三重四級桿液質(zhì)聯(lián)用儀校準(zhǔn)中常見問題分析及處理

蘇佳麗

（長治市綜合檢驗檢測中心，山西 長治 046000）

引言

液質(zhì)聯(lián)用儀主要用于分析難度大且干擾多的樣品，并且能夠多級裂解準(zhǔn)分子離子，提供有效的化合物相對分子量和所需要的碎片信息。它的特點主要是分析范圍廣泛，可分析熱不穩(wěn)定化合物；分析能力強(qiáng)，沒有分開的化合物也能定性定量；靈敏度高，可進(jìn)行痕量分析；分析時間快，每個樣品約縮短幾十分鐘；分析結(jié)果可靠，可測每個組分分子量和結(jié)構(gòu)信息。

液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)即分離系統(tǒng)是液相色譜技術(shù)，而質(zhì)譜為檢測系統(tǒng)。它在農(nóng)藥殘留分析、食品分析、環(huán)境分析和藥物分析等方面有著廣泛的應(yīng)用。

目前分析上常用的液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)基本從質(zhì)譜方向分為質(zhì)量分析器分類及離子源分類兩大類，質(zhì)量分析器包括四級桿、傅立葉變換質(zhì)譜、飛行時間（TCF）；離子源分類包括大氣壓化學(xué)電離源（APCI）、電噴霧離子源（ESI）、大氣壓光電離源（APPI）、基質(zhì)輔助激光解吸電離源（MALDI）。其中電噴霧、大氣壓化學(xué)離子源、大氣壓光電離源、這三種離子源是目前應(yīng)用最廣泛的幾種液質(zhì)聯(lián)用儀[1]。

液質(zhì)聯(lián)用儀發(fā)生故障時原因一般比較復(fù)雜，維修價格昂貴，同時也給儀器使用人員造成一定的困擾，影響工作進(jìn)度。液質(zhì)聯(lián)用儀報錯后需根據(jù)故障現(xiàn)象和儀器工作原理，查找儀器故障原因。液質(zhì)聯(lián)用儀自控自檢功能很強(qiáng)，能夠及時的監(jiān)測儀器故障，并給出故障提醒，為確保儀器正常運(yùn)行提供保障。通常我們可以在儀器日志中找出故障，分析可能出現(xiàn)的原因，如果沒辦法找出故障，應(yīng)立即與廠家工程師聯(lián)系，不可自行拆卸機(jī)器，以免造成更大的損失。

1 三重四級桿液質(zhì)聯(lián)用儀校準(zhǔn)

1.1 儀器性能校準(zhǔn)

液質(zhì)聯(lián)用儀的校準(zhǔn)主要從分辨力、信噪比、質(zhì)量準(zhǔn)確性、峰面積重復(fù)性、離子豐度比重復(fù)性、保留時間重復(fù)性六個方面進(jìn)行測試。

分辨力即是質(zhì)荷比609 質(zhì)譜峰的50%峰高處的峰寬；色譜峰峰高和信號峰后1 min～3 min 時間內(nèi)的基線輸出信號的最大值與最小值只差，兩者的商即為信噪比，一般儀器可自動讀出信噪比；掃描范圍設(shè)為相應(yīng)特征離子理論值±5 的范圍，特征離子的實測質(zhì)量數(shù)與理論質(zhì)量數(shù)之差作為質(zhì)量準(zhǔn)確性；色譜峰的峰面積和保留時間連續(xù)測量6 次，分別計算峰面積重復(fù)性和保留時間重復(fù)性；特征離子為609（母離子）、397（子離子）、448（子離子），6 次兩個子離子豐度比值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，作為離子豐度比重復(fù)性。

1.2 質(zhì)量軸校準(zhǔn)

液質(zhì)聯(lián)用儀的質(zhì)量軸校準(zhǔn)主要對離子源、質(zhì)量分析器和檢測器等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而獲得更高的質(zhì)量準(zhǔn)確度、靈敏度和分辨率。為了獲得準(zhǔn)確的離子信息儀器必須在使用一段時間后進(jìn)行校正，儀器調(diào)諧利用的是調(diào)諧液校正，不同的廠家使用不同的質(zhì)譜調(diào)諧液，質(zhì)譜調(diào)諧液一般是混合液。

