随着二手液质联用仪技术的日趋完善，二手液质联用仪逐渐成为热门的分析手段之一。特别是在分子水平上可以进行蛋白质、多肽、核酸的分子量确认，氨基酸和碱基对的序列测定及翻译后的修饰工作等，这在二手液质联用仪之前都是难以实现的。二手液质联用仪为已经比较成熟的技术，目前己在生化分析、天然产物分析、药物和保健食品分析以及环境污染物分析等许多领域得到了广泛的应用。
生化分析
生物体内的化合物具有强极性、难挥发性，并且具有显著的热不稳定性，同时，这些化合物往往以蛋白质、肽和核酸的混合物状态出现，而液相色谱对于不易挥发、强极性、对热不稳定及高分子量化合物的分离能力高；质谱可以对复杂混合物中的化合物进行准确定性，所以液质联用作为生化分析的一个有力工具，日益得到重视。
天然产物分析
利用二手液质联用仪分析混合样品，和其他方法相比具有高效快速，灵敏度高，样品只需进行简单预处理或衍生化，尤其适用于含量少、不易分离得到或在分离过程中易的组分。因此HPLC-MS技术为天然产物研究提供了一个高效、切实可行的分析途国内利用该技术在天然产物研究中已经有很多报道。如李丽等利用高效液相色质谱联用技术研究了朝鲜淫羊蕾中的黄酮类化合物。
药物分析
在药物分析研究领域中，大部分药物是极性较大的化合物，而在诸多分析仪器中，液相色谱分析范围广，包括不挥发性化合物、极性化合物、热不稳定化合物和大分子化合物（包括蛋白、多肽、多糖、多聚物等）。质谱特异性强，可以提高较多的结构定性信息，而且检测灵敏度很高。液质联用技术能够对准分子离子进行多级裂解，从而提供化合物的相对分子量以及丰富的碎片信息。在药物研发中的杂质研究和药物动力学研究阶段，通常杂质和药代动力学样品的血药浓度的含量很低，分析难度大且干扰多，液质联用技术由于其选择性强和灵敏度高，可以快速准确地测定药物分析中的痕量物质。
食品安全分析
各种抗生素，抗菌药，激素及农药等对畜禽和农作物防病治病，促进生长有显著作用，是发展畜牧业和农业的行之有效的措施，同时这些物质在动植物体中的残留会通过食物链的富集作用转移到人体，危害人类健康。能否准确的检测这些有害物质，是保证食品安全的关键。
环境分析
当今环境的污染主要有工厂排出的污水和废气电池等携带的重金属对河流和土壤造成的污染，农田中的杀虫剂和化肥残留造成的污染，环境激素的污染及多环芳烃类化合物的污染等。为了适应可持续发展的要求，做好防治环境污染的工作，实现绿色发展，找到有效的污染物分析手段势在必行。
液质联用技术是一种功能强大的分析技术，在多环芳烃及其硝基衍生物的分析能达到令人满意的效果是分析其的理想方法，可用来准确定量分析AS的各种化合物及硒化合物，还能应用于苯脲，三嗪，氨基甲酸酯，氯苯氧酸和硝基酚等的分析。液质联用技术适用于复杂基质样品的分析，样品处理简单，对样品限制性小，且检测灵敏度高，分离能力强，灵活性大，是有效分析检测环境污染物的重要手段，在环境污染分析方向有着显著优势。
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