質譜儀的校準對於精確的 m/z 測量至關重要。校準的定義是“將已知精度的測量標準或儀器與另一標準或儀器進行比較,通過調整消除偏差”。本文中的校準一詞用於表示質量軸校準。其他校準(如電源電壓)不(bu)在(zai)本(ben)章(zhang)討(tao)論(lun)範(fan)圍(wei)之(zhi)內(nei)。質(zhi)量(liang)軸(zhou)校(xiao)準(zhun)需(xu)要(yao)在(zai)整(zheng)個(ge)質(zhi)量(liang)範(fan)圍(wei)內(nei)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu)一(yi)係(xi)列(lie)離(li)子(zi)。校(xiao)準(zhun)完(wan)成(cheng)後(hou),可(ke)以(yi)在(zai)校(xiao)準(zhun)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)任(ren)何(he)質(zhi)量(liang)範(fan)圍(wei)獲(huo)取(qu)數(shu)據(ju)。因(yin)此(ci),在(zai)較(jiao)大(da)的(de)質(zhi)量(liang)範(fan)圍(wei)內(nei)進(jin)行(xing)校(xiao)準(zhun)是(shi)明(ming)智(zhi)之(zhi)舉(ju)。手(shou)動(dong)、半自動和自動校準要求在程序運行時以穩定的速率將校準液(校準溶液)引入質譜儀。校準溶液通過注射泵或連接到 LC 泵的注射器直接(注入)到質譜儀中。
建jian議yi至zhi少shao每mei三san個ge月yue校xiao準zhun一yi次ci質zhi譜pu儀yi,並bing且qie大da約yue每mei周zhou檢jian查zha一yi次ci校xiao準zhun情qing況kuang。校xiao準zhun的de頻pin率lv取qu決jue於yu所suo需xu的de質zhi量liang精jing度du。例li如ru,在zai對dui肽tai和he蛋dan白bai質zhi進jin行xing精jing確que質zhi量liang測ce量liang時shi,應ying每mei天tian校xiao準zhun儀yi器qi。不bu過guo,小xiao分fen子zi定ding量liang分fen析xi所suo需xu的de校xiao準zhun頻pin率lv較jiao低di。
校準參數
質量分析儀應定期注入校準溶液進行校準。一般使用電噴霧離子源 (ESI)。該溶液產生的離子(已知精確質量)應涵蓋整個儀器的質量範圍,或至少涵蓋將用於後續分析的質量範圍。
其中校準所涉及的參數稱為校準參數。是指:其值不隨實驗類型而變化的儀器參數,例如峰寬、峰形、質量分布以及分辨率與靈敏度等。
峰寬取決於質量分辨率。在大多數小分子定性/定量應用中,1 個質量單位(即1 Da)的分辨率足以區分離子。單位分辨率的典型定義是:半峰高處的峰寬約為 0.6 至 0.8 質量單位。典型台式 LC-MS 的離子輪廓掃描帶寬約為 1 個質量單位。
峰形和輪廓掃描。如圖 2 所示,在典型的台式 LC-MS 中,豐度測量是以 0.10 m/z 的增量進行采集。當這些數據顯示在質譜中時,可顯示一條單線。高度和位置由輪廓掃描得出。
質量分配。使用特定的質譜校準物進行。校準物應是特性良好的參考物質。這些物質的認證和處理應記錄在案。LC-MS 定性分析始終使用參比物質,而定量分析則結合使用參比物質和實際分析物標準品作為校準物。
分辨率與靈敏度。質量分辨率是離子強度和峰寬之間的折衷。一般來說,分辨率越高,離子強度越低。
校準方法
對於市場上最新的 LC-MS 來說,軟件包中包含了一個自動程序,用於在 ESI 模式下進行調整和校準。不過,較舊的儀器和/或非常特殊的應用仍需要手動或半自動程序來優化影響離子檢測的參數。在 LC-MS 儀器中,質譜儀的校準分為三個步驟:
離子源和傳輸優化
質譜校準
微調(最大限度地檢測一個或多個特定離子)。
離子源和傳輸優化。在這一步驟中,以 5 μL/min 左右的穩定速率注入校準溶液,持續數分鍾,從而在 ESI 模式下對質譜儀的一個或多個特定離子進行大致調整。引入校準溶液化合物的最佳方法是使用大容量萊茵進樣環(50 或 100 μL)或注射泵(如漢密爾頓注射泵):使用大容量注射回路時,溶劑輸送係統應設置為以5μL/min 左右的速度將 50 : 50 的乙腈/水或 50 : 50 的甲醇/水通過注射器注入離子源。注射 50 μL 校準溶液將持續至少 10 分鍾。使用輸液泵時,應將校準溶液注入注射泵,然後用熔融石英管或 peek 管連接至 ESI 噴針。
