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嘉峪檢測網 2025-07-11 10:02
1.質譜常用的類型
表1 質量分析器的類型
質量分析器 |
掃描速度 |
解析強度 |
質荷比(m/z) |
分辨率 |
掃描數(/s) |
范圍 |
|||
Q |
5 |
<4000 |
4000 |
低分辨 |
Q-q-Q |
5 |
<4000 |
4000 |
低分辨 |
Tof |
>1000 |
≥15000 |
>200000 |
高分辨 |
FTICR |
<1 |
>200000 |
<10000 |
超高分辨 |
iTrap |
≤5 |
<4000 |
<6000 |
低分辨 |
Orbitrap |
≤10 |
>6000 |
<4000 |
高分辨 |
Q-Tof |
5 |
≥14000 |
4000 |
高分辨 |
IT-Tof |
≤5 |
≥14000 |
4000 |
高分辨 |
2 離子源類型
2.1 離子源的類型
主要比較APCI和ESI兩種:
APCI:
ESI源:
2.2 離子源適應范圍:
2.3 臨床檢驗項目中離子源選擇:
檢測項目 |
化合物 |
結構類型 |
極性(log P) |
最大紫外吸收(nm) |
離子源 |
免疫抑制劑 |
環孢菌素 |
環形多肽 |
3.35 |
210 |
ESI |
他克莫司 |
大環內酯 |
3.96 |
210 |
ESI |
|
西羅莫司 |
大環內酯 |
3.54 |
225 |
ESI |
|
環磷酰胺 |
磷雜環己烷 |
3.35 |
195 |
ESI |
|
霉酚酸 |
2-嗎啉代乙基酯類 |
2.8 |
254 |
ESI |
|
營養素 |
25羥維生素D |
類固醇 |
7.53 |
265 |
ESI/APCI |
維生素K |
萘醌 |
12.25 |
248 |
APCI |
|
維生素A |
脂環不飽和一元醇 |
6.84 |
325 |
ESI/APCI |
|
維生素E |
三烯酚 |
11.90 |
290 |
ESI/APCI |
|
激素 |
皮質醇 |
類固醇 |
1.43 |
245 |
ESI |
睪酮 |
類固醇 |
3.47 |
254 |
ESI |
|
雄烯二酮 |
類固醇 |
2.75 |
\ |
ESI |
|
孕酮 |
類固醇 |
3.87 |
\ |
ESI |
|
17-羥孕酮 |
類固醇 |
2.89 |
245 |
ESI |
|
18-羥皮質醇 |
類固醇 |
0.22 |
\ |
ESI |
|
醛固酮 |
類固醇 |
0.73 |
280 |
ESI |
|
皮質酮 |
類固醇 |
1.76 |
240 |
ESI |
|
雌二醇 |
類固醇 |
3.57 |
230 |
ESI |
|
甲氧基腎上腺素 |
苯乙胺類 |
-0.57 |
\ |
ESI |
|
兒茶酚胺 |
-1.37 |
\ |
ESI |
||
甲狀腺素 |
T3和T4(酪氨酸與碘分子結合) |
1.15 |
\ |
ESI |
|
甲狀旁腺激素 |
多肽 |
\ |
\ |
ESI |
|
|
膽汁酸 |
類固醇(15個化合物) |
0.79 |
200 |
ESI |
|
肉堿和酰肉堿 |
類氨基酸 |
-2.9 |
\ |
ESI |
ESI和APCI離子源的差異在于ESI直接電離,而APCI離子源對于一些極性小的化合物需要經化學反應的幫助下才能電離,故而APCI容易臟。對于LogP相對較大的化合物(例如維生素E和維生素K)建議使用APCI源,ESI的對這兩個化合物電離的穩定性較差。
3 離子對的選擇
3.1電離模式的選擇
每個化合物可以經過離子源產生正離子和負離子,在質譜條件開發的時候到底是選擇負離子還是正離子模式,這些是有判斷依據的。
首先,質譜響應,一般是選擇響應高的離子模式,正離子模式響應相對較高,尤其是在一些含氮的化合物中。
其二,基線,在一些化合物正離子模式下基線相對較高,而負離子相對較低。但是基線的高低還跟溶劑的純度有關。這個指標可以根據信噪比來判斷。
其三,干擾物,尤其在做內分泌的化合物的定量時,化合物在正負離子的電離程度不同,造成的干擾的程度也不一樣。
其四,項目的LLOQ要求,在做定量分析時,尤其做中藥藥代動力學的多成分定量。中藥藥代動力學進入體內可能是不同結構類型的的化合物,這將導致每個化合物的響應不盡相同。小編在碩士期間做中藥藥代動力學時需要定量的化合物有7個,這些化合物中有一個生物堿,而這個生物堿只有在正離子模式下才有響應,其他化合物在正離子模式下的基線很高,信噪比相對于負離子較低。除了生物堿之外,小編在負離子模式下可以將其他化合物LLOQ做的很低,很低的LLOQ可以滿足整個藥代動力學中各個時間點采樣的藥物濃度的測試。最后在考慮這個生物堿的重要性,小編采用了正離子模式,把采樣時間點的實驗方案進行了改變,最后滿足了所有化合物的LLOQ的要求,但是正離子模式下的LLOQ相對負離子模式較高。
