+LC(MS)MS液相色譜質(zhì)譜質(zhì)譜聯(lián)用儀

1、+LC （ MS） MS 液相色譜質(zhì)譜質(zhì)譜聯(lián)用儀液質(zhì)聯(lián)用儀的性能選擇和價(jià)格比較液質(zhì)聯(lián)用儀的原理及應(yīng)用簡介:迷人的液體顏色1977 年，液相色譜/質(zhì)譜開始投放市場。1978 年，液相色譜/質(zhì)譜首次用于生物樣品分析。液相色譜/質(zhì)譜/質(zhì)譜在1989 年獲得成功。1991 年，原料藥液相色譜/質(zhì)譜用于藥物開發(fā)。1997 年，液相色譜/質(zhì)譜/質(zhì)譜用于藥代動(dòng)力學(xué)高通量篩選。西方大國質(zhì)譜協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的藥物色譜分析中不同方法的XXXX 比例。1990 年，高效液相色譜高達(dá)85%，而在 XXXX 則降至15%。相反，液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀的份額從3%增加到80%左右。我國目前在這方面的水平可能相當(dāng)于1990 年西方強(qiáng)

2、國的水平。因此，將色譜的分離能力與質(zhì)譜的定性功能結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量混合物進(jìn)行更準(zhǔn)確的定量和定性分析，離色譜-質(zhì)譜的在線結(jié)合還有很長的路要走。此外，樣品的預(yù)處理過程被簡化，樣品分析更簡單。氣相色譜-質(zhì)譜包括氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-質(zhì)譜。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀相互補(bǔ)充，分析不同性質(zhì)的化合物。液相色譜-質(zhì)譜和氣相色譜-質(zhì)譜的區(qū)別；氣相色譜-質(zhì)譜是最早商業(yè)化的儀器，適用于分析小分子、揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性和氣化性化合物。通過電子轟擊獲得的光譜可以與標(biāo)準(zhǔn)光譜 庫進(jìn)行比較。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可以解決以下問題:非揮發(fā)性化合物的分析和測定；極性化合物的分析和測定；熱不穩(wěn)定化合物的分析和測

3、定:高分子量化合物（包括蛋白質(zhì)、聚肽、聚合物等。）；沒有商業(yè)化的光譜庫可以比較和查詢，只能建立光譜庫或者自己分析光譜圖。主要使用常用的氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-質(zhì)譜。隨著我國財(cái)政能力的不斷提高和理化分析儀器的快速發(fā)展，許多單位正處于設(shè)備快速增長的高峰期，也有許多單位提出購買質(zhì)譜。以下是我個(gè)人對(duì)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀在疾病控制系統(tǒng)的采購和應(yīng)用中需要回答的問題的看法。從技術(shù)角度來看，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的采集主要針對(duì)兩個(gè)方面:定性分析和靈敏度。當(dāng)涉及到氣相色譜-質(zhì)譜在定性分析中的作用時(shí)，我們必須首先談?wù)剰纳V中發(fā)現(xiàn)的邏輯缺陷。色譜定性分析和色譜定量分析都涉及一個(gè)基本邏輯: “當(dāng)兩個(gè)過程中的大多數(shù)因素

4、完全相同時(shí)，唯一不變的因素最終會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果?！鄙V定量基于這一邏輯（當(dāng)所有條件一致時(shí)，決定峰面積的唯一因素是濃度），色譜表征也是如此（當(dāng)所有條件一致時(shí)，決定分離保留時(shí)間的唯一因素是成分）。色譜表征最重要的基礎(chǔ)是色譜峰的保留時(shí)間（在大多數(shù)情況下，這甚至是唯一的基礎(chǔ)）。在確定性質(zhì)時(shí)，我們的色譜定義是: “如果組分峰的保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)峰的保留時(shí)間相同，則判斷該組分=標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) ”。 請(qǐng)注意，我們使用的是“不不同 ”，而上述邏輯中的重點(diǎn)是“不同 ”。為了使這種色譜測定合乎邏輯，必須至少增加一個(gè)限制: 過程中的每個(gè)因素對(duì)結(jié)果都有特別好的影響。對(duì)于色譜法，它意味著“當(dāng)確定性質(zhì)時(shí)，每個(gè)不同的組分必須對(duì)應(yīng)不同

