液质联用技术的发展及在分析中的实际应用
- 引言
质谱技术自从1921年由英国物理学家Joseph John Thomson研制成功以来一直备受科研工作者的关注。1920年，Aston第一次引入“质谱”这一专业术语，1942年，世界上第一台商业质谱仪（ The MS-2）问世。
随着质谱的发展，到了 20 世纪 20 年代，质谱被作为一种分析仪器，被众多的化学工作者所采用。自二十世纪四十年代开始，质谱被广泛的用于有机化学领域中分子结构的确定，质谱是除核磁、紫外、红外之外的用于鉴定有机结构的四大工具之一。正是由于质谱技术拥有的高灵敏度和可确定分子式等优点，它在生物科学领域也起到了举足轻重的作用，我们可以用它分析蛋白质序列，从而使蛋白组学和鉴定肽和蛋白质的工作更加深入。质谱技术在无机化学方面的应用和发展在20世纪末期也得到了很好的发展。
近 20 多年来，新的“软电离”技术，使质谱在生物化学领域得到更加广泛地应用，质谱因此可以用来分析极性大、难挥发和热不稳定的物质。在20世纪50年代，Wiley和Macbaren所在的工作组和Paul工作组分别设计出了飞行时间质谱和四极杆质谱。正是上述这些技术的出现，质谱技术因此而得到了飞速的发展，致使质谱技术现已成为科学发展的热点方向之一。
然而质谱的发展还在不断完善。色谱与质谱的结合是个开创性的工作，两者的结合成为分析分离科学的突破性进展。由于液相与紫外或示差检测器相联时，存在定量下限低或分析时间长等诸多不足，这就出现了20世纪70年代的液相色谱与质谱联用技术。由于液相色谱与质谱联用技术(LC-MS) 的发展缓慢，直到八十年代中期才被大家所接受并应用。随着该技术的不断发展，液质联用技术逐渐成为分析领域，特别是质谱研究领域最受科研工作者关注的方向。分离的高效性是液相色谱的优点，高灵敏度和高专属性是质谱仪的优点，而巧妙地将它们结合起来具有扬长补短的效果。液质联用技术不论在科学研究领域，还是在分析应用领域（环境分析，食品，医药，刑侦科学等）都成为了一种最强有力的分析工具。随着人们对被分析的检测限的要求越来越高，基于液质联用仪具有足够的检测能力，它逐渐将成为一种常规的分析工具被大家所使用。
- 液质联用的分类
目前常用的液相色谱与质谱联用具有两大分类系统，一种是从质谱的离子源角度来划分，包括电喷雾离子源(ESI)，大气压化学电离源 (APCI) ，大气压光电离源( APPI )和基质辅助激光解吸电离源(MA LDI) 等；另一种是从质谱的质量分析器角度来划分，包括四极杆、离子阱、飞行时间 (TOF ) 和傅立叶变换质谱等。ESI、APCI和APPI三种离子源大多与四极杆和离子阱质谱联用，是目前应用最广泛的几种液质联用仪。
- 液质联用在药物及其代谢中的应用
液质联用技术在分析药物及其在各种复杂生物基质(全血、血浆、尿、胆汁及生物组织)中的代谢产物，由于其选择性强、灵敏度高，不仅可以避免复杂、烦琐、耗时的样品前处理工作，而且能分离鉴定难于辨识的痕量药物代谢产物，尤其是串联质谱的应用，通过多反应检测(MRM)，可以提高分析的专一性，改善信噪比，提高灵敏度，从而快速方便地解决问题。
由于生物基质中的物质比较复杂。对生物基质中的某种化合物进行分析时，由于生物基质不能直接进入到液质联用仪中，因此在对生物基质中的物质进行分 析时，一个重要的工作就是对生物基质样品进行处理。传统的样品处理方法有液液萃取法（liquid-liquid extraction,LLE），蛋白质沉淀法（protein precipitation,PPT）和固相萃取法（solid phase extraction,SPE）。
M．Jemal等综述了近年来在药物研究中用LC-MS/MS进行高通量生物分析的发展,应用快速液相萃取，高效毛细管的LC-MS/MS，检测多种药物血中、尿中的药物原型及其代谢产物。该法带来了快速和高灵敏度的定量生物分析。杜宗敏等研究苯丙哌林在人体内的羟基化代谢过程，收集人单剂量口服60mg苯丙哌林0～24 h尿样，经固相萃取后用LC/MS检测羟基化代谢产物。结果在人尿中发现苯丙哌林的5种羟基化代谢产物和它们与内源性葡糖醛酸和硫酸的结合物,与代谢物对照品的液相色谱和质谱信息比较，确证了其中两种代谢产物的结构分别为4一羟基苯丙哌林和4一羟基苯丙哌林。张淑秋等采用LC-MS法考察了罗红霉素在犬体内的代谢转化及口服和静脉注射给药途径对药物代谢的影响，共检测到13种罗红霉素代谢物，结果表明罗红霉素在犬体内主要经历4种代谢途径，罗红霉素及其代谢物的几何异构与脱红霉糖代谢在口服和注射两种给药途径间存在显著的差异 。姚芳等建立利用高效液相色谱质谱联用技术(HPLC-MS/MS)同时测定血浆中异烟肼(H)、利福平(R)、吡嗪酰胺(Z)、乙胺丁醇(E)4种药物浓度的方法。液质联用仪因其独特的分析原理，并不严格要求4种化合物完全分离，且专属性强，敏感度高。
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