两种(或多种)仪器联用是现代分析仪器发展的一种趋势。色谱、质谱联用技术将物理分离与质量分析方法结合起来,合成更有效的分离分析系统。GC和MS均使用气相分离分析技术,联用最为成功、成熟。原则上只要有合适的接口装置,任何气相色谱仪和质谱仪都可以实现联用(图1)。商品化气-质联用仪(GC-MS)的色谱部分有常规的一维色谱和全二维色谱,质谱部分除了单四极杆质谱、离子阱质谱和飞行时间质谱外,还有各种类型的串级质谱。
在联用系统中,色谱作为进样器,质谱作为检测器(图2)。样品中的不同组分经气相色谱柱分离依次流出,通过接口进入质谱离子源,离子化后形成不同质量的离子,再经质量分析器按质荷比分离,到达质谱的检测器。各组分经色谱流出进入质谱,连续不断采集,不仅可得到各组分的质谱图,还可以获得保留时间和强度分布的色谱图。
GC-MS通常采用电子轰击离子化(EI)技术,而且有庞大的标准质谱库可供检索,是定性、定量优良的工具。联用技术结合了色谱与质谱的优点。色谱对复杂样品具有高分离能力;质谱具有高灵敏度、高选择性,且能沟通提供各组分的相对分子质量与结构信息。联用技术还弥补了色谱定性的局限性和质谱对物质纯净度要求高的局限性,功能比单一系统的功能更强,获得的信息量更多,具有更高的灵敏度和选择性,保留时间和质谱图双重定性提高了定性和定量能力。应用领域涵盖了气相色谱仪和质谱仪的应用范围,包括食品安全检测、环境分析、天然产物分析、生化分析、医药分析等。