Trong phòng thí nghiệm nghiên cứu và phát triển thuốc, các nhà khoa học đang theo dõi quỹ đạo trao đổi chất của thuốc trong cơ thể thông qua thiết bị kết hợp chất lỏng; Tại các trạm giám sát môi trường, các kỹ sư sử dụng nó để sàng lọc các chất gây ô nhiễm dấu vết trong nước; Các kỹ thuật viên của trung tâm kiểm tra thực phẩm dựa vào nó để khóa các chất phụ gia bất hợp pháp trong thực phẩm... như một "sự kết hợp vàng" của hóa học phân tích hiện đại.Thiết bị kết hợp chất lỏng (LC-MS) trở thành một công cụ quan trọng để giải mã các phân tử mẫu phức tạp với khả năng kép là "tách+xác định".

　　Một, sắc ký kết hợp với khối phổ.

Nguyên tắc cốt lõi của thiết bị kết hợp chất lỏng nằm trong việc liên kết liền mạch khả năng tách của sắc ký lỏng (LC) với khả năng nhận dạng của phổ khối (MS). Hệ thống sắc ký lỏng, thông qua hành động vật lý và hóa học của cột sắc ký, tách các thành phần khác nhau trong mẫu hỗn hợp từng thành phần một theo phân cực, trọng lượng phân tử và các đặc tính khác, tạo thành một "hàng đợi thành phần" chảy ra theo thứ tự thời gian. Quá trình này giống như sắp xếp một đĩa hạt hỗn hợp theo màu sắc và kích thước, đặt nền tảng cho phân tích tiếp theo.

Các thành phần sau khi tách ngay lập tức đi vào hệ thống quang phổ khối, được ion hóa thành ion tích điện trong nguồn ion. Lấy ví dụ về ion hóa phun điện thường được sử dụng (ESI), điện trường cao áp làm tăng mật độ điện tích bề mặt của các giọt, khi đạt đến giới hạn, chúng tách thành các hạt nhỏ hơn và cuối cùng giải phóng các ion đơn hoặc đa điện tích. Các ion này được dán nhãn "phân tử" và mang thông tin tỷ lệ khối lượng trên điện tích (m/z) của vật chất.

　　Thứ hai, "cân bằng phân tử" của máy đo khối phổ.

Sau khi đi vào khối phổ kế, các ion đầu tiên đi qua bộ phân tích khối lượng. Ví dụ, với phổ khối ba cực bốn cực, thanh bốn cực đầu tiên giống như "sàng phân tử", chỉ cho phép các ion m/z cụ thể đi qua; Buồng va chạm giai đoạn thứ hai phá vỡ các ion bằng cách phân ly gây ra va chạm (CID), tạo ra các ion mảnh đặc trưng; Cột bốn cực giai đoạn thứ ba một lần nữa sàng lọc các mảnh mục tiêu và máy dò cuối cùng ghi lại cường độ tín hiệu ion. Quá trình này giống như tiến hành "kiểm tra nhận dạng" các phân tử: trước tiên cân khối lượng tổng thể, sau đó giải phẫu các đặc điểm cấu trúc và cuối cùng xác nhận danh tính phân tử.

　　Ba động cơ đột phá công nghệ

Tính năng nâng cao của thiết bị liên kết chất lỏng không thể tách rời ba đột phá kỹ thuật cốt lõi:

Cuộc cách mạng về hiệu quả ion hóa: Công nghệ ESI cho phép ion hóa đại phân tử, với một phân tích duy nhất bao gồm các hợp chất có trọng lượng phân tử lên tới 20.000 Da và thậm chí cho phép phát hiện ion đa điện tích protein.

2. Lặp lại phân tích khối lượng: từ cực bốn cực đơn đến phổ khối thời gian bay (TOF), độ chính xác khối lượng được nâng lên ± 1,5 ppm và tốc độ quét lên đến 5000 amu/s, có thể thu được hàng ngàn tín hiệu hợp chất cùng một lúc.

3. Tối ưu hóa thiết kế giao diện: đầu dò nguồn ion tự làm sạch với cấu trúc niêm phong đáng tin cậy, giảm 90% nguy cơ ô nhiễm chéo và hỗ trợ hoạt động ổn định 120 giờ liên tục.

Từ nghiên cứu trao đổi chất thuốc đến sàng lọc các chất ô nhiễm môi trường, từ phát hiện an toàn thực phẩm đến phân tích độc tính lâm sàng, thiết bị liên kết chất lỏng đang phân tích hàng chục nghìn nhóm dữ liệu phân tử mỗi giây, thúc đẩy chiều sâu của hóa học phân tích từ "định lượng" đến "xác nhận cấu trúc". Thiết bị "đặc vụ phân tử" này đang tiếp tục viết lại các quy tắc của thế giới vật chất nhận thức của con người.