質(zhì)譜儀器常見故障診斷與排查策略

有機(jī)質(zhì)譜在使用儀器的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，影響實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行，如何迅速、準(zhǔn)確地判斷故障原因，及時(shí)地予以排除，是儀器操作人員經(jīng)常面臨和急需解決的問題。

今天我們就對(duì)質(zhì)譜常見的故障現(xiàn)象、產(chǎn)生故障的可能原因及故障排除方法進(jìn)行了總結(jié)和歸納，供儀器操作人員參考。

一、質(zhì)譜不出峰的可能原因

1. 進(jìn)樣系統(tǒng)與離子源沒連接或有漏液；

2. 六通閥漏液；

3. 霧化氣沒開；

4. 噴霧電壓沒有；

5. 離子進(jìn)入分析器的離子通道堵塞；

6. 噴霧毛細(xì)管堵塞。

二、如何根據(jù)樣品選擇離子源

可根據(jù)分子量的大小、極性。APCI適合小分子，極性小的化合物；ESI適合分析的分子量范圍較大、分子要求帶有一定極性。一般先考慮用ESI分析，如果極性實(shí)在太小，才想到用APCI。
 

三、等度還是梯度洗脫如何選擇

其實(shí)只做一兩個(gè)化合物，是等度洗脫好，速度快，但也并非越快越好，特別在分析生物樣品時(shí)，考慮到基質(zhì)效應(yīng)，保留因子控制在2-3左右較好。

梯度洗脫適合分析多個(gè)結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)，如化合物與代謝產(chǎn)物一同鑒定的時(shí)候，比如苷和苷元的一同測(cè)定。另外很多做合成化學(xué)的分析實(shí)驗(yàn)室用的也是一通用的梯度洗脫方法，一個(gè)方法搞定大部分樣品。一般來說對(duì)于組成簡(jiǎn)單的樣品可以采用等度洗脫，而對(duì)于那些復(fù)雜的樣品分離通常需要進(jìn)行梯度洗脫。

四、氣質(zhì)和液質(zhì)系統(tǒng)對(duì)比
除了采用的分離手段不同（氣相和液相）外主要的區(qū)別在于真空系統(tǒng)和電離方式。

氣質(zhì)的真空系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，只要一個(gè)小的機(jī)械泵和一個(gè)分子渦輪泵就可以了。

液質(zhì)的機(jī)械泵要比氣質(zhì)大，需要兩個(gè)分子渦輪泵。氣質(zhì)的電離方式有電子電離(EI)和化學(xué)電離(CI)。液質(zhì)的電離方式有電噴霧電離(ESI)、大氣壓化學(xué)電離(APCI)和大氣壓光電離(APPI)。

五、APCI和ESI的不同點(diǎn)
1. 離子產(chǎn)生的方式不同。APCI利用電暈放電離子化，氣相離子化。ESI利用離子蒸發(fā)，液相離子化。

2. 能被分析的化合物類型不同。APCI適合弱極性，小分子化合物，且具有一定的揮發(fā)性；ESI 極性化合物和生物大分子。

3. 流速不同。ESI一般流速較小，約0.001到0.25 mL/min，APCI 相對(duì)較大，約0.2到2 mL/min。

4. 多電荷。APCI不能生成一系列多電荷離子，所以不適合分析大分子；ESI 能生成一系列多電荷離子，特別適用于蛋白，多肽類等生物分子。

六、CID和CAD區(qū)別
CID（collision-induced dissociation）：
碰撞誘導(dǎo)解離。通常在真空接口處調(diào)節(jié)電壓發(fā)生CID現(xiàn)象，一般是去除溶劑，如果電壓增大，也會(huì)產(chǎn)生碎片離子。這是一級(jí)質(zhì)譜的原理。

CAD（collision-activated dissociation）：
碰撞活化解離。做二級(jí)質(zhì)譜時(shí)，選擇的母離子進(jìn)入Q2后，碰撞活化產(chǎn)生子離子，這個(gè)過程稱為 CAD。

以API3200譜儀為例，CID指的是Q0里面的誘導(dǎo)碰撞的氣體，CAD指的是Q3里面的誘導(dǎo)碰撞氣體。也就是說，在這里的CID&CAD都是指氮?dú)狻?/span>

七、氮?dú)獍l(fā)生器該使用嗎
氮?dú)獍l(fā)生器的工作原理是分離空氣，電解膜的負(fù)極側(cè)發(fā)生氧化反應(yīng)，“吃掉”空氣中的氧化性氣體，在正極側(cè)還原，空氣流過電解池后就只剩下氮?dú)夂投栊詺怏w。故國(guó)內(nèi)發(fā)生器的純度大多標(biāo)有“相對(duì)含氧量”。