5、的保留時(shí)間”。然而， 大量的測試結(jié)果告訴我們，不同的成分通常有非常相似的保留時(shí)間。這就是為什么我們經(jīng)常說色譜定性可靠性不高的原因。在色譜測試中，不同的保留時(shí)間對(duì)應(yīng)不同的組分。然而，另一方面，相同的保留時(shí)間象征著相同的組件是不可靠的。因此，在測試中，排除是相當(dāng)確定的，而確認(rèn)在很大程度上是“依靠天氣吃飯 ”。一個(gè)部分原因是運(yùn)氣。人們對(duì)此期待已久，也在努力提高定性分析的準(zhǔn)確性。因此，應(yīng)用標(biāo)記測定法、雙柱法、二極管陣列檢測器等。在這些方法中，標(biāo)記測定法在概念上是不正確的，雙柱法也接近于零，二極管陣列法發(fā)揮了一定的作用，遺憾的是它的特殊優(yōu)點(diǎn)不高，容易造成不公正的情況。色譜中引入質(zhì)譜大大提高了定性分析的可

6、靠性。質(zhì)譜是針對(duì)分子結(jié)構(gòu)、信息特征和豐富的厚度，甚至在絕對(duì)程度上可以免除標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的限制。讓我們談?wù)劽舾行浴Ｍㄓ脵z測器（如FID和TCD）一般靈敏度有限，特別是優(yōu)秀的檢測器靈敏度更高，但檢測范圍更大，而質(zhì)譜檢測器是一種兼具通用靈敏度和高靈敏度的檢測器。靈敏度取決于信號(hào)和背景。我們通常理解，增加靈敏度需要盡可能增加被測物體的信號(hào)值。作為一種通用檢測器，質(zhì)譜儀在信號(hào)方面沒有特殊的優(yōu)勢。然而，它的優(yōu)點(diǎn)在于它可以大大減少檢測背景，從而將檢測靈敏度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。檢測背景是指檢測器對(duì)樣品基本成分的相應(yīng)反應(yīng)。作為一種通用探測器，有許多相應(yīng)的因素，因此背景相對(duì)較高，靈敏度有限。然而，質(zhì)譜檢測器可以通過檢測受限

7、的結(jié)構(gòu)信息來過濾掉大多數(shù)不必要的背景信息，例如氣相色譜-質(zhì)譜的質(zhì)譜模式和液相色譜-質(zhì)譜的質(zhì)譜模式2.疾病控制和預(yù)防系統(tǒng)中常用的色譜類型出于不同的目的，決定購買不同類型的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的分類方法有很多種，根據(jù)儀器大小可分為大、中、小三種。根據(jù)儀器的性能，可分為研究級(jí)和檢測級(jí)。根據(jù)質(zhì)譜技術(shù)，可分為氣相色譜-質(zhì)譜（氣相色譜-四極桿或磁質(zhì)譜）、氣相色譜-ITMS（氣相色譜-離子阱質(zhì)譜）和氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜。根據(jù)分辨率，它可以分為高分辨率（分辨率高于5000）和中等分辨率（分辨率在1000 和 5000之間 ）。低分辨率（分辨率低于1000）。對(duì)于一般用戶來說，最重要的關(guān)注

8、點(diǎn)是電離源，如電離源、電離源和NCI 源。日源是我們使用最多的，屬于最溫和的。70 eV的標(biāo)準(zhǔn)庫可以提供搜索未知有機(jī)物的可能性（例如NIST 化學(xué)結(jié)構(gòu)、威利庫、 標(biāo)準(zhǔn)害蟲CIDE庫、 PFL 德國藥物庫）。這里應(yīng)該注意的是，當(dāng)我們提到通過質(zhì)譜檢測未知物質(zhì)時(shí)，我們僅指EI 源的質(zhì)譜。其他物質(zhì)，如電離源、質(zhì)譜或所有液體物質(zhì)不能檢測未知物質(zhì)。EI 來源的優(yōu)勢在于對(duì)功能組的分析。EI 源質(zhì)譜的第一個(gè)重要項(xiàng)目是未知物質(zhì)的檢測和常規(guī)已知物質(zhì)的檢測與確認(rèn)。它也適合初學(xué)者學(xué)習(xí)，但它的靈敏度有限，不適合非常低的內(nèi)容檢測。NCI 的線人就像一頁紙的兩面。前者的優(yōu)點(diǎn)是獲得準(zhǔn)確的分子量信息，特別是長鏈分子如脂肪酸，但

