气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱联用系统（含热裂解仪）
——挥发性化合物世界的「超级鉴定官」
气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱如同一位拥有“分子级火眼金睛”的超级鉴定官——它将气相色谱（GC）对复杂挥发性组分的卓越分离能力，与静电场轨道质谱的超高分辨率、亚飞克级灵敏度及优异质量精度完美融合。在食品、环境、代谢组学、法医毒物等复杂基质中，该系统可实现从非靶向全谱筛查到靶向精确定量的“一针双能”，将含量极低、结构相似的未知化合物逐一精准锁定，为科学研究和日常监测提供最高置信度的分析结论。此外，该系统还装配热裂解仪，内置分析聚焦阱，可通过慢速热裂解收集分析物，并扩展了反应气模式、热解吸和动态顶空等功能，广泛应用于生物质能源、橡胶塑料、造纸、电子电气、烟草、刑侦、石油化工以及文物考古等领域。仪器位于中国科学技术大学高新校区2号学科楼D115室。
（仪器示意图，仅供参考）
一、仪器基本信息
设备名称：高分辨气质联用系统（配备热裂解仪）
◆气相色谱系统参数
进样系统：装配PTV进样口和SSL进样口，手动气体进样针
色谱柱类型：兼容各类气相毛细管柱（弱极性、中等极性、强极性），适用不同挥发性/半挥发性有机物
柱温箱：高精度程序升温控温，升温速率最高可达 125 ℃/min，控温精度 ±0.05 ℃
◆静电场轨道阱高分辨质谱仪参数
质量分析器：四极杆与静电场轨道阱串联组合
分辨率：最高 240,000
质量精度：使用内标校正时 ＜ 1 ppm（典型值 0.5 ppm），外标校正典型值 ＜ 3 ppm
质量范围：四极杆质量范围 ≥ m/z 2000；高分辨检测器质量范围 ≥ m/z 3000
扫描速度：最高 12,000 u/s (在 60k 分辨率下)
灵敏度：仪器检出限 IDL ≤ 6 fg OFN（八氟萘，全扫描模式）
动态线性范围：≥ 1×10⁶
离子源：配备电子轰击电离源（EI）和化学电离源（CI，包括正负CI）
扫描模式：全扫描 (Full Scan)、高分辨选择离子扫描 (SIM) 等
◆热裂解仪器技术参数
裂解温度范围：室温 ～ 1300 °C
温度增量/精度：增量 1 °C；温度精度 ±0.1 °C
升温速率：0.01 °C/ms ～ 20.0 °C/ms（即 0.01 °C/s ～ 999.9 °C/s；0.01 °C/min ～ 999.9 °C/min）；最高 20,000 °C/s
加热时间：0.01 秒 ～ 999.99 分钟
降温速率：从 650 °C 降至 50 °C 以下仅需约 18 秒（无需冷却气体）
程序升温步骤：每样品多达 10 步温度程序，可对同一样品实现多步裂解或热解吸
裂解模式：脉冲式、阶梯式、多步裂解；支持运行、干燥、清洗三种操作模式
GC传输线：高温传输线直接连接GC进样口，加热温度可达 350 °C，不影响其它进样口使用
◆主要应用领域
食品安全：数百种农药残留、持久性有机污染物（POPs）、食品中风味物质与有害添加剂的筛查与定量
环境监测：多环芳烃（PAHs）、多氯联苯（PCBs）、邻苯二甲酸酯（PAEs）、短链氯化石蜡（SCCPs）、全氟化合物前体物等，微塑料定性定量分析，土壤中有机污染物热解吸
代谢组学：挥发性小分子代谢物（VOCs）全谱分析、非靶向/半靶向代谢组学
法医毒物：新精神活性物质、安眠镇静药物、毒品及其代谢物的快速鉴定
石油化工：石油组分表征、化工产品杂质分析，煤、重油、生物质能源组分研究，橡胶裂解气相色谱分析
材料研究：水性涂料、苯酚甲醛树脂等树脂材料的 EGA 和多步热裂解分析
中药研究：道地药材挥发性指纹图谱、炮制前后成分变化研究
二、技术亮点
◆ 超高分辨率，精准辨异构：最高分辨率 240,000，可清晰分辨复杂基质中共洗脱的化合物及同分异构体，显著降低假阳性。
◆ 亚飞克级灵敏度：IDL ≤ 6 fg OFN，兼具三重四极杆的优秀定量能力，满足超痕量分析需求。
◆ 卓越质量精度：长期运行质量漂移 < 1 ppm，可实现可靠的分子式预测，极大助力未知物结构鉴定。
