液质联用仪是一种结合液相色谱（LC）和质谱（MS）技术的分析设备，主要用于复杂样品的分离与检测。其工作原理是通过液相色谱系统分离样品组分，再由质谱系统进行高灵敏度分析。液相色谱部分负责样品分离，常用超高效液相色谱提升效率；质谱系统则包括离子源（如ESI、APCI）、质量分析器（如三重四极杆、Orbitrap）和检测器。
该仪器具有高分辨率、多模式分析能力，支持痕量物质检测，灵敏度可达痕量级（pg水平）。其优势在于高灵敏度、强抗干扰能力和高通量分析，能够动态同步监测多组分。液质联用仪在药物研发、环境检测、食品安全、临床药理学研究、天然药物开发、残留分析、毒物分析以及蛋白与肽类鉴定等领域应用广泛。例如，在药物代谢研究中，它能精确监测药物体内过程；在环境分析中，可检测水样中痕量污染物。
1、药物分析与研发
活性成分鉴定：通过高分辨率质谱（HRMS）测定药物分子的精确质量（如分子离子峰），结合数据库（如NIST、MassBank）比对，快速鉴定未知成分。
杂质分析：检测药物中的微量杂质（如降解产物、合成副产物），符合GMP规范要求。
代谢组学：研究药物在生物体内的代谢途径，通过MRM模式定量代谢产物。
仿制药一致性评价：对比原研药与仿制药的杂质谱和含量差异。
2、环境监测
污染物检测：分析土壤、水体或空气中的有机污染物（如多环芳烃、农药、塑化剂），灵敏度可达ng/L级。
毒理学研究：鉴定环境中的新兴污染物（如微塑料添加剂、药物残留），评估生态风险。
持久性污染物追踪：如多氯联苯（PCBs）、全氟化合物（PFOA/PFOS）的痕量分析。
3、食品安全与质量控制
食品添加剂检测：定量分析甜味剂（如阿斯巴甜）、防腐剂（如山梨酸）、色素等，符合国标GB 2760要求。
农药残留筛查：快速筛查蔬菜、水果、谷物中的数百种农药（如有机磷、拟除c菊酯类），检出限低至μg/kg。
非法添加物鉴定：检测食品中的违禁物质（如瘦肉精、苏d红、三聚氰胺）。
营养成分分析：测定维生素、氨基酸、脂肪酸等营养素的含量。
4、生物技术与生命科学
蛋白质组学：鉴定复杂蛋白混合物中的靶蛋白，通过酶解后测定肽段分子量。
代谢组学：分析细胞、组织或体液中的内源性代谢物（如脂类、糖类、氨基酸），用于疾病标志物筛选。
核酸药物分析：检测寡核苷酸、siRNA等生物大分子的纯度和结构完整性。
5、临床诊断与法医学
药物浓度监测：治疗药物监测（TDM），如抗生素、抗癫痫药、免疫抑制剂的血液浓度测定。
毒物筛查：法医鉴定中检测血液、尿液中的毒物（如毒、酒精、重金属），辅助案件分析。
生物标志物发现：通过非靶向代谢组学寻找疾病相关标志物（如癌症、糖尿病）。
6、化工与材料科学
聚合物分析：测定高分子材料的分子量分布、添加剂含量（如抗氧化剂、增塑剂）。
天然产物研究：分离并鉴定植物提取物中的活性成分（如黄酮类、萜类化合物）。
工业过程控制：监测化学反应产物纯度，优化合成工艺参数。
7、代谢工程与合成生物学
代谢途径解析：通过LC-MS追踪微生物或细胞培养液中的代谢物变化，优化发酵工艺。
基因编辑验证：检测CRISPR/Cas9等技术编辑后的细胞代谢产物差异。
8、其他特殊应用
香精香料分析：鉴定化妆品、食品中的香气成分，区分天然与合成香料。
爆炸物检测：快速筛查机场、海关样品中的硝h甘油、RDX等爆炸物成分。
艺术品鉴定：分析颜料、染料中的有机成分，辅助文物真伪鉴别。
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