9、此時(shí)結(jié)構(gòu)信息較少。后者的優(yōu)勢是在使用過程中電負(fù)性成分可能達(dá)到接近電子捕獲檢測器的水平，更適合有機(jī)氯農(nóng)藥的檢測和確認(rèn)，但其檢測限相對(duì)較大。除離子源外，四極桿也有差異，主要是單四極桿和串聯(lián)四極桿的差異，而我國配備質(zhì)譜的氣質(zhì)較少。就真空系統(tǒng)而言，分子渦輪泵和擴(kuò)散泵之間存在差異。常用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的分類較大。離子源有很多種。電噴霧電離(ESI)和大氣壓化學(xué)電離(APCI)是常用的，但最重要的區(qū)別在于檢測 方法，如離子阱、單極四極桿、串聯(lián)四極桿和航行時(shí)間。離子阱的優(yōu)點(diǎn)是容易獲得豐富的結(jié)構(gòu)信息，適用于生化和藥物結(jié)構(gòu)測試。 它的缺點(diǎn)是基本上不定量，而且 TRAP 容易污染，通常不適合食品分析。單極質(zhì)譜

10、可用于簡單的結(jié)構(gòu)分析或定量分析，且價(jià)格不太高。它屬于經(jīng)濟(jì)液體物質(zhì)。無需紫外吸收或簡單結(jié)構(gòu)判斷的常量分析更適合被檢測物質(zhì)，但靈敏度不太高。高，也容易被雜質(zhì)干擾。系列四段棒的液體質(zhì)量可分多段進(jìn)行分析，超低含量分析可因良好的演繹背景而進(jìn)行。它適用于低含量檢測。給出了三個(gè)例子來說明如何使用好色質(zhì)譜儀。氣相色譜 -質(zhì)譜相對(duì)簡單。它可以被看作是一個(gè)氣相色譜儀加上一個(gè)質(zhì)譜儀檢測器。安裝、布局和使用不會(huì)有太多特殊要求。巨大的氣相色譜-質(zhì)譜是一個(gè)液相色譜-質(zhì)譜計(jì)。有一種說法是從一些儀器的銷售中聽到的: “ 50%的國內(nèi)氣相色譜-質(zhì)譜儀器處于睡眠狀態(tài)，其余25%的儀器使用不加區(qū)別，15%很少使用，只有10%經(jīng)常使

11、用”。這樣的聲明是嚴(yán)厲的，但它不能否認(rèn)他的真實(shí)性。如果你想使用好色的質(zhì)譜儀，你應(yīng)該從正確的選擇開始。首先，讓我們談?wù)剼庀嗌V-質(zhì)譜疾病控制和預(yù)防系統(tǒng)中至少三分之二的氣相色譜-質(zhì)譜儀器是以未知農(nóng)藥為由購買的。一般來說，購買后不久就會(huì)發(fā)現(xiàn)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的靈敏度達(dá)不到要求的測試要求。在實(shí)際工作中，用常規(guī)的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行痕量農(nóng)藥，尤其是未知農(nóng)藥的分析是不現(xiàn)實(shí)的。但是，它非常適合于勞動(dòng)衛(wèi)生的檢查，氣相色譜-質(zhì)譜非常適合于勞動(dòng)衛(wèi)生的檢查。當(dāng)測試室內(nèi)有一臺(tái)普通的氣相色譜儀時(shí)，它可以作為一種很好的輔助手段。如果我們認(rèn)識(shí)到無錯(cuò)區(qū)域并正確應(yīng)用它們，我們就能達(dá)到互相學(xué)習(xí)、互相支持的效果。使其成為唯

12、一最適合在健康檢測中推廣氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的領(lǐng)域。為什么車間空氣的檢測更適合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用？首先，車間空氣中的大多數(shù)待測組分都是揮發(fā)性的，在溫度不太高的樣品入口中容易蒸發(fā)，并且在毛細(xì)管柱中分離良好。其次， 車間空氣中大多數(shù)待測組分的分子量范圍在 30 至 400 之間，屬于最適合氣相色譜-質(zhì)譜檢測的范圍。最后，車間空氣中大多數(shù)待測組分的濃度通常較高，無需苛刻的質(zhì)譜參數(shù)即可獲得良好的信號(hào)響應(yīng)。（對(duì)于溶劑分析尤其如此）?？紤]到疾病控制系統(tǒng)中理化檢測的現(xiàn)狀，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的首選配置是EI 電離源和四極桿型。當(dāng)資金充裕時(shí)，配置項(xiàng)來源可以匹配，但前面的問題是，為了方便起見，需要更改配置項(xiàng)來

