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質譜儀14個常見問題詳解
發布時間:2022-08-29瀏覽次數:6576
有機質譜在使用儀器的過程中,經常會出現各種各樣的故障,影響實驗的正常進行,如何迅速、準確地判斷故障原因,及時地予以排除,是儀器操作人員經常面臨和急需解決的問題。 咱們就對質譜常見的故障現象、產生故障的可能原因及故障排除方法進行了總結和歸納,供儀器操作人員參考。

質譜儀.jpg


01、質譜不出峰的可能原因

(1)進樣系統與離子源沒連接或有漏液

(2)六通閥漏液

(3)霧化氣沒開

(4)噴霧電壓沒有

(5)離子進入分析器的離子通道堵塞

(6)噴霧毛細管堵塞


02、如何根據樣品選擇離子源

可根據分子量的大小、極性。APCI適合小分子,極性小的化合物;ESI適合分析的分子量范圍較大、分子要求帶有一定極性。一般先考慮用ESI分析,如果極性實在太小,才想到用APCI。


03、等度還是梯度洗脫如何選擇


其實只做一兩個化合物,是等度洗脫好,速度快,但也并非越快越好,特別在分析生物樣品時,考慮到基質效應,保留因子控制在2-3左右較好。梯度洗脫適合分析多個結構不同的物質,如化合物與代謝產物一同鑒定的時候,比如苷和苷元的一同測定。另外很多做合成化學的分析實驗室用的也是一通用的梯度洗脫方法,一個方法搞定大部分樣品。一般來說對于組成簡單的樣品可以采用等度洗脫,而對于那些復雜的樣品分離通常需要進行梯度洗脫。


04、氣質和液質系統對比


除了采用的分離手段不同(氣相和液相)外主要的區別在于真空系統和電離方式。氣質的真空系統比較簡單,只要一個小的機械泵和一個分子渦輪泵就可以了。液質的機械泵要比氣質大,需要兩個分子渦輪泵。氣質的電離方式有電子電離(EI)和化學電離(CI)。液質的電離方式有電噴霧電離(ESI)、大氣壓化學電離(APCI)和大氣壓光電離(APPI)。


05、APCI和ESI的不同點

(1)離子產生的方式不同。APCI利用電暈放電離子化,氣相離子化。ESI利用離子蒸發,液相離子化。

(2)能被分析的化合物類型不同。APCI適合弱極性,小分子化合物,且具有一定的揮發性;ESI 極性化合物和生物大分子。

(3)流速不同。ESI一般流速較小,約0.001到0.25 mL/min,APCI 相對較大,約0.2到2 mL/min。

(4)多電荷。APCI不能生成一系列多電荷離子,所以不適合分析大分子;ESI 能生成一系列多電荷離子,特別適用于蛋白,多肽類等生物分子。


06、CID和CAD區別


CID(collision-induced dissociation):

碰撞誘導解離。通常在真空接口處調節電壓發生CID現象,一般是去除溶劑,如果電壓增大,也會產生碎片離子。這是一級質譜的原理。


CAD(collision-activated dissociation):

碰撞活化解離。做二級質譜時,選擇的母離子進入Q2后,碰撞活化產生子離子,這個過程稱為 CAD。


以API3200譜儀為例,CID指的是Q0里面的誘導碰撞的氣體,CAD指的是Q3里面的誘導碰撞氣體。也就是說,在這里的CID&CAD都是指氮氣。


07、氮氣發生器該使用嗎


氮氣發生器的工作原理是分離空氣,電解膜的負極側發生氧化反應,“吃掉”空氣中的氧化性氣體,在正極側還原,空氣流過電解池后就只剩下氮氣和惰性氣體。故國內發生器的純度大多標有“相對含氧量”。氮氣的純度和空氣流速、有效分解面的長度、電解電勢的強弱都有關系。這種分離方法也決定了氮氣的純度不可能做的很高。加入電解質的作用就是提高水的導電率,使電化學反應能順利進行。發生器對質譜的影響有一點常常被忽略,就是發生器內的開關電源工作時會對電網電壓造成一定的干擾(壓縮機的啟動和停止也會)。


08、串聯質譜如何定量

串聯質譜定量時,是以后面產生的碎片峰(子離子)定量。但是這一子離子是由母離子在碰撞室產生的特征性碎片,所以用MRM定量靈敏度會比用SIM定量好很多。

建立方法的步驟是:用一定溶度的標準品溶液(1-10 ug/mL)調諧化合物的一級質譜條件,找到母離子的[敏感詞]質譜條件。然后對母離子進行打碎,優化碰撞能量,得到其特征性的子離子。最后利用該質譜條件和該母離子->子離子對進行定量。


09、質量偏差怎么辦


質譜的質量數偏了,說明你的儀器該校正了,一般3個月就要校一次機。一般每個廠家都會隨機帶有校正液。


10、如何更換機械泵油


一般3個月到半年更換一次泵油,可同時停機對儀器進行一次清洗。更換泵油的時候,先開啟振氣閥5-10分鐘,待將泵內沉淀振起后,關閉振氣閥,同時關閉電源。打開泵下的泵油排放閥門,放掉舊油。如果泵油已經很臟,則可取少許新油清洗泵后放掉再注入新油。


