气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术的核心原理

气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术的核心原理是通过结合气相色谱（GC）的高效分离能力与质谱（MS）的高灵敏度检测及结构鉴定功能，实现对复杂混合物中组分的定性与定量分析。其工作流程可分为以下四个关键阶段：

一、气相色谱分离

样品经气化后由载气（如氦气、氢气）带入色谱柱，利用不同组分在固定相与流动相之间的‌分配系数差异‌进行物理分离。分离过程遵循以下机制：

极性或沸点不同的化合物在色谱柱中迁移速率不同；

各组分按‌保留时间‌顺序依次流出色谱柱。

二、接口传输与离子化

分离后的组分通过‌加热传输线‌进入质谱仪的离子源，在真空环境下被电离：

‌电子轰击电离（EI）‌：70eV电子束轰击中性分子，使其失去电子形成带正电的分子离子及特征碎片离子；

离子在电场作用下聚焦并导入质量分析器。

️三、质量分析与检测

离子进入质量分析器（常用四极杆或飞行时间分析器），按‌质荷比（m/z）‌ 分离：

四极杆通过高频电场筛选特定m/z的离子；

飞行时间分析器依据离子穿越无场区的速度差异分离；

离子信号由检测器（如电子倍增器）转化为电信号。

四、数据采集与解析

‌总离子流色谱图（TIC）‌：记录各组分流出时间与峰强度，用于定量分析；

‌质谱图‌：显示各时间点对应的离子m/z及相对丰度，通过‌谱库检索‌（如NIST数据库）匹配已知化合物结构。