图4 AB Sciex公司设计的离子源的ESI和APCI喷针,上方较长的为ESI喷针,下方较短的为APCI喷针
从图1可以看到,ESI主要用于极性、大分子有机物分析。蛋白质分析用纳升电喷雾电离源(N-
ESI)。APCI主要用于弱极性有机化合物的分析。此外,还有光电离源(APPI),主要用于非极性有机化合物的分析,如多环芳烃等。
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购买仪器前应考虑的几个因素
前面已经提到,由于LC-MS的MS部分为二级MS,不同类型MS的组合组成了多种类型MS,各种类型的MS有其各自特点,各厂家的仪器也都各有特点,购买前一定要明确任务,做好调研工作,当然还要考虑经费情况。残留分析实验室应综合考虑仪器的性能以及仪器公司的技术支持:
1. 灵敏度高 特别要注意在检测实际样品时有较高的灵敏度,不要一味地追求指标灵敏度,LC-MS的基质效应影响较GC-MS的大,所以仅用标准品还不能真正的衡量出一台仪器的性能,有时标准品的与实际样品的灵敏度能差两个数量级。有条件可以用1、2个实际样品到不同公司的仪器实测一下,这样对比得到的结果更能说明仪器真实灵敏度。
2. 质量稳定性好 通常我们是利用质谱检测目标化合物的特征离子,因此,这些被检测的特征离子各个参数(如:取簇电压、碰撞能量、雾化气流量、离子源温度等)经优化将其输入分析方法中,若仪器的质量稳定性不好,按照已确定的参数可能无法达到最优的检测值,甚至找不到目标离子,这将出现假阴性,这样的结果会出大问题的。对于低分辨质谱仪,好的1个季度,甚至半年校正一下质量轴即可,而差的每周都需要校正。
3. 离子化稳定性好 影响LC-MS离子化的因素较多,所以MS的定量重现性不及紫外检测器(UV)。因此,在实际分析时,较好的稳定性有助于定量的重现性好,且线性的相关性好。
4. 抗污染 由于食品(特别是动物源食品)基质相当复杂,分析过程中不可避免会污染仪器。因此,一方面仪器设计本身应具有良好的抗污染性,另一方面仪器易污染部分便于拆洗,如:锥孔挡板、离子传输毛细管等。这样的仪器操作和维护都比较简单。
5. 分辨率,质量精度 对于低分辨MS,如:Q-MS和IT-MS,分辨率、质量精度不是重要指标。但对于高分辨MS,如:FT-MS和TOF-MS这是非常重要的指标。对于高分辨MS,质量稳定性比低分辨质谱更重要,因为测量的质量精度是ppm级的。通常FT-MS一周较正一次,而TOF-MS基本每天都要校正。
6. 操作方便 包括仪器操作和软件操作两方面。MS的优化参数较色谱要多,通过优化才能得到理想的灵敏度和分辨率。有的公司仪器MS的优化是自动调谐,优化后可达最佳值的90-95%,提高了效率,对于新手也非常方便,并能尽快掌握、应用好仪器。
7. 质量范围 残留实验室主要的分析对象是兽药、农药、添加剂、化学有害物等,多为m/z小于500的小分子,仅有少量的聚醚类兽药和生物毒素m/z
1000左右。LC-MS的质量范围上限最小的也有m/z
1500,均能满足残留分析的要求。质量数再高,对残留分析没有太多用途。但是,若做蛋白质分析质量数高还是有用的。
8. 分析速度快 现在这些仪器公司都可以选配超高效(也有称作超高压、超快速等)LC,提高分析速度3-5倍。若实验室仪器不多时,这种配置还是很不错的,分析效率高,而对整套仪器而言增加的费用并不多。
9. 良好的售后服务 现在的售后服务包括两方面,一是传统意义上的仪器维修,二是近年来比较注重的应用支持。进入21世纪,LC-MS-MS刚开始在国内推广,AB
Sciex公司最先推出应用工程师到现场做技术支持,即:安装工程师安装完仪器后,应用工程师到现场,一方面做操作软件的培训,另一方面根据用户的需求,与用户一起建立1、2个检测方法,通过建立方法,了解仪器性能,熟悉仪器操作步骤,掌握定性、定量方法。这使得用户可以很快掌握并应用好这套仪器。相比过去传统的将用户集中到公司进行培训更具针对性。现在各公司也多采用这种培训方法了。
以上列举了主要考虑的因素,而具体到各自实验室可能考虑的重点会有所不同。特别是当已经有了一套LC-MS-MS准备购置第二套仪器时,还应该考虑到实验室仪器的互补性,这样才能解决更多遇到的分析问题。
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未完待续......
食品检测实验室液相色谱-质谱仪的选型(下)