11、碰撞室離子交互影響的原因及消除


多通道掃描(MRM)時,如果兩個離子掃描通道的碎片離子一樣(或類似如相差1-2分子量單位),前一個離子通道掃描結束后,碰撞室里的離子來不及清除,影響下一個離子通道反應的定量(如果色譜分離完全則無此影響)。


可能的消除方法:

(1)選擇特異的子離子(特別是在用穩定同位素內標時)

(2)增加離子通道掃描反應之間的時間間隔(如100 ms→300 ms)

(3)可設置額外的“無用的離子掃描通道(dummy MRM)”


12、排除色譜柱流失問題的有效方法


診斷色譜柱是否存在流失問題的方法是[敏感詞]次在方法條件下安裝色譜柱時,做一次空白色譜圖,然后將最近的運行和空白運行色譜圖對比。


如果在空白運行中產生了很多峰,則色譜柱性能改變,這可能是由于載氣中含有氧氣,也可能是由于樣品殘留。


如果有 GC-MS,則低極性色譜柱的典型流失離子(例如 DB/HP-1或5)質/荷比m/z 將為 207、73、281、355 等,大多數為環硅氧烷。


13、譜圖為什么只有溶劑峰


可能有以下原因:

(1)進樣針損壞

(2)載氣流速太低

(3)樣品濃度太低

(4)樣品被柱或進樣器襯套吸附


14、質譜基線高是什么原因


質譜的基線其實跟液相的紫外檢測器和熒光檢測器一樣,基線高的原因不外乎內部和外部的原因。


(1)選擇的流動相在質譜的響應比較高,比如水相比較多的時候,噪音比較大些;還有如果鹽含量比較大的時候,噪音更大些。

(2)檢測器的靈敏度越高的時候,噪音應該越高。如果質譜的污染比較嚴重時,基線肯定比較高。比如離子阱檢測器,用得久了,阱中的離子就會增多,一方面降低了質譜的靈敏度,另一方面增加了基線噪音。

(3)質譜的基線很多時候還跟你選擇的離子寬度有關。比如作選擇離子掃描的時候,基線就低些。作選擇反應掃描的時候,離子寬度不要選得太寬,太寬噪音就高些。

(4)多級質譜一般做二級或三級質譜,基線噪音就低很多。


質譜使用的注意事項:


(1)[敏感詞]不用直接進樣(容易污染離子源)。

(2)做聯用時[敏感詞]分流(縮短分析時間、延長質量分析器壽命)。

(3)[敏感詞]使用在線切換閥,將每個樣品的前后1-2分鐘的流動相切入廢液(避免樣品中的鹽進入質譜。做Sequence時可以把平衡柱子的流動相切入廢液)。

(4)開始聯用前,直接運行質譜數分鐘,可以先將溫度(毛細管溫度和離子源溫度(APCI))加熱到預設定值。

(5)待機時將切換閥置于waste,避免剛開液相時將流動相打入離子源。

(6)關機前毛細管的溫度先降下來,穩定一段時間后再關閉電源,避免風扇停止轉動后毛細管外圍的熱量向里擴散,容易引起內部線路及電子元器件老化加速。

(7)如果用的是鋼瓶而且天天做樣的話,可將兩個鋼瓶并聯。

(8)做定量時注意離子源噴針的具體位置,否則可能會影響標準曲線。

(9)如果是負離子檢測的話,可以向流動相中加入少量異丙醇。

(10)理論上液質聯用禁止使用任何不揮發性的緩沖鹽。如果需要,盡量使用諸如乙酸氨等揮發性鹽,濃度不要超過20mmol/L。對于不揮發性的緩沖鹽,如果你的儀器有吹掃捕集的話也可使用,但一定要小心。萬不得已也不要用,首先有不揮發鹽是得不到好的離子流的,其次鹽留在質譜中很難除掉,除非停機清洗,不然一直會影響其他樣品的分析。可以找質譜友好的條件來做液質聯機,例如色譜條件為20mM磷酸鹽的水/乙腈流動相,做液質聯機的時候就可以用醋酸銨代替,然后用醋酸調節pH值與磷酸鹽的一致即可。除了難揮發的鹽,三乙胺、表面活性劑、還有高濃度(>0.5%)的TFA,都對質譜不好,液質聯用的流動相中應該避免。 

(11)需要使用酸的情況下可以用甲酸、乙酸,三氟乙酸可以用,但能用甲酸或乙酸時就別用TFA。

(12)胺類物質做ESI質譜時要注意進樣量要少,因為很容易離子化,不易沖洗干凈,會影響后面樣品的測定。像三乙胺在液質聯用時不能用于調節流動相pH值。若不慎引入三乙胺,在正離子檢測時總會出現很強的102峰。

(13)酸性物質適合做負離子檢測,所以流動相偏堿性較合適,促使其解離,堿性物質適合做正離子檢測,流動相中適當的加入酸,促使其形成正離子,流動相中適當加一些醋酸鈉(或者醋酸銨),可形成加鈉的正離子或者加銨的正離子。 


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