你的质谱方法关键参数,是最优的吗?
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时间 2025-02-27

       在质谱分析方法建立的过程中,需要对质谱仪器的众多参数进行设置,如离子源温度、雾化气压力、气帘压力、去簇电压、碰撞能量等。我们在建立质谱库的时候会发现,有很多参数都是仪器默认或者是使用上一个仪器方案的,而真正需要我们填的其实只有母离子质荷比、子离子质荷比还有去簇电压和碰撞能量。那我们在质谱方法中实际使用的这些参数,真的是最优的吗?

       今天作者就和大家分享一下,这些参数的获得方式和优化方法。

       首先,我们需要明白我们在建立质谱库的时候忽略了什么。

       由于去簇电压和碰撞能量的优化过程中,在多反应监测MRM模式下,所获得的电压和碰撞能量曲线是连续的。因此即使与实际的最优值有所偏差,我们也会倾向于认为,我们所选择的参数是最优的。毕竟这个结果是由MRM模式采集得到的,有理有据,而且实际测定的过程中也不会有太大的问题出现。但这种操作方法往往忽略了造成实际测定与优化过程偏差的因素,例如实测过程中,流动相的组成、流速,系统中的其他离子,基质的影响等等。

       要建立质谱库,我们可以用标准储备液的定容液配制一个1 mg/L的标准溶液,通过流动注射的方式直接注入离子源。然后找出母离子质荷比,再通过母离子找到子离子碎片,最后采用MRM模式分别优化母离子去簇电压和子离子碰撞能量。但这种做法与实际测定情况是不一致的。

       首先,离子源温度可以很低,甚至是常温,因为直接注射的流量是远小于实际测定的(哪怕离子源温度很低的情况,有机溶液也可以很好地雾化)。而且以纯溶剂为定容液,在离子化的过程中也可能会因为缺少更适合的离子而令我们没有筛选出响应最高的母离子形态,那么后续的优化都是徒劳的。

       要得到最佳的参数,我们必须要不怕麻烦,按步就班,以下是作者的几点建议:

       1.了解目标物可能的离子形态:

       这种情况出现在含亲核基团目标物较多的时候,由于这类化合物一般都可能可以与H+、NH4+、Na+、K+等离子结合形成母离子。

       因此,我们需要先配制对应的大约2 mmol/L的离子溶液,并用此溶液配制1 mg/L的标准溶液。这样做目的是为了在优化的过程中,提供稳定的离子来源,以考察目标物不同形态母离子的响应强度。而不是依靠系统本身残留的离子,这样会造成很大的误差,甚至会选择不到响应最好的母离子。

       2.使用流动相混合注射:

       在初步确定质荷比、去簇电压、碰撞能量等参数和流动相后,先优化梯度洗脱程序,得到提取离子流色谱图之后,在目标物出峰时间处,计算该处的流动相组成比例。以该比例进行等度洗脱,通过混合流动相的流动注射模式,再次优化去簇电压和碰撞能量。这时候的MRM结果才更具参考价值,因为此时的离子化环境才是与实际测定最相符的。

       3.雾化温度:

       由于流动相的加入,雾化温度要随之提高,否则会导致液滴雾化不完全,从而导致目标物没法完全释放到环境中。一般流速越大或者水相比例越高,温度也要越高。如果是多组分测定,目标物均在不同时间,不同流动相比例的情况到达离子源,那么雾化温度可适当偏向水相比例高的方向设置。但同时也要综合考虑其他化合物是否耐高温,否则会出现源内裂解现象。

       4.以子离子优化去簇电压:

       一般情况下,以母离子或子离子为对象优化去簇电压都是没有太大问题的,两种优化逻辑的结果很多时候也是相同的。但一些特殊的化合物,可能存在多个离子化位点,这就会导致不同碎片可能会有不同的母离子归属。如果是这种情况,不同的子离子的最优去簇电压就可能会不同。

       以下图为例,该化合物在羧基位置和酚羟基位置均可以丢失氢而产生不同的母离子,而且碎片的响应差异还是比较大的。也就是说,如果需要优化152这个碎片的去簇电压,那么就需要优化左图母离子的去簇电压。而不是两者之和的最优去簇电压,所以这时候就应该以152这个碎片为对象去优化,而不是以167母离子为对象。

       很多时候,我们在追求效率的过程中会忽略很多细节,尤其在结果看上去“没问题”的时候,是不会想着去优化的。这也会导致我们在后续很难发现问题所在,也会有很多“无法解释的现象”。所以我们应该熟悉实验的逻辑,养成良好的实验习惯,这样才能在遇到问题时有解决思路。