一、系統啟動與參數初始化
三重四極桿質譜儀開機需遵循嚴格的真空建立流程,通常需要3-4小時使質譜端真空度達到10−510^{-5}10−5Torr以下(安捷倫7000系列標準)。關鍵啟動步驟包括:
- ?氣源校驗?:確認載氣(氦氣純度≥99.999%)壓力穩定在0.5-0.7MPa
- ?溫度梯度設置?:
- 離子源溫度:230±5℃(ESI源)
- 傳輸線溫度:280-300℃
- 碰撞室溫度:35±1℃
- ?質量校準?:采用全氟三丁胺(PFTBA)標準品進行質量軸校準,確保質量偏差<0.1Da
二、樣品前處理與色譜分離
-
?復雜基質處理?:
- 生物樣本采用改良QuEChERS方法(如EN15662標準),回收率需≥80%
- 環境水樣通過固相萃取(SPE)富集,C18柱活化采用6ml甲醇+6ml水
-
?超高效液相色譜(UHPLC)優化?:
| ?參數? |
?典型設置? |
?作用? |
| 色譜柱 |
1.8μm C18柱(100×2.1mm) |
亞2μm填料提升分離效率 |
| 流動相A |
0.1%甲酸水溶液 |
改善峰形,抑制電離 |
| 流動相B |
乙腈(含0.1%甲酸) |
梯度洗脫提升分離度 |
| 流速 |
0.3mL/min |
平衡柱壓與分離效率 |
梯度程序示例:0-2min 20%B → 8min 45%B → 10min 95%B → 12min 20%B
三、質譜分析核心工作流程
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?離子化過程?:
- ESI源電壓:±3.0kV(正/負離子模式)
- 霧化氣壓力:50psi
- 干燥氣溫度:350℃
離子化效率公式:Ieff=nionnmol×ηtransI_{eff} = \frac{n_{ion}}{n_{mol}}×η_{trans}Ieff?=nmol?nion??×ηtrans? 其中nionn_{ion}nion?為生成離子數,nmoln_{mol}nmol?為進樣分子數,ηtransη_{trans}ηtrans?為傳輸效率
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?三重四極桿協同工作?:
- ?Q1(質量篩選)??:選擇特定m/z的母離子,分辨率設定為0.7FWHM
- ?Q2(碰撞誘導解離CID)??:充入高純氮氣(5psi),碰撞能量(CE)10-40eV可調
- ?Q3(子離子選擇)??:篩選特征碎片離子,駐留時間50-200ms/通道
-
?多反應監測(MRM)優化?:
四、數據分析與質量控制
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?定量分析方法驗證?:
- 線性范圍:5-6個數量級(R²≥0.995)
- 精密度:日內RSD<10%,日間RSD<15%
- 準確度:加標回收率85-115%
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?實時監控指標?:
- 基線噪音:<±1×10??AU
- 壓力波動:<1%設定值
- 離子豐度比:標準品特征離子偏差≤20%
-
?系統適用性測試(SST)??:
每批樣品分析前需運行標準品,保留時間偏差≤±0.5%,峰面積RSD<5%
三重四極桿質譜儀通過母離子-子離子的雙重篩選機制,結合UHPLC的高效分離,可實現復雜基質中pg/mL級物質的精準定量。其工作流程嚴格遵循ISO 17025和FDA 21 CFR Part 11規范,在藥物代謝、環境污染物檢測等領域具有不可替代的優勢。
典型MRM參數示例(以人參皂苷Rb1為例): - 母離子 m/z 1107.6 ([M+H]+) - 子離子 m/z 783.4(定量離子,CE=30eV) - 子離子 m/z 945.5(定性離子,CE=25eV) - 離子對比率偏差需<20%[7](@ref)