalysator. Nehmen wir zum Beispiel ein dreifaches Vierpol-Massenspektrum, der Vierpol der ersten Stufe ist wie ein "molekulares Sieb", das nur bestimmte m / z-Ionen durch erlaubt; Die Kollisionskammer der zweiten Stufe zerbricht Ionen durch Kollisionsinduzierte Desorption (CID) und erzeugt charakteristische Fragmentionen. Der vierpolare Stab der dritten Stufe screent erneut das Zielfragment und der letzte Detektor zeichnet die Intensität des Ionensignals auf. Dieser Prozess ist wie eine „Identitätsprüfung“ eines Moleküls: Zuerst wird die Gesamtmasse gewogen, dann die strukturellen Merkmale anatomisch durchgeführt und schließlich die molekulare Identität bestätigt.

　　Die „drei Motoren“ des technologischen Durchbruchs

Die Verbesserung der Leistung von Flüssigkeitskombinatoren kann von drei Kerntechnologischen Durchbrüchen getrennt werden:

Revolution in der Ionisierungseffizienz: Die ESI-Technologie ermöglicht die Ionisierung von Makromolekülen, die Verbindungen mit einem Molekulargewicht von bis zu 20.000 Da in einer einzigen Analyse abdecken und sogar die Detektion von Protein-Multi-Laded-Ionen ermöglichen.

2. Iteration des Massenanalysators: Von einem einzigen vierpolaren Pol bis zum Flugzeitmassenspektrum (TOF), verbesserte Massengenauigkeit auf ±1,5 ppm, Scangeschwindigkeiten von bis zu 5000 amu/s, die Tausende von Verbindungssignalen gleichzeitig erfassen können.

Optimierung des Schnittstellendesigns: Selbstreinigende Ionenquellsonde und zuverlässige Dichtstruktur reduzieren das Kreuzverschmutzungsrisiko um 90% und unterstützen einen stabilen Betrieb von 120 Stunden kontinuierlich.

Von der medikamentösen Stoffwechselforschung über das Screening von Umweltschadstoffen über die Detektion von Lebensmittelsicherheit bis hin zur klinischen Toxikologieanalyse analysieren Liquid Couplers zehntausende molekulare Daten pro Sekunde und treiben die analytische Chemie von der „qualitativen Quantifizierung“ zur „Strukturbestätigung“ weiter. Dieser „Molekuläre Agent“ schreibt ständig die Regeln der menschlichen Erkenntnis der materiellen Welt um.