選擇用於優化的離子應位於校準範圍的中間或特定的相關區域(例如,咖啡因的 m/z = 195 或 PPG 校準溶液的 m/z = 906.7)。在使用自動調整程序來證明進入質譜儀的離子傳輸達到最佳狀態之前,應手動調整 ESI 源噴霧器,以建立進入質譜儀的穩定離子噴霧,並確保檢測到足夠的離子來校準質譜儀。
調整程度因型號而異,並取決於源的幾何形狀。一般來說,噴霧偏離入口軸線的離子源(如正交噴霧和 Z 向噴霧)xuyaodetiaozhengjiaoshao。duiyutongzhoupenwuyuan,weibimianwuranyiqiguangxueyuanjian,bixujianzhapenwuyuanshifouzhijiepenshedaoyiqikongkou。zhoushangliziyuantongchangyouyigecechuang,keyihenhaodiguanchapensheguiji。zaizheliangzhongqingkuangxia,penwuqidouyingshizhongxiaofuduyidong,zhidaodadaosuoguanzhulizidezuigaoxinzaobidezuijiaweizhi。liziyuancanshu(如霧化器氣體、透鏡電壓)可自動、半自動或手動優化。
質譜校準。第二步,使用校準溶液校準 ESI 模式下的質譜儀。所有質量分析儀都必須校準。例如,三重四極杆質譜儀 (QQQ) 的 Q1 和 Q3 都要進行校準。以下是校準過程:
01
獲取校準溶液的質譜圖(校準文件),並與存儲在參考文件中的校準溶液質譜峰預期質量表進行比對。
02
將參照文件中的每個質譜峰與校準文件中的相應質譜峰進行匹配。
03
校準文件中相應的匹配質譜峰即為校準點。
04
通過校準點擬合校準曲線。
05
計算每個校準點與曲線的垂直距離。該距離代表校準後的殘差。同時計算殘差的標準偏差。這個數字是校準精度的最佳單一指標。
06
同時計算殘差的標準偏差。這個數字是校準精度的最佳單一指標。
自動校準
在zai開kai始shi自zi動dong校xiao準zhun之zhi前qian,需xu要yao設she置zhi一yi些xie峰feng值zhi匹pi配pei參can數shu。這zhe些xie參can數shu決jue定ding了le獲huo取qu的de數shu據ju必bi須xu在zai哪na個ge範fan圍wei內nei,軟ruan件jian才cai能neng識shi別bie校xiao準zhun質zhi量liang並bing成cheng功gong校xiao準zhun。這zhe些xie參can數shu包bao括kuo:
01
質(zhi)譜(pu)峰(feng)搜(sou)索(suo)範(fan)圍(wei)。這(zhe)是(shi)校(xiao)準(zhun)軟(ruan)件(jian)用(yong)於(yu)搜(sou)索(suo)最(zui)強(qiang)質(zhi)譜(pu)峰(feng)的(de)窗(chuang)口(kou)。增(zeng)大(da)該(gai)窗(chuang)口(kou)會(hui)增(zeng)加(jia)質(zhi)譜(pu)峰(feng)匹(pi)配(pei)錯(cuo)誤(wu)的(de)幾(ji)率(lv)。必(bi)須(xu)確(que)保(bao)在(zai)質(zhi)譜(pu)峰(feng)搜(sou)索(suo)範(fan)圍(wei)內(nei)找(zhao)到(dao)正(zheng)確(que)的(de)質(zhi)譜(pu)峰(feng);否則,校準可能會出現偏差。如果定位到不正確的峰,則應調整搜索質譜峰範圍,以便隻定位到正確的離子。
02
質譜峰閾值。校準程序中將不使用所獲質譜中低於強度閾值(通常以質譜中最強峰的百分比來衡量)的所有峰。
03
質(zhi)譜(pu)峰(feng)最(zui)大(da)標(biao)準(zhun)偏(pian)差(cha)或(huo)預(yu)測(ce)質(zhi)量(liang)與(yu)實(shi)際(ji)質(zhi)量(liang)之(zhi)間(jian)的(de)最(zui)大(da)差(cha)值(zhi)。在(zai)校(xiao)準(zhun)過(guo)程(cheng)中(zhong),每(mei)對(dui)匹(pi)配(pei)峰(feng)都(dou)會(hui)測(ce)量(liang)獲(huo)取(qu)的(de)校(xiao)準(zhun)文(wen)件(jian)中(zhong)的(de)測(ce)量(liang)質(zhi)量(liang)與(yu)參(can)考(kao)文(wen)件(jian)中(zhong)的(de)真(zhen)實(shi)質(zhi)量(liang)之(zhi)間(jian)的(de)差(cha)值(zhi)。