液質(zhì)聯(lián)用發(fā)展歷程（上）

       自20 世紀70 年代初，人們開始致力于液-質(zhì)聯(lián)用接口技術的研究。在開始的20 年中處于緩慢的發(fā)展階段，研制出了許多種聯(lián)用接口，但均沒有應用于商業(yè)化生產(chǎn)。直到大氣壓離子化（atmospheric-pressure ionization, API）接口技術的問世，液-質(zhì)聯(lián)用才得到迅猛發(fā)展，廣泛應用于實驗室內(nèi)分析和應用領域。

       液-質(zhì)聯(lián)用接口技術主要是沿著三個分支發(fā)展的：

       （1）流動相進入質(zhì)譜直接離子化，形成了連續(xù)流動快原子轟擊（continuous-flow fast atom bombarment, CFFAB）技術等；

       （2）流動相霧化后除去溶劑，分析物蒸發(fā)后再離子化，形成了“傳送帶式”接口（moving-belt interface）和離子束接口（particle-beam interface）等；

       （3）流動相霧化后形成的小液滴解溶劑化，氣相離子化或者離子蒸發(fā)后再離子化，形成了熱噴霧接口（thermo spray interface）、大氣壓化學離子化（atmospheric pressure chemical ionization, APCI）和電噴霧離子化（electrospray ionization, ESI）技術等。有關液相質(zhì)譜的接口技術和LC-MS 技術的發(fā)展，Niessen 曾經(jīng)進行了較為詳細的綜述。

       1 液體直接導入接口

       1972 年，Tal’roze 等人提出了直接將色譜柱出口導入質(zhì)譜的思想，當時稱之為毛細管入口界面。相繼有許多研究組開展這方面的研究，在1980 年這種液質(zhì)接口已經(jīng)用于商業(yè)化生產(chǎn)。為了避免非揮發(fā)溶劑的污染，Melera 使用一個小的橫隔膜對這一接口進行了改進，研制成了液體直接導入接口（direct liquid introduction interface）技術。該接口是將液相色譜的流動相沿著進樣桿流動，然后通過一個直徑為3-5μm 的針孔，使液體射入質(zhì)譜計的CI 離子源中。采用傳統(tǒng)的CI 離子源可以很容易地把色譜與質(zhì)譜計相連或脫開。液體直接導入接口的優(yōu)點是：接口簡單，造價低廉，可將非揮發(fā)性和熱不穩(wěn)定性的化合物溫和地轉(zhuǎn)化成氣態(tài)，樣品以溶液狀態(tài)進入質(zhì)譜形成了CI 條件，可得到分子量信息。缺點是：分流過程中需要減少大量的流動相，使用的隔膜經(jīng)常堵塞。

       2 連續(xù)流動快原子轟擊

       1985 和1986 年，快原子轟擊（FAB）和連續(xù)流動快原子轟擊（CFFAB）接口技術相繼問世，并隨后投入了商業(yè)化生產(chǎn)?？煸愚Z擊是用加速的中性原子（快原子）撞擊以甘油調(diào)和后涂在金屬表面的有機物（“靶面”），導致這些有機化合物的電離。分析物經(jīng)中性原子的撞擊獲取足夠的動能以離子或中性分子的形式由靶面逸出，進入氣相，產(chǎn)生的離子一般是準分子離子。在此基礎上發(fā)展的連續(xù)流動快原子轟擊技術，得到更廣泛的應用。其甘油的濃度在2%-5%之間，比靜態(tài)的FAB使用的甘油量少，且測定過程中“靶面”得到不斷更新，其化學物理性質(zhì)變化很小，同時經(jīng)色譜分離后的共存物質(zhì)不會同時出現(xiàn)在“靶面”上，因此大大降低了噪聲，信噪比提高，定量分析的重現(xiàn)性也得到改善。連續(xù)流動快原子轟擊接口的優(yōu)點：是一種“軟”離子化技術，適用于分析熱不穩(wěn)定、難以汽化的化合物，尤其是對肽類和蛋白質(zhì)的分析在當時是最有效的。缺點是：只能在較低的流量下工作，一般小于5μl/min，大大限制了液相柱的分離效果，流動相中使用的甘油會使離子源很快變臟，同時容易堵塞毛細管，混合物樣品中共存物質(zhì)的干擾也會抑制分析物的離子化，降低靈敏度。

       3 “傳送帶式”接口

       1977 年，世界上第一臺商業(yè)化生產(chǎn)的液-質(zhì)聯(lián)用接口就是使用傳送帶式（moving-belt, MB）技術，是由Mac Fadden 等人對前人研制的傳送線式接口技術的改進。該接口是液相的流動相不停地由傳送帶送入質(zhì)譜離子源，傳送帶可根據(jù)流動相的組成進行調(diào)整。在傳送過程中，樣品閃蒸解離進入離子源，在進入離子源前通過兩個不同的泵和真空閥在減壓條件下加熱除去流動相，可以連接EI、CI 或FAB。在分析未知化合物時，可連接EI 分析，獲得的譜圖可以在質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索。分析大分子生物樣品時，多選用FAB。在CI 條件下，當樣品與CI等離子體完全接觸的狀態(tài)下才可獲得最佳結(jié)果。傳送帶式接口的優(yōu)點是：對揮發(fā)性溶劑的傳送能力高達1.5ml/min，對純水會減少至0.5ml/min；噴射裝置與傳送帶表面呈45o 夾角時，可以改善色譜積分曲線；非揮發(fā)性緩沖液可以從傳送帶上除去，可以使用非揮發(fā)性緩沖溶液；對樣品的收集率和富集率都較高。缺點是：傳送帶的記憶效應不易消除，檢測信號的背景值較高，只能分析熱穩(wěn)定性的化合物。

       4 離子束接口

       離子束接口（ particle-beam interface,PB ） 是從單分散氣溶膠界面（monodisperse aerosol generating interface for chromatography, MAGIC）發(fā)展來的。該接口將液相色譜的流動相在常壓下借助氣動霧化產(chǎn)生氣溶膠，氣溶膠擴展進入加熱的去溶劑室，此時待測分子通過一個動量分離器與溶劑分離，然后經(jīng)一根加熱的傳送管進入質(zhì)譜。分析物粒子在離子源與熱源室的內(nèi)壁碰撞而分解，溶劑蒸發(fā)后釋放出氣態(tài)待測分子即可進行離子化。離子束接口的優(yōu)點是：分析范圍比熱噴霧接口更寬，將電離過程與溶劑分離過程分開，更適合于使用不同的流動相，不同的分析物質(zhì)；主要用于分析非極性或中等極性，分子量小于1,000 的化合物，在藥殘、藥物代謝分析、化工方面曾有許多成功的實例分析。其缺點是：靈敏度變化范圍大，線性響應的濃度范圍較窄，兩種化合物的協(xié)同洗脫會對響應產(chǎn)生不可預測的效應，使用高速氦氣造價太高，離子化手段仍然是電子轟擊，不適于分析熱不穩(wěn)定的化合物。