液相色谱-质谱联用仪校准方法研究 液相色谱质谱校准规范
摘要 随着液质联用技术的不断发展，液相色谱―质谱联用仪广泛应用于食品安全、药品检测和开发，农药残留、水质分析和蛋白质生物标志物的发现和验证等工作。本文通过对液相色谱-质谱联用仪的校准，可以很好的控制在实验分析过程中因使用的液相色谱-质谱联用仪的精度误差而带来的分析误差。本文结合平时的工作积累，就液相色谱-质谱联用仪计量特性校准方法进行讨论。
关键词 液相色谱－质谱联用仪；计量；校准；方法
中图分类号O657.7+2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0084-02
0 引言
液质联用技术是20世纪90年代发展起来的一门综合性技术，液相色谱仪的高分离效能与质谱仪的高灵敏度、高选择性使之成为科学研究与检测领域强有力分析工具。液相色谱―质谱联用仪广泛应用于食品安全、药品检测和开发，农药残留、水质分析和蛋白质生物标志物的发现和验证等工作。而液相色谱―质谱联用仪的准确可靠是利用仪器进行科学试验的前提；判断仪器是否准确可靠就需要建立一套科学有效并且可行的校准方法。
目前，实验室用液相色谱―质谱联用仪主要由液相色谱和质谱仪两部分组分；与液相色谱连接质谱计有单极，多极两种。其中，液相色谱的作用是将分析样品通过色谱柱进行分离；质谱仪的作用是将分离出的样品转化为运动的带电气态离子碎片，引入磁场并按质荷比（m/z）大小分离并记录，其过程为可简单描述为：
其中，z为电荷数，e为电子电荷，U为加速电压，m为碎片质量，V为电子运动速度。质谱仪一般由进样系统、电离源、质量分析器、真空系统和检测系统构成。
1 计量特性
液相色谱―质谱联用仪各项技术指标见表1：
2 校准条件
2.1 实验室环境
1）仪器室内无强烈的机械振动和电磁干扰，不得存放与实验无关的易燃、易爆和强腐蚀性气体或试剂；
2）实验室温度：15℃~27℃；
3）实验室湿度：�75%RH。
2.2 标准物质和试剂
1）利血平（reserpine）：标准物质；
2）氯霉素（chloramphenicol）：标准物质；
3）乙腈（acetonitrile）：液相色谱级或同级别；
4）甲醇（methol）：液相色谱级或同级别；
5）聚乙二醇（polyehtylene glycols，缩写为PEG）：色谱级或同级别；
6）乙酸铵（ammolun acetate）：色谱级或同级别。
2.3 校准设备
数字温度计：测量范围0℃~100℃，最小分度不大于0.1℃。
3 校准项目和校准方法
3.1 分辨力
仪器稳定后，执行Autotune命令进行自动调谐，检查仪器质量偏差、分辨力及离子强度的变化是否达到规定的要求，直到调谐通过，打印调谐报告，得到半峰宽FWHM。
注：1）调谐液常见种类有PPG（聚丙烯醇）、PEG（聚乙二醇）和NaI（碘化钠）等溶液，不同仪器厂商有不同的规定：同时，正负离子模式调谐可用不同配制的PPG溶液或PEG溶液等，具体调谐时可根据各仪器规定的要求执行；2）也可以采用手动调谐
3.2 质量范围
在正离子模式下，以PEG（根据仪器规定的浓度配制）溶液为调谐校准物质，对仪器的+Q1（一级质谱正离子）、+Q3（三级质谱正离子）进行调谐，质量数设定达到2000以上，观察仪器是否出现2000以上（含2000）的质谱峰。在负离子模式下，以NaI（根据仪器规定的浓度配制）溶液为调谐校正物质，对仪器的―Q1（一级质谱正离子）、―Q3（三级质谱负离子）进行调谐，质量数设定达到2000以上，观察仪器是否出现2000以上（含2000）的质谱峰。
3.3 信噪比
3.3.1 ESI+源（ESI的正离子模式）
