高分辨質(zhì)譜儀使用步驟

高分辨質(zhì)譜儀（HRMS）標準化操作流程與實戰(zhàn)要點

高分辨質(zhì)譜（如Orbitrap、Q-TOF等）憑借其的質(zhì)量精確度和分辨率，已成為生物醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測及未知物篩查的核心工具。對于從業(yè)者而言，操作高分辨質(zhì)譜不僅是完成儀器的開關機，更是一場針對質(zhì)量軸偏移和響應靈敏度的精密調(diào)控。以下從預處理、校準到數(shù)據(jù)采集的標準作業(yè)流程（SOP），旨在優(yōu)化實驗結果的可靠性。

一、 系統(tǒng)前處理與溶劑要求

高分辨質(zhì)譜對雜質(zhì)極其敏感，任何微量的背景干擾都會直接影響精確質(zhì)量數(shù)的測定。

1. 溶劑等級：必須使用超梯度LC-MS級乙腈、甲醇及超純水（18.2 MΩ·cm）。普通色譜級溶劑中的金屬離子（如Na+、K+）易形成加合物，導致譜圖復雜化。
2. 流動相添加劑：常用甲酸、乙酸或甲酸銨，濃度通常控制在0.1%以內(nèi)。需避免使用不揮發(fā)性鹽（如磷酸鹽），以防堵塞離子源毛細管或污染四極桿。
3. 真空度確認：啟動前確認分析器真空度達到要求。對于Orbitrap，超高真空（UHV）通常需低于1×10?? mbar；TOF系統(tǒng)也需保持在1×10?? mbar以下，以減少分子碰撞導致的譜峰展寬。

二、 質(zhì)量校準（Calibration）與性能檢查

精確的質(zhì)量軸是高分辨質(zhì)譜的靈魂。在進行正式實驗前，必須執(zhí)行外部校準（External Calibration）。

• 校準液選擇：根據(jù)正負離子模式選擇對應的標準校準溶液（如Pierce校準液或特定聚合物）。
• 偏差控制：校準后的質(zhì)量偏差（Mass Error）應嚴格控制在1 ppm（Orbitrap）或5 ppm（TOF）以內(nèi)。
• 關鍵性能指標參考表：

三、 離子源參數(shù)優(yōu)化

離子源（ESI或APCI）的穩(wěn)定性直接決定了離子的傳輸效率。

1. 噴霧電壓（Spray Voltage）：通常設定在3.0 - 4.5 kV。電壓過高易引起電暈放電，產(chǎn)生不穩(wěn)定的信號波動。
2. 氣體流量：鞘氣（Sheath Gas）和輔助氣（Aux Gas）的配比需根據(jù)流動相流速調(diào)整。在0.3 mL/min的流速下，鞘氣通常設定在30 - 45 arb，輔助氣在10 - 15 arb。
3. 離子傳輸管溫度：一般設定在275 - 350℃。對于熱敏感化合物，應適當調(diào)低溫度以減少源內(nèi)碎裂。

四、 采集模式與數(shù)據(jù)獲取

高分辨質(zhì)譜的掃描策略需平衡分辨率、靈敏度和速度。

• Full Scan（全掃描）：用于獲取分子的精確質(zhì)量數(shù)和同位素分布信息。這是定性分析的基礎。
• Data-Dependent Acquisition (DDA)：根據(jù)預設規(guī)則（如強度閾值）自動挑選前幾位母離子進行二級質(zhì)譜掃描，適用于復雜基質(zhì)中的未知物篩查。
• Data-Independent Acquisition (DIA)：對特定質(zhì)量窗口內(nèi)的所有離子進行碎裂，能獲得更完整的定量和定性信息，但對后期數(shù)據(jù)處理能力要求較高。

五、 關機與例行維護邏輯

實驗結束后，不建議立即關閉真空，而應執(zhí)行清洗程序。

1. 管路清洗：切換至高比例水相流動相（如水/甲醇=90/10），沖洗離子源和毛細管，去除殘留的鹽分和有機物。
2. 待機模式：將儀器切換至待機（Standby）狀態(tài)，保持氮氣小流量吹掃，防止環(huán)境空氣倒流污染離子源。
3. 定期檢查：建議每2周清潔一次離子源噴針及離子傳輸錐（Ion Transfer Cone），每半年更換一次機械泵油。

通過上述精細化的操作步驟，不僅能延長高分辨質(zhì)譜儀的使用壽命，更能在復雜的科研及檢測任務中確保每一條質(zhì)譜信號都具備極高的可信度與復現(xiàn)性。