如(ru)果(guo)該(gai)值(zhi)超(chao)過(guo)設(she)定(ding)值(zhi),校(xiao)準(zhun)將(jiang)失(shi)敗(bai)。降(jiang)低(di)標(biao)準(zhun)偏(pian)差(cha)值(zhi)可(ke)獲(huo)得(de)更(geng)嚴(yan)格(ge)的(de)限(xian)製(zhi),而(er)增(zeng)加(jia)標(biao)準(zhun)偏(pian)差(cha)則(ze)意(yi)味(wei)著(zhe)更(geng)容(rong)易(yi)滿(man)足(zu)要(yao)求(qiu),但(dan)這(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)導(dao)致(zhi)質(zhi)譜(pu)峰(feng)匹(pi)配(pei)不(bu)正(zheng)確(que)。
04
峰寬。這是一個用於設置分辨率的指標,通常規定為最大強度的 50%。
如(ru)果(guo)獲(huo)取(qu)的(de)質(zhi)譜(pu)圖(tu)與(yu)參(can)考(kao)質(zhi)譜(pu)圖(tu)相(xiang)似(si),且(qie)所(suo)有(you)預(yu)期(qi)質(zhi)譜(pu)峰(feng)都(dou)通(tong)過(guo)了(le)上(shang)述(shu)標(biao)準(zhun),則(ze)校(xiao)準(zhun)可(ke)以(yi)接(jie)受(shou)。如(ru)果(guo)儀(yi)器(qi)以(yi)前(qian)從(cong)未(wei)校(xiao)準(zhun)過(guo)或(huo)以(yi)前(qian)的(de)校(xiao)準(zhun)文(wen)件(jian)丟(diu)失(shi),則(ze)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)更(geng)詳(xiang)細(xi)的(de)校(xiao)準(zhun)程(cheng)序(xu)。該(gai)校(xiao)準(zhun)程(cheng)序(xu)要(yao)求(qiu)從(cong)最(zui)低(di)質(zhi)量(liang)離(li)子(zi)開(kai)始(shi)定(ding)位(wei)已(yi)知(zhi)質(zhi)譜(pu)峰(feng)。找(zhao)到(dao)質(zhi)譜(pu)峰(feng)後(hou),將(jiang)為(wei)離(li)子(zi)的(de)精(jing)確(que)質(zhi)量(liang)分(fen)配(pei)一(yi)個(ge)數(shu)模(mo)轉(zhuan)換(huan)值(zhi)。
yidanduiyiqijinxinglequanmianxiaozhun,xiacishiyongyiqishibingbuyidingxuyaozhongfuquanmianxiaozhunguocheng。keyitongguozhuruxiaozhunrongyebingjiangsuoyouzhipufengpipeicanshushezhiweiquanmianxiaozhunshishiyongdezhilaizhixingxiaozhunyanzheng,erbushiquanmianxiaozhun。ruguoyucezhiliangheshijizhiliangzhijiandechayibuda,zeyuanshizhiliangxiaozhunquxianrengranyouxiao。wulunyiqixinghao/品牌如何,在自動校準結束時都可以獲得一份最終報告,其中顯示校準溶液的預測精確質量、質譜中每個峰的實際質量、這兩個質量之間的差值(校準精度),在許多情況下還會顯示實驗中指定的所有離子的強度和峰寬。
微調。第三步,對一個或多個特定離子的檢測進行優化,以便在 ESI 或 APCI 模式下,利用相關分析物的標準(如果有的話)對dui質zhi譜pu進jin行xing調tiao諧xie。可ke以yi選xuan擇ze相xiang關guan分fen析xi物wu的de質zhi量liang電dian荷he比bi,或huo者zhe在zai沒mei有you分fen析xi物wu標biao準zhun的de情qing況kuang下xia,選xuan擇ze校xiao準zhun溶rong液ye中zhong最zui接jie近jin相xiang關guan離li子zi質zhi量liang電dian荷he比bi的de離li子zi。
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