氮?dú)獾募兌群涂諝饬魉�、有效分解面的長(zhǎng)度、電解電勢(shì)的強(qiáng)弱都有關(guān)系。這種分離方法也決定了氮?dú)獾募兌炔豢赡茏龅暮芨�。加入電解質(zhì)的作用就是提高水的導(dǎo)電率，使電化學(xué)反應(yīng)能順利進(jìn)行。發(fā)生器對(duì)質(zhì)譜的影響有一點(diǎn)常常被忽略，就是發(fā)生器內(nèi)的開關(guān)電源工作時(shí)會(huì)對(duì)電網(wǎng)電壓造成一定的干擾（壓縮機(jī)的啟動(dòng)和停止也會(huì)）。

八、串聯(lián)質(zhì)譜如何定量
串聯(lián)質(zhì)譜定量時(shí),是以后面產(chǎn)生的碎片峰（子離子）定量。但是這一子離子是由母離子在碰撞室產(chǎn)生的特征性碎片，所以用MRM定量靈敏度會(huì)比用SIM定量好很多。

建立方法的步驟是：用一定溶度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液（1-10 ug/mL）調(diào)諧化合物的一級(jí)質(zhì)譜條件，找到母離子的最佳質(zhì)譜條件。然后對(duì)母離子進(jìn)行打碎，優(yōu)化碰撞能量，得到其特征性的子離子。最后利用該質(zhì)譜條件和該母離子->子離子對(duì)進(jìn)行定量。

九、質(zhì)量偏差怎么辦
質(zhì)譜的質(zhì)量數(shù)偏了，說明你的儀器該校正了，一般3個(gè)月就要校一次機(jī)。一般每個(gè)廠家都會(huì)隨機(jī)帶有校正液。

十、如何更換機(jī)械泵油
一般3個(gè)月到半年更換一次泵油，可同時(shí)停機(jī)對(duì)儀器進(jìn)行一次清洗。更換泵油的時(shí)候，先開啟振氣閥5-10分鐘，待將泵內(nèi)沉淀振起后，關(guān)閉振氣閥，同時(shí)關(guān)閉電源。打開泵下的泵油排放閥門，放掉舊油。如果泵油已經(jīng)很臟，則可取少許新油清洗泵后放掉再注入新油。

十一、碰撞室離子交互影響的原因及消除
多通道掃描（MRM）時(shí)，如果兩個(gè)離子掃描通道的碎片離子一樣（或類似如相差1-2分子量單位），前一個(gè)離子通道掃描結(jié)束后，碰撞室里的離子來不及清除，影響下一個(gè)離子通道反應(yīng)的定量（如果色譜分離完全則無此影響）。

可能的消除方法：

1. 選擇特異的子離子（特別是在用穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo)時(shí)）；

2. 增加離子通道掃描反應(yīng)之間的時(shí)間間隔（如100 ms→300 ms）；

3. 可設(shè)置額外的“無用的離子掃描通道（dummy MRM）。

十二、排除色譜柱流失問題的有效方法
診斷色譜柱是否存在流失問題的方法是第一次在方法條件下安裝色譜柱時(shí)，做一次空白色譜圖，然后將最近的運(yùn)行和空白運(yùn)行色譜圖對(duì)比。

如果在空白運(yùn)行中產(chǎn)生了很多峰，則色譜柱性能改變，這可能是由于載氣中含有氧氣，也可能是由于樣品殘留。

如果有 GC-MS，則低極性色譜柱的典型流失離子（例如 DB/HP-1或5）質(zhì)/荷比m/z 將為 207、73、281、355 等，大多數(shù)為環(huán)硅氧烷。

十三、譜圖為什么只有溶劑峰

可能有以下原因：

1. 進(jìn)樣針損壞；

2. 載氣流速太低；

3. 樣品濃度太低；

4. 樣品被柱或進(jìn)樣器襯套吸附。

十四、質(zhì)譜基線高是什么原因
質(zhì)譜的基線其實(shí)跟液相的紫外檢測(cè)器和熒光檢測(cè)器一樣，基線高的原因不外乎內(nèi)部和外部的原因。

1. 選擇的流動(dòng)相在質(zhì)譜的響應(yīng)比較高，比如水相比較多的時(shí)候，噪音比較大些；還有如果鹽含量比較大的時(shí)候，噪音更大些。

