气体质谱仪（Gas Chromatography-Mass Spectrometry, GC-MS）结合了气相色谱（Gas Chromatography, GC）和质谱（Mass Spectrometry, MS）两种分析技术。以下是其工作原理和主要应用：

工作原理

1. 气相色谱（GC）部分：

   • 样品通过进样器被导入气相色谱柱中，利用气相色谱柱的分离性能将样品中的化合物分离开来。
   • 不同化合物在柱中停留的时间不同，因为它们与填料的相互作用力不同。

2. 质谱（MS）部分：

   • 色谱柱出口的化合物进入质谱中，通过电子轰击等方式被电离，产生带电荷的碎片离子。

3. 质谱分析：

   • 由质谱仪验证样品中的化合物质量，并将质谱数据转换为质谱图谱。

应用

1. 药品分析：用于对药物中成分的鉴定、分析和定量，包括对药物代谢产物的研究。

2. 环境监测：用于检测环境中的污染物，如土壤、水、空气中的有机物和无机物。

3. 生物医学研究：用于对生物体内代谢产物、药物和代谢产物的分析。

4. 食品安全：用于检测食品中的添加剂、农药残留、食品成分以及食品质量的分析。

5. 材料分析：广泛用于聚合物、涂料、塑料和化妆品等材料的分析。

6. 毒理学研究：用于对毒物的分析和检测，包括毒素、药物中毒等。

7. 石油和化工：用于石油产品分析以及化工产品中组分的确认和定量。

GC-MS由于其高分辨率、高灵敏度、快速分析和广泛适用性，被广泛应用于各个领域的物质分析中。同时，它还能够提供关于样品组分的结构信息，因此在化学和生物领域中具有非常重要的地位。