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氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)是指將氣相色譜儀和質譜儀聯合起來使用的儀器，質譜法可以進行有效的定性分析，色譜法對有機化合物是一種有效的分離分析方法，氣相色譜儀被廣泛應用于復雜組分的分離與鑒定，具有氣相色譜的高分辨率和質譜的高靈敏度，是生物樣品中藥物與代謝物定性定量的有效工具。
氣質聯用儀主要由色譜部分、氣質接口、質譜部分和數據處理系統幾部分組成。
1、色譜部分
色譜部分和一般的色譜儀基本相同，包括柱箱、氣化室和載氣系統。除特殊需要，多數不再裝檢測器，而是將質譜作為檢測器。此外，在色譜部分還帶有分流/不分流進樣系統，程序升溫系統，壓力、流量自動控制系統等。色譜部分的主要作用是分離，混合物樣品在合適的色譜條件下被分離成單個組分，然后進入質譜儀進行鑒定。色譜儀是在常壓下工作，而質譜儀需要高真空。因此，如果色譜儀使用填充柱，必須經過一種接口裝置-分子分離器，將色譜載氣去除，使樣品氣進入質譜儀。如果色譜儀使用毛細管柱，因為毛細管中載氣流量比填充柱小得多，不會破壞質譜儀真空，可以將毛細管直接插入質譜儀離子源。
2、氣質接口
氣質接口是氣相質譜到質譜的連接部件。最常見的連接方式是直接連接法，毛細管色譜柱直接導入質譜儀，使用石墨墊圈密封，接口必須加熱，防止分離的組分冷凝，接口溫度設置一般為氣相色譜程序升溫最高值。
3、質譜儀部分
質譜儀既是一種通用型的檢測器，又是有選擇性的檢測器。它是在離子源部分將樣品分子電離，形成離子和碎片離子，再通過質量分析器按照質荷比的不同進行分離，最后在檢測器部分產生信號，并放大、記錄得到質譜圖。質譜儀的基本部件有：離子源、濾質器、檢測器三部分組成，它們被安放在真空總管道內。
4、數據處理系統
由于計算機技術的提高，GC-MS的主要操作都由計算機控制進行，這些操作包括利用標準樣品(一般用FC-43)校準質譜儀，設置色譜和質譜的工作條件，數據的收集和處理以及庫檢索等。這樣，一個混合物樣品進入色譜儀后，在合適的色譜條件下，被分離成單一組成并逐一進入質譜儀，經離子源電離得到具有樣品信息的離子，再經分析器、檢測器即得每個化合物的質譜。這些信息都由計算機儲存，根據需要，可以得到混合物的色譜圖、單一組分的質譜圖和質譜的檢索結果等。根據色譜圖還可以進行定量分析。因此，GC-MS是有機物定性、定量分析的有力工具。
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