以沃特世液質(zhì)聯(lián)用儀為例，簡述質(zhì)量軸校正過程。首先進(jìn)入MS Tun 界面，打開參考質(zhì)量數(shù)文件，選擇4 個質(zhì)量數(shù)填入右邊空白處。設(shè)置合適的參數(shù)，開啟質(zhì)譜，點擊按鈕將調(diào)諧液灌入質(zhì)譜，等待片刻，直至窗口看到穩(wěn)定的四個峰。也可進(jìn)行自動校正，進(jìn)入自動調(diào)諧界面進(jìn)行自動調(diào)諧即可。

2 校準(zhǔn)中常見故障原因分析及應(yīng)對方法

2.1 泵與自動進(jìn)樣器

泵的功能是輸送液體，但不僅僅是輸送液體，還應(yīng)保持穩(wěn)定輸送。如果泵出現(xiàn)故障，首先確認(rèn)壓力的變動值，其次確認(rèn)使用流動相是否符合質(zhì)譜級別，使用水是否定期更換。如有殘留溶劑請勿繼續(xù)使用，殘留品不能用于更換新鮮的流動相。如果確認(rèn)泵被污染后，應(yīng)拆卸色譜柱，用V（水）∶V（乙腈）∶V（甲醇）∶V（異丙醇）=1∶1∶1∶1 的比例輸送液體，清洗后，用V（水）∶V（甲醇）=1∶1 的比例充分清洗。

自動進(jìn)樣器的功能是準(zhǔn)確注射檢測樣本，每次都必須準(zhǔn)確注射檢測樣本，每次都必須準(zhǔn)確注射指定的量，同時不能有污染。自動進(jìn)樣器的首要問題是污染，由于質(zhì)譜比一般儀器要更加靈敏，污染也比其他檢測器更加明顯。因此，確保針閥的充分清洗就成了重要的環(huán)節(jié)，必須根據(jù)樣本性質(zhì)選擇清洗溶劑。如果污染問題通過清洗得不到改善，可嘗試更換進(jìn)樣針來解決。

2.2 Probe（噴霧針）

噴霧針的功能主要分為兩部分，一是通過對輸送的流動相與樣本施加高電壓，使其離子化。二是將該樣本轉(zhuǎn)換為細(xì)微的液滴，并進(jìn)行噴霧。

通過對噴霧針液滴的觀察，能夠檢測噴霧的穩(wěn)定性。如果噴霧不穩(wěn)定毛細(xì)管柱前端噴霧斷斷續(xù)續(xù)，檢查氣體剩余量是否滿足要求，然后需檢查噴霧針出口對準(zhǔn)離子傳輸管的入口位置，緩慢調(diào)整噴霧針與離子源距離，兩者之間的距離為3 mm～5 mm，最后逐步增加噴霧電壓，直到噴霧穩(wěn)定，視為噴霧穩(wěn)定性良好[2]。如果發(fā)生毛細(xì)管堵塞，壓力即會升高，將從色譜柱連接至毛細(xì)管的線管拆下后壓力明顯下降，則毛細(xì)管存在堵塞。如果毛細(xì)管發(fā)生堵塞則只能進(jìn)行更換。防止毛細(xì)管發(fā)生堵塞的要點在于保持毛細(xì)管內(nèi)部的清潔，在樣本流過后，輸送流動相清洗毛細(xì)管。

2.3 離子源

離子化的樣本經(jīng)過離子源，進(jìn)入質(zhì)量分離部分，這個過程中如受到污染，將會影響靈敏度。離子源很容易受到污染，僅注射作業(yè)就會導(dǎo)致污染，污染導(dǎo)致靈敏度降低后，只能對離子源進(jìn)行清洗。如何降低對離子源的污染呢？首先不能注射極高濃度的樣本，其次是使用切換閥對流路進(jìn)行切換。設(shè)定切換閥僅將目標(biāo)樣本導(dǎo)入離子源，其他時間將通道切換至離子源外，可以避免對離子源造成不必要的污染。

離子源的一級錐孔應(yīng)定期超聲波清洗，參照檢驗樣本的性質(zhì)，選擇能夠充分溶解的溶劑。如果錐孔口的表面覆蓋有絕緣膜等物質(zhì)，需要用細(xì)顆粒磨砂紙進(jìn)行打磨。