◆ 一针进样，双向挖掘：Full Scan 全谱采集后，无需重复进样即可回顾性分析任意目标化合物，同时支持非靶向发现与靶向定量。
三、特色技术解析
◆气相色谱质谱模块
▶ 高效分离系统：采用超惰性毛细管柱与多级程序升温，对数百种挥发性、半挥发性组分实现基线分离，保留时间重现性 RSD < 0.05%。
▶ 三合一自动进样器：支持液体、顶空、SPME 三种模式，满足水、土壤、血液、食品等多种基质的样品引入需求，全程自动化，减少人为误差。
▶
泄真空维护：可独立更换离子源或色谱柱而无需放空质谱真空，大幅提升仪器使用效率，适应多项目快速切换。
▶ 多种数据采集模式：
Full Scan：非靶向筛查，发现所有可离子化化合物。
dd-MS²：数据依赖采集，自动挑选丰度最高的离子进行二级碎裂，获得结构证据。
PRM（平行动态反应监测）：媲美高端三重四极杆 MRM 模式的靶向定量能力，同时保持高分辨优势。
SIM：针对痕量目标物提高信噪比。
◆热裂解模块
集成快速裂解、气相色谱分离与质谱检测于一体，适用于固体、液体或高分子材料在高温条件下的快速裂解产物分析。
内置分析聚焦阱，可通过慢速热裂解收集分析物，并扩展了反应气模式、热解吸和动态顶空等功能。
典型应用场景及案例
案例一：非靶标分析：通过气味鉴定真伪的有力工具
高分辨气质联用仪器对人为掺假的和天然的样品的挥发物图谱进行了分析，采用全扫描电子电离(EI) 模式采集数据，并进行数据分析。在正化学电离(PCI) 模式下，利用精确的质量信息、同位素匹配( 测量值和理论值) 和特定加合物信息来确认分子离子的元素组成。采集到的二级质谱图经过谱图匹配，可用于解析鉴定化合物的可能的化学结构。该仪器是评估样品真实性的一款强大工具，为复杂样品的分析和鉴别人为造假添加的未知化合物提供了一种完整的组学方法。
案例二：非靶向代谢组学
该仪器可用于表征和定量生物系统中的完整小分子代谢通路或代谢物组，代谢物组包含小分子多元混合物（包括氨基酸、糖和磷酸糖、生物胺和脂质）。
案例三：昆虫表皮碳氢化合物分析
该研究聚焦于昆虫表皮碳氢化合物的采样方法对比，明确指出使用Pyroprobe的动态顶空分析法兼具快速与定量的优点，并验证了基于Pyroprobe的热脱附技术在昆虫化学分析中的实用性与可靠性，为后续的仪器升级和应用拓展奠定了基础。
四、样品检测注意事项
前处理要求
GCMS：样品需经过适当前处理，确保无颗粒物。最终溶剂应为色谱纯级有机溶剂，建议使用正己烷、乙酸乙酯、丙酮或甲醇。禁止使用水相直接进样。如需分析含水样品，请采用顶空或 SPME 模式，并提前与管理员沟通。
热裂解：适用于固体或液体样品，尤其适合高分子材料（聚合物、橡胶、塑料）、生物质、烟草、土壤、微塑料、食品包装材料等。固体样品可直接进行热裂解分析，无需萃取、浓缩、纯化等复杂前处理。
送样要求：
GCMS：全扫描筛查时，单一组分浓度建议在 10–500 μg/L（ppb）之间，过高浓度（>1 ppm）将严重污染离子源。热不稳定或易吸附化合物建议衍生化后进样，或选择 CI 软电离模式。请提供样品名称、分子式或结构式、预估浓度及沸点范围。
热裂解：样品量小于1mg（液体小于1uL）。样品应为干燥状态（无水），避免水分干扰裂解反应和色谱分离。目标分析物应在进样口工作温度范围内（< 400 °C）完全汽化且不分解。送样时需提供样品的基本信息（如主要成分、结构，以及预期分析目标等）。如需使用反应气模式（如空气/氧气模拟有氧燃烧），请提前一周与仪器管理员进行沟通，并在送样时说明实验需求。
严格禁止项：样品中不得含有难挥发性盐类（硫酸盐、磷酸盐等）、强酸（如三氟乙酸>0.1%）、强碱、高分子量表面活性剂或聚合物。此类物质会堵塞色谱柱及离子源，造成不可逆损坏。
实验后处理：检测完成后若需回收样品，请在 24 小时内 取走原液或进样小瓶，逾期将不再保留。未提前说明直接上机可能造成样品全部用完，恕不负责。
预约与说明：初次使用或进行新型基质分析前，请至少提前一周与仪器管理员沟通方法可行性。自备色谱柱需提供验收证明。
五、开放方式
仪器已完成安装调试与性能验证，各项指完全符合开放要求，请校内外用户在理化实验中心预约系统预约送样测试。