仪器调谐优化后，以200μL/min速度注入5μL浓度为1pg/μL的利血平溶液（溶剂为70:30的乙腈/水），采用MRM扫描方式，选择离子对609-195（母离子为609，子离子为195）作为监测对象，连续测量3次，根据公式（1）计算其S/N，取平均值作为其信噪比。
S/N=H（609-195）/H噪声 （1）
式中：H（609-195）为离子对609-195的峰高；
H噪声为基线噪声。
3.3.2 ESI-源（ESI的负离子模式）
参照2.3.1的条件，注入5μL浓度为0.5pg/μL的氯霉素溶液（溶剂为70:30的乙腈/水），采用MRM方式，选择离子对321-152（母离子为321，子离子为152）连续测试3次，根据公式（1）计算S/N，取平均值作为其信噪比。
3.4 质量准确性
仪器调谐通过后，采用针泵进样方式，以10μL/min速度注入5μL浓度为100ng/μLPEG1000溶液（溶剂为70：30的乙腈/水，溶剂含有2mmol/L 乙酸铵），通过离子扫描检测出碎片离子1004.622u±0.05u准确质量数。每隔5min测量1次，测量6次，根据公式（2）计算其质量数的实测值与理论值之差，根据公式（3）计算标准偏差，以此评价质量准确性。
式中： ΔM为质量准确性，单位u；
Mi为离子质量数实测值，单位u；
为离子质量数测量平均值，单位u；
为离子质量数理论值，单位u；
S为离子质量数测量标准偏差，单位u。
3.5 测量重复性
3.5.1 ESI+源（ESI的正离子模式）
仪器优化后，选择泵流速为200μL/min，色谱柱为C18，流动相为70：30的乙腈/水，注入5μL浓度为20pg/μL的利血平溶液（溶剂为70：30的乙腈/水，且溶剂含有2mmol/L乙酸铵），通过MRM扫描方式，选择检测对象为609-195离子对，测量6次，按质量色谱峰进行面积积分，根据公式（4）计算其RSD，以此评价重复性。
式中： RSD为相对标准偏差，%；
xi为第i次测量的峰面积；
为6次测量峰面积的算数平均值；
i为测量序号。
3.5.2 ESI-源（ESI的负离子模式）
仪器优化后，选择泵流速为200μL/min，色谱柱为C18，流动相为70：30的乙腈/水，注入5μL浓度为20pg/μL的氯霉素溶液（溶剂为70：30的乙腈/水，且溶剂含有2mmol/L氯化铵），通过MRM扫描方式，选择检测对象为321-152离子对，测量6次，按质量色谱峰进行面积积分，根据公式（4）计算其RSD，以此评价重复性。
3.6 柱温箱温度控制
将数字温度计探头固定在柱温箱内，选择35℃和45℃（也可以根据用户使用温度设定）进行校准，按仪器说明书操作，通电升温，待温度稳定后，记下温度计读数并开始计时，以后没每隔10min记录一次读数，共计7次，求出平均值。平均值与设定值之差为ΔTs，7次读数最大值与最小值之差为控温稳定性Tc。
4 校准的意义和周期
通过对液相色谱―质谱联用仪的校准可以很好的控制在实验分析过程中因使用的液相色谱―质谱联用仪的精度误差而带来的分析误差。提高实验数据的真实性和准确性。
台式液相色谱―质谱联用仪的校准一般委托有相应资质的第三方校准机构进行校准。一般校准周期不超过2年。仪器使用维护人员可根据实际使用情况对周期进行调整。在更换重要部件、维修或对仪器性能有怀疑时，应随时校准。
参考文献
[1]JJF1001-1998 通用计量术语及定义.
[2]JJF1005-2005 标准物质常用术语和定义.
[3]JJF1059-1999 测量不确定度评定与表示.
[4]JJF1094-20002 测量仪器特性评定.
[5]JJF1164-2006 台式气相色谱仪-质谱联用仪校准规范.
[6]JJG705-2002 液相色谱仪检定规程.
[7]GB/6041-2002 质谱分析方法通则.
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文