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液质定性分析原则与方法选择[上]

 昵称18013950 2021-12-21

一、实验前准备工作

1. 核对样品名称、编号

2. 通过询问样品提供人,查阅文献等,了解样品其他知识,例如熔点,沸点,溶解性等理化性质以及样品来源、合成路线、光谱、波谱数据等

3. 可能含有的杂质,样品大致含量

4. 样品保存状况,对温度,光是否敏感

5. 进行LC-MS 分析前最好大致清楚LC 条件,使体系得到比较好的分离,流动相缓冲体系符合MS 要求

6. 色谱柱和管路的清洗:新的色谱柱以及分析过大量样品的色谱柱,可能要先冲洗很长时间才能干净;某些样品非常容易吸附在进样阀和管路中,尤其是采用针泵进样时,应先用空白溶剂充分清洗管路。

7. 如果原来溶解样品的溶剂不合适LC-MS 分析,此时应用N2 吹干,再用流动相定量溶解。溶解样品的溶剂一定要和流动相一致,否则得到的谱图不纯,峰形不好,变宽,出怪峰等等;某些固体直接用流动相不溶,可以先加一滴DMSO(二甲亚砜),再加甲醇或乙腈等稀释。

8. 进样顺序要先稀后浓,定量溶解,浓度控制在几个ppm 级,不然易污染系统,造成本底太高影响分析结果。

9. 浓度非常低的样品不能保存太长时间,容器吸附、分解等原因使样品浓度降低,样品工作液应现配现做。

二、色谱柱的选择

1. 选择原则:可长一些,最好能够基线分离,若做不到,可以通过提取离子(XIC)来得到较好的色谱图。内径无要求,粗细均可,但注意应使流动相的流速与色谱柱的内径相匹配(一般,4.6mm 柱,流速1ml/min;3mm 柱,流速500ml/min;2.1mm 柱,流速200ml/min;1mm 柱,流速50ul/min 左右)。

2. 流动相流量大小,MS 分析前是否需要分流,取决于使用的离子源。一般API2000/3000,流速高于600ml/min,需要分流;对于API3200/4000/5000,由于使用Turbo V 离子源,流速低于2ml/min 的情况,皆不需要分流。

3. 要对各种厂家的色谱柱有所了解,对于一些特殊的化合物必需使用特殊的色谱柱进行分离,相关的知识可以向色谱柱供应商索取。大多数著名的色谱柱厂商都有自己的色谱柱分析数据库,里面可能会有你想要的信息。

三、LC条件的优化

1. LC 梯度的设定,目的是快速分离,峰形好,缩短时间,提高效率,可以将

所有化合物都冲出,防止影响下一个样品的测定。

2. 采取梯度洗脱,如分析多肽类化合物一般采取梯度洗脱,此时的信号会比等度洗脱时强很多,而且加大进样量,是提高灵敏度的一种有效措施,但是分析时间较长,且需要有色谱柱平衡的时间。

四、离子化方式的选择

1. 根据样品性质确定离子化方式:对于高极性的化合物,如:大分子(蛋白质、肽类、低聚核苷酸等生物分子)、胺类、季铵盐等、含杂原子化合物如氨基甲酸酯等,适合ESI;弱极性/中等极性的小分子,如脂肪酸,邻苯二甲酸等;含杂原子化合物如氨基甲酸酯、脲等,适合APCI

2. 不适合用ESI 方式的化合物:极端非极性化合物如苯等;不适合用APCI 方

式的化合物:非挥发性、热稳定性差的样品

3. 一般碱性化合物宜用正离子方式,酸性化合物宜用负离子方式,如未知,可能正负都要做,有些化合物正负都出峰,选择灵敏度高的方式,不明确的优先用正离子方式试

4. APPI,适合非极性化合物,同GC/MS 有重复,但一般小型台式GC/MS,分子量范围小,APPI 比GC/MS 可测比较高分子量的化合物。

六、确定化合物分子量

1. 对于纯样品,首先可采用针泵直接进样,察看存在哪些离子,设置低的DP电压可使谱图简单。通过改变DP,观察离子的增减M+1、+18、+23、+39、2M+1 等等,初步判断分子量

2. 注意要采集一段时间的溶解样品的溶剂本底信息,DP 同实际样品相同,以便扣除本底干扰,可使用高、低DP 电压各做一次,例如20V、80V 等,一般低流速FIA 方式最适合

3. 注意,当样品溶液内含有强离子抑制物质时,直接进样可能看不到化合物的分子峰,此时需要经色谱柱分离或重新处理样品。

4. 选择一种通用的源参数及源位置,以适合样品中大部分化合物的分析,该参数的确定可按照定量方法中FIA 优化,通常主要取决于流动相有机溶剂比例和流速。


正离子方式常出现如下离子:

1. -Na 22 Da. higher than M+H

-K 38 Da. higher than M+H

-Li 6 Da. higher than M+H

-NH4 17 Da. higher than M+H

-ACN 40 Da. higher than M+H

2. 有时还可能出现M+H2O+H、2M+H、3M+H、2M+Na 等

3. 有意添加可以帮助确定化合物的分子量:例如有几个峰无法判断分子离子是哪个,此时加入微量Li+,有可能观察到增加6 的峰,而通常碎片峰很少加

合。

负离子方式常出现如下离子:

1. -TFA 114 Da. higher than M-H (113、227 为背景离子)

2. -Acetate 60 Da. higher than M-H

3. -Formic 46 Da. higher than M-H

4. -Cl 36 Da. higher than M-H

LC-MS 中常见的本底离子:

1. m/z 50-150, 溶剂离子,[(H2O)nH+ ,n= 3-112]

2. m/z 102, H+乙腈+乙酸, C4H7NO2H+,102.0549

3. m/z 102, 三乙胺, (C2H5)3NH+,102.1283

4. m/z 149, 管路中邻苯二甲酸酯的酸酐,C8H4O3H+,149.0233

5. m/z 288, 2ml 离心管产生的特征离子

6. m/z 279, 管路中邻苯二甲酸二丁酯 C16H22O4H+, 279.1591

7. m/z 316, 2ml 离心管产生的特征离子

8. m/z 384, 样品瓶光稳定剂产生的离子

9. m/z 391, 管路中邻苯二甲酸二辛酯, C24H38O4H+, 391.2843

10. m/z 413, 邻苯二甲酸二辛酯+钠, C24H38O4Na+, 413.2668

11. m/z 538, 乙酸+氧 +铁(喷雾管), Fe3O(O2CCH3)6, 537.8793

同位素离子

1. 各种元素的同位素,基本上按照其在自然界的丰度比出现在质谱中,这对于利用质谱确定化合物及碎片的元素组成有很大方便,如氯35 和37,溴79和81。

2. 同位素分布图,可用Analyst 中计算器(Calculator)功能模拟,对于分子量较大,含C 较多的分子,最高峰可能是C13 同位素峰,分析数据时要注意。

3. 利用稳定同位素合成标记化合物,如:氘等标记的化合物,再用质谱法检出这些化合物,在质谱图外貌上无变化,只是质量数的位移,从而说明化合物

结构,反应历程等。

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