13、源和配置項(xiàng)來源，并且不要相互影響（畢竟，在絕大多數(shù)情況下在這種情況下，EI 源是主要的源）。至于直接免疫法，不推薦使用，因?yàn)樵诩膊】刂葡到y(tǒng)中檢測到的純產(chǎn)品很少。同時(shí)， 離子阱不被推薦，質(zhì)譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜不是首選。讓我們來談?wù)勔合嗌V質(zhì)譜液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在疾病控制系統(tǒng)中的應(yīng)用應(yīng)側(cè)重于“微量已知化學(xué)物質(zhì)的定量分析”，而不是藥物或生物化學(xué)，而是明確的定量分析。根據(jù)這樣的要求，三重四極桿液相色譜-質(zhì)譜幾乎是唯一的選擇。配置選項(xiàng)不多，主要是ESI 和 APCI ，它們是最常用的前端，而后者只能在與前者交換方便的前提下購買。同樣， 不建議購買離子阱和單極四極桿， 前者是因?yàn)樾枰拷鉀Q的問題，后者是為

14、了定性和靈敏度需要解決的問題。在 中 國 ， 三 重 四 極 桿 液 體 產(chǎn) 品 主 要 是 MICROMASS 、 ABI 和FINNIGAN 。購買時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)赜脩舻木唧w指數(shù)、當(dāng)?shù)胤?wù)能力、數(shù)量和聲譽(yù)。在價(jià)格方面，建議土地越少越好，因?yàn)橐壕э@示器的價(jià)格非常高，不要認(rèn)為高交易價(jià)格意味著更好的售后服務(wù)。原因很簡單。這些公司的銷售和售后服務(wù)部門獨(dú)立運(yùn)作，銷售收入不會(huì)轉(zhuǎn)移到售后服務(wù)部門。國產(chǎn)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（尤其是液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀）使用不佳的主要原因是檢測室的設(shè)計(jì)，除了建模和定位之外，檢測室的設(shè)計(jì)經(jīng)常被忽視。氣相色譜-質(zhì)譜可以看作是氣相色譜和質(zhì)量檢測器的結(jié)合。使用的重點(diǎn)和難點(diǎn)仍在氣相，對(duì)儀

15、器室的環(huán)境要求不高。然而，液相色譜-質(zhì)譜 （以三重四極桿質(zhì)譜為例）的重點(diǎn)是質(zhì)譜，液相色譜只是一種定量和取樣工具。然而，液相色譜/質(zhì)譜需要一個(gè)長期的啟動(dòng)期（啟動(dòng)周期至少為幾個(gè)月）。因此，建立一個(gè)專業(yè)的儀器室比普通儀器重要得多。這是決定液相色譜/質(zhì)譜是否能很好地完成和能長時(shí)間完成的基礎(chǔ)。除了墻上的桌椅，在液體儀器室里還有四個(gè)簡單的問題需要回答 : “電、氣、水和聲音 ”。“電 ”良好的電源是液相色譜-質(zhì)譜正常工作的最低要求。我們需要良好的電壓、良好的接地和良好的電源保證。此時(shí)，大功率不間斷電源是最基本的要求。功率可以是6KVA或10KVA,時(shí)間必須至少為2小時(shí)。此外， 由于液體是一種不容易關(guān)閉的普

16、通儀器，它通常運(yùn)行很長時(shí)間。對(duì)于儀器室中的其他設(shè)施，如空的和諧風(fēng)扇，也應(yīng)考慮如何確保安全。我的建議是當(dāng)員工長時(shí)間離開時(shí)，關(guān)掉風(fēng)扇和燈。至少應(yīng)安裝兩臺(tái)空調(diào)，以防止一次故障后突然升溫影響儀器。同時(shí)，兩臺(tái)空調(diào)還可以緩解長期運(yùn)行帶來的壓力。“齊 ”不同的公司需要相同的氣源方案用于液相色譜-質(zhì)譜分析。例如，芬尼根需要氮?dú)夂秃?，微操作系統(tǒng)需要氮?dú)夂蜌鍤?，而ABI 只需要氮?dú)?。如果你不想一天換一瓶氣體，使用杜瓦瓶幾乎是唯一的選擇。因?yàn)槎磐咂坑直坑种兀覀冃枰谔罩写跉鈦泶龠M(jìn)事情的發(fā)展。例如，我們應(yīng)該盡最大努力把杜瓦瓶放在門附近，杜瓦瓶頂部不應(yīng)該有易腐物品。杜瓦瓶首次使用時(shí)，有一個(gè)準(zhǔn)備過程。此時(shí)，應(yīng)注意