2.4 分析器

分析器的作用是依據(jù)質(zhì)荷比分離離子化的樣本，實施多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）與選擇性離子監(jiān)測（SIM）時，僅允許目標(biāo)樣本通過。由于分析器處于真空環(huán)境下，通過監(jiān)測真空度，可以實現(xiàn)每日對儀器環(huán)境的確認(rèn)。必須定期對質(zhì)量軸進(jìn)行校正，校正的儀器環(huán)境條件與實際的檢測作業(yè)儀器環(huán)境條件必須相同。

2.5 真空泵

真空泵的維護(hù)首先應(yīng)觀察潤滑油的量、顏色、并確認(rèn)泵機(jī)的聲音。潤滑油最初應(yīng)該是無色透明，使用后逐漸變成茶色，最后變成黑色，如若泵油顏色變黑，量變少，應(yīng)及時更換。各泵機(jī)有自己專用的潤滑油，低等級的泵油不能用于高等級的真空泵中，更換潤滑油時需注意。

真空泵中的過濾器需定期更換，如果不定期更換，將導(dǎo)致潤滑油大量混入排氣中。另外每周需實施氣體震氣，將包括油的水分等物質(zhì)排出泵機(jī)外。

2.6 氮氣發(fā)生器

氮氣發(fā)生器的維護(hù)包括更換過濾器。氮氣發(fā)生器周圍必須保留一定的空間，由于其屬于高產(chǎn)熱的設(shè)備，因此必須注意周圍的溫度。不進(jìn)行分析時，將氮氣發(fā)生器關(guān)閉會延長儀器的使用壽命。

2.7 故障應(yīng)對方法

面對故障時，首先確認(rèn)已選擇的方法與之前是否相同，變更條件時，由于名稱相同而會覆蓋，可能條件已發(fā)生改變。其次確認(rèn)流動相、樣本的調(diào)整方法，樣本的濃度出錯，可能導(dǎo)致靈敏度下降。溶解有樣本的溶劑出錯、靈敏度變化后，峰值的形狀可能會不理想。最后確定流動相的更換日期。

當(dāng)靈敏度低下時，如果是離子源污染應(yīng)清洗錐孔和錐孔氣錐孔，離子源塊上有一個真空隔離閥，可以用來在不放空系統(tǒng)的前提下清洗取樣錐孔。如果清洗取樣錐孔和錐孔氣錐孔不能提高信號靈敏度，就還需要清洗萃取錐孔，離子透鏡及離子源塊。ESI 探頭毛細(xì)管堵塞或者毛細(xì)管連接有空隙，噴霧不穩(wěn)定也可能造成靈敏度下降。

如若不出峰可檢查壓力與配管，確認(rèn)有無漏液。壓力顯示為零即表示完全沒有液體輸送。通過切換閥門通道，僅將樣本導(dǎo)入離子源，設(shè)置后可在其他的時間轉(zhuǎn)到離子源外，如果將該位置設(shè)置錯誤，也可能導(dǎo)致峰值不顯示。

重現(xiàn)性不良可能是離子源污染、噴霧不穩(wěn)定、分辨率過高、環(huán)境溫度變化、質(zhì)量數(shù)偏、調(diào)諧參數(shù)不合適等原因造成。

總之，液質(zhì)聯(lián)用儀的故障分析必須建立在了解儀器構(gòu)造及原理的基礎(chǔ)上，就發(fā)現(xiàn)的故障逐一排查直至發(fā)現(xiàn)問題源頭。若如需拆卸儀器部件，需征得儀器廠家同意后方可進(jìn)行，否則將會帶來不必要的損失。

3 結(jié)語

隨著事業(yè)單位機(jī)構(gòu)整合，綜合類檢測中心不斷出現(xiàn)，液質(zhì)聯(lián)用儀等大型精密儀器的共用現(xiàn)象也越來越多，一機(jī)器多人使用，一機(jī)器多樣項目檢測，這些給儀器維護(hù)人員帶來了困擾，也帶來了挑戰(zhàn)。這就要求儀器技術(shù)人員在實踐工作中不斷學(xué)習(xí)、積極探索，掌握先進(jìn)的方法，同時也應(yīng)該規(guī)范操作儀器，重視儀器日常維護(hù)保養(yǎng)。儀器維護(hù)人員應(yīng)善于總結(jié)經(jīng)驗，掌握常見的故障排除方法，不斷提高儀器的使用效率，延長儀器的有效生命周期，更好地為檢測工作提供保障。