2. 檢測(cè)器的靈敏度越高的時(shí)候，噪音應(yīng)該越高。如果質(zhì)譜的污染比較嚴(yán)重時(shí)，基線肯定比較高。比如離子阱檢測(cè)器，用得久了，阱中的離子就會(huì)增多，一方面降低了質(zhì)譜的靈敏度，另一方面增加了基線噪音。

3. 質(zhì)譜的基線很多時(shí)候還跟你選擇的離子寬度有關(guān)。比如作選擇離子掃描的時(shí)候，基線就低些。作選擇反應(yīng)掃描的時(shí)候，離子寬度不要選得太寬，太寬噪音就高些。

4. 多級(jí)質(zhì)譜一般做二級(jí)或三級(jí)質(zhì)譜，基線噪音就低很多。

十五、質(zhì)譜使用的注意事項(xiàng)
1. 最好不用直接進(jìn)樣（容易污染離子源）。

2. 做聯(lián)用時(shí)最好分流（縮短分析時(shí)間、延長(zhǎng)質(zhì)量分析器壽命）。

3. 最好使用在線切換閥，將每個(gè)樣品的前后1－2分鐘的流動(dòng)相切入廢液（避免樣品中的鹽進(jìn)入質(zhì)譜。做Sequence時(shí)可以把平衡柱子的流動(dòng)相切入廢液）。

4. 開始聯(lián)用前，直接運(yùn)行質(zhì)譜數(shù)分鐘，可以先將溫度（毛細(xì)管溫度和離子源溫度（APCI））加熱到預(yù)設(shè)定值。

5. 待機(jī)時(shí)將切換閥置于waste，避免剛開液相時(shí)將流動(dòng)相打入離子源。

6. 關(guān)機(jī)前毛細(xì)管的溫度先降下來，穩(wěn)定一段時(shí)間后再關(guān)閉電源，避免風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)后毛細(xì)管外圍的熱量向里擴(kuò)散，容易引起內(nèi)部線路及電子元器件老化加速。

7. 如果用的是鋼瓶而且天天做樣的話，可將兩個(gè)鋼瓶并聯(lián)。

8. 做定量時(shí)注意離子源噴針的具體位置，否則可能會(huì)影響標(biāo)準(zhǔn)曲線。

9. 如果是負(fù)離子檢測(cè)的話，可以向流動(dòng)相中加入少量異丙醇。

10. 理論上液質(zhì)聯(lián)用禁止使用任何不揮發(fā)性的緩沖鹽。如果需要，盡量使用諸如乙酸氨等揮發(fā)性鹽，濃度不要超過20mmol/L。對(duì)于不揮發(fā)性的緩沖鹽，如果你的儀器有吹掃捕集的話也可使用，但一定要小心。

萬不得已也不要用，首先有不揮發(fā)鹽是得不到好的離子流的，其次鹽留在質(zhì)譜中很難除掉，除非停機(jī)清洗，不然一直會(huì)影響其他樣品的分析�？梢哉屹|(zhì)譜友好的條件來做液質(zhì)聯(lián)機(jī)，例如色譜條件為20mM磷酸鹽的水/乙腈流動(dòng)相，做液質(zhì)聯(lián)機(jī)的時(shí)候就可以用醋酸銨代替，然后用醋酸調(diào)節(jié)pH值與磷酸鹽的一致即可。除了難揮發(fā)的鹽，三乙胺、表面活性劑、還有高濃度（>0.5%）的TFA，都對(duì)質(zhì)譜不好，液質(zhì)聯(lián)用的流動(dòng)相中應(yīng)該避免。

11. 需要使用酸的情況下可以用甲酸、乙酸，三fú乙酸可以用，但能用甲酸或乙酸時(shí)就別用TFA。

12. 胺類物質(zhì)做ESI質(zhì)譜時(shí)要注意進(jìn)樣量要少，因?yàn)楹苋菀纂x子化，不易沖洗干凈，會(huì)影響后面樣品的測(cè)定。像三乙胺在液質(zhì)聯(lián)用時(shí)不能用于調(diào)節(jié)流動(dòng)相pH值。若不慎引入三乙胺，在正離子檢測(cè)時(shí)總會(huì)出現(xiàn)很強(qiáng)的102峰。

13. 酸性物質(zhì)適合做負(fù)離子檢測(cè)，所以流動(dòng)相偏堿性較合適，促使其解離，堿性物質(zhì)適合做正離子檢測(cè)，流動(dòng)相中適當(dāng)?shù)募尤胨幔�促使其形成正離子，流動(dòng)相中適當(dāng)加一些醋酸鈉（或者醋酸銨），可形成加鈉的正離子或者加銨的正離子。