17、增壓閥是否開得太大。人們經(jīng)常把閥門開得太大，因?yàn)橐婚_始就沒有空氣出來。當(dāng)氣壓上升時(shí)，壓力就會(huì)釋放出來，造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。在氣體的概念中，“廢氣 ”還有一個(gè)內(nèi)在的實(shí)質(zhì)性含義。當(dāng)使用機(jī)械泵時(shí)，廢氣包括揮發(fā)性流動(dòng)相和油氣，但最需要解決的問題是在連接液相時(shí)產(chǎn)生。一般的液相會(huì)造成廢液，只要有一個(gè)瓶子來收集它，但液體的質(zhì)量是不同的。液體完全蒸發(fā)，以每分鐘幾十升的廢氣形式存在。如此驚人的音量必須及時(shí)排出房間?！八?”液相色譜 -質(zhì)譜 （液相色譜 -質(zhì)譜 ）將在流動(dòng)相中使用無水，但這不會(huì)導(dǎo)致任何問題得到解決。真實(shí)的一些需要回答的問題是由露珠的使用引起的。杜瓦瓶充滿了液氮，杜瓦瓶的外部在氣化過程中會(huì)凍結(jié)，有時(shí)凍結(jié)

18、的量相當(dāng)大。當(dāng)冰融化時(shí)，水會(huì)在地面上流動(dòng)，這不會(huì)影響單獨(dú)的圓柱形腔室或遠(yuǎn)離儀器。然而，如果杜瓦瓶放在儀器旁邊，流動(dòng)的水可能會(huì)造成極大的貧困。另一個(gè)概念是，用于液體質(zhì)量的水不僅是一個(gè)純水機(jī)器，而且是一個(gè)適當(dāng)維護(hù)的純水機(jī)器?！八?”的最后一個(gè)概念是長期空調(diào)造成的凍結(jié)水。這時(shí)，除濕機(jī)就成了必要的設(shè)備。“聲音 ”一般的色譜儀比較安靜，即使是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，當(dāng)真空度達(dá)到絕對(duì)水平時(shí)噪音也不明顯。然而，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀的噪音已經(jīng) “無法忍受 ”。此時(shí)，最好建造一堵軟墻，將儀器與操作人員隔離開來。如果儀器室太窄，可以購買帶排氣扇的密封盒（出售商品），這樣也可以減少很多。這臺(tái)儀器能否使用好取決于人員。

19、也可以想象，如果環(huán)境使人們難以忍受或拒絕久留，這種儀器可以很好地使用。第四，使用好的色譜儀的一些細(xì)節(jié)。1 通電和斷電氣相色譜-質(zhì)譜和液相色譜-質(zhì)譜都強(qiáng)調(diào)，當(dāng)機(jī)械泵開啟時(shí)，分子渦輪泵不能開始工作，直到第一個(gè)真空達(dá)到絕對(duì)水平。當(dāng)關(guān)閉時(shí)，絕對(duì)有必要停止分子渦輪泵，直到等離子體源的溫度下降，然后僅當(dāng)機(jī)械泵的轉(zhuǎn)速下降到接近完全停止時(shí)，才關(guān)閉機(jī)械泵。一般的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀有固定的啟動(dòng)和關(guān)閉速度。工作站操作和控制啟動(dòng)和關(guān)閉過程的原則是，某些液相色譜-質(zhì)譜儀器需要手動(dòng)操作，此時(shí)需要特別警惕。3 個(gè)需要回答的干凈問題氣相色譜 -質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)樣品中試劑的清潔度與普通氣相測試沒有區(qū)別。只要能裝載電子捕獲檢測樣品，氣相色譜絕對(duì)不會(huì)有問題。最重要的是要注意液相色譜-質(zhì)譜。第一個(gè)表現(xiàn)是(1)流動(dòng)相應(yīng)該是干凈的。我不想去想國內(nèi)的試劑，入口不能保證絕對(duì)好用，尤其是流動(dòng)相的水，絕對(duì)干凈。(2)樣品預(yù)處理應(yīng)盡可能干凈。(當(dāng)然，清潔度與效率和接管的接受度成反比，這一點(diǎn)應(yīng)該綜合考慮)。最好有一個(gè)十通閥，將非峰時(shí)間的流動(dòng)相排除在質(zhì)譜之外。(3)在滿足靈敏度的前提下，流動(dòng)相的量也應(yīng)盡可能小(探索條件時(shí)應(yīng)盡可能考慮普通液相 )，進(jìn)樣量應(yīng)盡可能小，進(jìn)樣濃度應(yīng)盡可