其五,一般的選擇規律是堿性化合物選用正離子方式,酸性化合物選用負離子方式。
建議:離子源的模式最好不要在測樣時候改變,在儀器測樣時改變電離模式會影響離子源的穩定性,且可能會造成質譜永久性的破壞。如果化合物在不確定是選擇正負離子,優先試用正離子,解釋原因是大自然中容易正離子化的化合物居多。
3.2 母離子的選擇
化合物經過離子源電離會形成常見的[M+H]+、[M+Na]+、[M]+(含氮的化合物)等正離子準分子離子峰和[M-H]-、[M+HCOO]-等負離子準分子離子峰。正離子中盡量不選擇[M+Na]+,在一些化合物中[M+Na]+的響應很好,但是經二級碎裂很不穩定。選擇[M+HCOO]-作為母離子時需要考察添加在流動相中甲酸對目標物的電離的影響,HPLC級、LC-MS級和不同廠家的甲酸對目標物的離子化可能會產生影響。
3.3 子離子的選擇
用于MRM(多反應監測)的離子選擇是基于離子豐度和特異性的。MRM一般擁有兩個離子對,一個用于定量,一個用于定性。下圖是小編的碩士畢業論文的一個黃酮類新補骨脂異黃酮的質譜參數。
化合物的MRM參數
|
母離子(m/z) |
子離子(m/z) |
錐孔電壓(eV) |
碰撞電壓(eV) |
dwell(s) |
定量離子對 |
323.4 |
267.2 |
24 |
15 |
0.05 |
定性離子對 |
323.4 |
137.2 |
24 |
30 |
0.05 |
選擇m/z 267.2作為定量離子對的子離子,是因為其響應較好,且在摸索這個子離子的時候其豐度和母離子的豐度剛好能滿足1/3原則。另外一個原因是,在前期做這個化合物在體內鑒定時,這個質譜碎片相對與其他的黃酮化合物的很少,其對新補骨脂異黃酮的結構擁有更好的特異性。選擇m/z 137.2作為定性離子對,是因為m/z 137.2是異黃酮的共同的結構質譜碎片,主要是用來說明這個化合物的結構的異黃酮特異性。
定性離子對和定量離子對之間的質量差值的選擇,小編不會選擇-18Da(-H2O),一般會選擇丟失碎片的質量數大于>40Da的離子,也不會選擇在拜諾表查不到的碎片作為子離子。
在摸索的離子對時,小編一般摸索4-5個離子對,然后在液相摸索過程中選擇基線低、響應好和特異性好的離子對。
母離子和子離子的質量數值要選準,不能只是整數。根據實際測試的時候,小編會選待測質量數上下各0.1-0.3 Da,同時數對離子優化,最終找出靈敏度最佳的一對離子。
錐孔電壓和碰撞電壓的選擇,錐孔電壓的選擇子在滿足母離子豐度的情況下,可選擇大一些,這個根據以往的經驗是可能會影響測試時的基線。但是還考慮到錐孔電壓太大會影響子離子碎裂。碰撞能的選擇,小編在根據實驗實際一般都選擇了豐度最高的碰撞能。但是在小編工作期間,一個質譜專家要求定性離子對和定量離子對的碰撞能需要一致,解釋是如果不一致,無法證明定性子離子和定量子離子是同時從同一個母離子碎裂的。小編覺得如果真的是這樣的解釋,這個專家可能違背了3Q質譜碎裂的基本原理了。
dwell time的選擇,一般情況下一個色譜峰最少需要采集20個數據點,dwell time適當長些噪聲低,但是采集點數要控制在20個左右,因為采集點太少會造成色譜峰變得矮胖,采集點太多會造成色譜峰噪點太多。對較弱離子對,掃描時間可適當長些。
定性離子對的信號和定量離子對的信號比(ratio),對一個特定的化合物的分析,其信號比是特定的。無論是標準品還是生物樣本,如果在分析某一個樣本時發現二者的比例出現明顯的偏離,需要對這個樣本重新分析。如果重新分析還是偏離很嚴重,找出原因后,對這類樣本建立新的分析方法。在臨床檢測時,面對的病人樣本有可能是服用各種藥物和進食各種食物以及病人本身個體差異,這些原因都有可能引進新的干擾物;同時臨床檢測中會使用有機溶劑作為替代基質,替代基質與實際樣本對兩個離子對響應可能存在差異。所以監測定性離子對的信號和定量離子對的信號比也是質量控制的方法之一。
4 溶解對照品的溶劑選擇
摸索新化合物的離子對時會使用溶劑溶解對照品,小編曾經使用純甲醇和純乙腈溶劑溶解對照品,但是對某些化合物的電離效果不是很好,小編嘗試在純溶劑中加入甲酸和可揮發性鹽,同時將HPLC級的溶劑換成LC-MSS級的溶劑。
另外一種方法是聯合流動相,將流動相的比例調至化合物的出峰位置的梯度比例,流動相以0.1ml/min流速進行手動和自動離子對的摸索。
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