液質(zhì)聯(lián)用儀是一種結(jié)合液相色譜(LC)和質(zhì)譜(MS)技術(shù)的分析設(shè)備,主要用于復(fù)雜樣品的分離與檢測。其工作原理是通過液相色譜系統(tǒng)分離樣品組分,再由質(zhì)譜系統(tǒng)進(jìn)行高靈敏度分析。液相色譜部分負(fù)責(zé)樣品分離,常用超高效液相色譜提升效率;質(zhì)譜系統(tǒng)則包括離子源(如ESI、APCI)、質(zhì)量分析器(如三重四極桿、Orbitrap)和檢測器。
該儀器具有高分辨率、多模式分析能力,支持痕量物質(zhì)檢測,靈敏度可達(dá)痕量級(pg水平)。其優(yōu)勢在于高靈敏度、強(qiáng)抗干擾能力和高通量分析,能夠動態(tài)同步監(jiān)測多組分。液質(zhì)聯(lián)用儀在藥物研發(fā)、環(huán)境檢測、食品安全、臨床藥理學(xué)研究、天然藥物開發(fā)、殘留分析、毒物分析以及蛋白與肽類鑒定等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。例如,在藥物代謝研究中,它能精確監(jiān)測藥物體內(nèi)過程;在環(huán)境分析中,可檢測水樣中痕量污染物。
一、開機(jī)前準(zhǔn)備
環(huán)境檢查
確保實驗室溫度(通常18~25℃)、濕度(40%~60%)和電源符合儀器要求。
檢查氮?dú)?、氬氣等氣體供應(yīng)壓力(如氮?dú)獍l(fā)生器、氬氣鋼瓶),確保壓力穩(wěn)定(如小表<0.1MPa)。
儀器狀態(tài)確認(rèn)
檢查液相色譜系統(tǒng)(泵、自動進(jìn)樣器、柱溫箱)和質(zhì)譜系統(tǒng)(離子源、檢測器)是否正常,無漏液或污染。
清潔噴霧電極、色譜柱等關(guān)鍵部件,避免交叉污染。
二、開機(jī)與系統(tǒng)初始化
開啟設(shè)備順序
打開氮?dú)獍l(fā)生器、氬氣鋼瓶→啟動計算機(jī)→打開UPLC自動進(jìn)樣器電源→打開UPLC泵電源→最后打開質(zhì)譜儀電源。
等待質(zhì)譜儀預(yù)熱(約5分鐘),直至離子源透視鏡亮起。
軟件啟動與真空檢查
啟動控制軟件(如Masslynx),進(jìn)入診斷模式(Diagnostics),檢查真空系統(tǒng)狀態(tài)。
碰撞室真空度需在4小時內(nèi)達(dá)到理想值(如80%以上),否則需延長抽真空時間。
三、方法建立與參數(shù)設(shè)置
色譜條件設(shè)置
流動相配置:選擇合適溶劑(如水、甲醇、乙腈),使用0.45μm過濾器過濾并脫氣(超聲或在線脫氣)。
色譜柱安裝:根據(jù)樣品特性選擇C18、HILIC等色譜柱,設(shè)定流速(如0.2~1mL/min)、柱溫(30~40℃)及梯度洗脫程序。
質(zhì)譜條件優(yōu)化
離子源選擇:根據(jù)樣品極性選擇電噴霧電離(ESI)或大氣壓化學(xué)電離(APCI)源,調(diào)整源溫度、電壓等參數(shù)。
校準(zhǔn)與調(diào)諧:使用標(biāo)準(zhǔn)品(如多肽混合物)進(jìn)行質(zhì)譜校準(zhǔn),確保質(zhì)量精度(如偏差<0.1Da)。
掃描模式:根據(jù)需求選擇全掃描(Full Scan)、選擇性離子監(jiān)測(SIM)或多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式。
四、樣品處理與進(jìn)樣
樣品前處理
固體樣品需提取、濃縮,液體樣品需過濾(如0.22μm濾膜)或稀釋,確保與流動相兼容。
避免引入顆粒物或雜質(zhì),防止堵塞色譜柱或污染離子源。
進(jìn)樣操作
使用自動進(jìn)樣器或手動注射,確保進(jìn)樣量準(zhǔn)確(如1~100μL)。
編制樣品表(Sequence),設(shè)置空白、標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品及待測樣品的進(jìn)樣順序。
五、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控
啟動運(yùn)行
開始色譜分離與質(zhì)譜檢測,實時監(jiān)控色譜圖和質(zhì)譜圖,檢查峰形、信號強(qiáng)度及噪音水平。
若出現(xiàn)異常(如峰分裂、信號漂移),需暫停運(yùn)行并檢查流動相、離子源或柱狀態(tài)。
數(shù)據(jù)存儲
保存原始數(shù)據(jù)文件(如.RAW或.MS格式),確保實驗可追溯性。
六、數(shù)據(jù)分析與報告
色譜數(shù)據(jù)處理
根據(jù)保留時間、峰面積或峰高定量目標(biāo)化合物,使用內(nèi)標(biāo)法或外標(biāo)法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
質(zhì)譜數(shù)據(jù)解析
通過分子離子峰([M]+或[M]-)和碎片離子峰進(jìn)行定性分析,結(jié)合數(shù)據(jù)庫(如NIST、HMDB)或文獻(xiàn)比對。
計算質(zhì)量準(zhǔn)確度(如誤差<5ppm)以驗證結(jié)果可靠性。
報告生成
整理樣品信息、實驗條件、定量結(jié)果及誤差分析,生成PDF或Word報告并存檔。
七、關(guān)機(jī)與維護(hù)
清洗系統(tǒng)
運(yùn)行沖洗程序(如甲醇-水混合液),清洗色譜柱和流路,防止鹽或殘留物沉淀。
每周至少更換一次廢液瓶,清潔噴霧電極和離子源。
關(guān)機(jī)順序
先關(guān)閉質(zhì)譜儀電源,再關(guān)閉UPLC泵和自動進(jìn)樣器,最后關(guān)閉計算機(jī)和氣體供應(yīng)。
若長期停機(jī)(超過一周),需保持質(zhì)譜真空狀態(tài),避免微生物污染。