警惕 | 液质联用技术的雷区

液质联用在医药、生物、食品、环境等领域都有着广泛的应用，是检测小伙伴们都很熟悉的一个检测仪器，但是在使用过程中很多小伙伴也都会因为一些问题而头疼，看看下面这些问题你平时遇到过吗？该怎么解决呢？！

原理、分类、特点

LC-MS原理概述

液质联用原理与气质联用类似，它以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系统。样品在质谱部分和流动相分离，被离子化后， 经质谱的质量分析器将离子碎片按荷质比分开，经检测器得到质谱图。

体现了色谱和质谱优势的互补，将色谱对复杂样品的高分离能力，与MS具有高选择性、高灵敏度及能够提供相对分子质量与结构信息的优点结合起来，在药物分析、食品分析和环境分析等许多领域得到了广泛的应用。

常用的两大分类系统：

一种是从质谱的离子源角度来划分，包括电喷雾离子源(ESI)，大气压化学电离源(APCI)，大气压光电离源(APPI)和基质辅助激光解吸电离源(MALDI)等;

另一种是从质谱的质量分析器角度来划分，包括四极杆、离子阱、飞行时间(TOF)和傅立叶变换质谱等。ESI、APCI和APPI三种离子源大多与四极杆和离子阱质谱联用，是目前应用最广泛的几种液质联用仪。

主要分析特点：

LC-MS除了可以分析气相色谱一质谱((GC-MS)所不能分析的强极性、难挥发、热不稳定性的化合物之外，还具有以下几个方面的优点：

分析范围广，MS几乎可以检测所有的化合物，比较容易地解决了分析热不稳定化合物的难题;

分离能力强，即使被分析混合物在色谱上没有完全分离开，但通过MS的特征离子质量色谱图也能分别给出它们各自的色谱图来进行定性定量;

定性分析结果可靠，可以同时给出每一个组分的分子量和丰富的结构信息;

检测限低，MS具备高灵敏度，通过选择离子(SIM)检测方式，其检测能力还可以提高一个数量级以上;

分析时间快，LC-MS使用的液相色谱柱为窄径柱，缩短了分析时间，提高了分离效果;

自动化程度高，LC-MS具有高度的自动化。

保养维护

1、使用的稳压电源UPS，保证仪器电源电压稳定持续(特别是停电时对仪器的影响)。

2、每天用异丙醇溶液冲洗系统和清洁雾化室，定期开震气阀震气(对于ESI源，至少每星期做一次;对于APCI源，每天做一次)，保证毛细管洁净。

3、流动相流速不要过高，ESI离子源不要超过0.5ml/min，APCI不要超过1.0ml/min。

4、一年或者半年更换真空泵油。

5、控制好样品运行的环境，包括温度和湿度。

6、实验完毕后要清洗进样针、进样阀等，用过含酸的流动相后，色谱柱和离子源都要用甲醇/水冲洗。

7、定期清洗样品锥孔，关闭隔断阀，取下样品锥孔，先用甲醇：水：甲酸(45：45：10)的溶液超声清洗10分钟，然后在分别用超纯水和甲醇各溶液超声清洗10分钟，待晾干后再安装到仪器上。

8、流动相要现用现配，最好不要过夜，一定要新鲜。

9、定期更换电子倍增器。

常见故障

1、基线有杂峰，且难以消除

可能的原因：

LC-MS被污染了

故障排除及解决方案：
a：杂质离子大部分来自于流动相，任何厂家、任何纯度的试剂都可能带有杂质离子，因此可以考虑用不同批次、不同品牌的试剂作为流动相进行排除。另外，在使用过程中，流动相不能使用多天，需要定期更换。
b：出口阀、液相管路等中残留杂质，可以不接色谱柱，使用不高于60℃的纯水或有机溶剂依次Purge每个通道，然后冲洗整个系统，对出口阀和管路中可能存在的盐等杂质具有较好的冲洗效果。
c：内部滤芯使用一段时间后容易受到污染，因此可以尝试更换LC和MS系统的在线过滤器滤芯，以及清洗ESI离子源，更滑ESI雾化器喷针。

2、灵敏度下降

可能的原因：

方法建立不准确，流动相和样品存在差异，流动相变质等

故障排除及解决方案：
a：确定故障侧。液质系统一般会配备紫外检测器，将LC连接紫外部分做检测，若UV检测结果正常，则问题一般在MS侧；如UV检测结果中未明确显示峰值，则问题应在LC侧。LC侧影响灵敏度的主要是流动相污染或改变，以及样品进样量。样品注射器有气泡、进样针堵、液相管路有漏液都会影响灵敏度。
b：性能检测。流动注射标准品（即标准性能检查溶液）进质谱，检查质谱峰的峰高、半峰宽、峰位置。性能检查能快速确定质谱仪是否存在峰响应强度、分辨率或质量准确度方面的问题。峰强下降可能跟离子源污染、毛细管污染或堵塞、质谱真空度不够有关。分辨率设置过高，质量数漂移会影响目标质量离子检测强度。

c：质谱离子源。质谱离子源是最易污染的区域，大量的或过浓的样品分析，会导致在锥孔处污染物的堆积和离子源通道离子轰击的沉积物留痕，结果均会造成离子传输效率下降，从而仪器灵敏度下降，因此必须定期清洗离子源，虑到污染的可能性顺序，清洗顺序依次是一级锥孔及锥孔套、离子源块、离子透镜。

3、无峰

保证毛细管电压正常；保证LC/MSD检测器压力值在正常范围；保证LC/MSD调谐正常；检查干燥气流量和温度是否正常。

4、信号低

检查溶液化学性质，确定溶剂是否合适；保证LC/MSD调谐正常；检查雾化器条件；检查毛细管有无污染和损坏。

5、雾化器出口是小液滴而不是喷雾

检查雾化器中针头的位置；确保雾化气压的设定足够高以气化流动相；检查雾化器末端是否损坏。

6、高质谱噪音

检查雾化器是否损坏或放置是否得当；保证干燥用气流和温度对溶剂流动是正确的；保证溶剂彻底脱气；保证LC反压稳定。

常见雷区

雷区一

酸性物质适合做负离子检测，所以流动相偏碱性较合适，促使其解离，碱性物质适合做正离子检测，流动相中适当的加入酸，促使其形成正离子，流动相中适当加一些醋酸钠（或者醋酸铵），可形成加钠的正离子或者加铵的正离子。

推荐使用的流动相和添加剂:

有机溶剂:

反相:乙腈/甲醇/乙醇/异丙醇/二氯甲烷

正相:吐仑/己烷/苯/环己烷/四氯化碳

缓冲液:  乙酸铵/甲酸铵

酸:  甲酸/乙酸/三氟乙酸(正离子)

碱:  氨水

不推荐使用/尽量不用的:

有机溶剂: 四氢呋喃

缓冲液: 磷酸盐/柠檬酸盐/碳酸盐

酸: 硫酸/磷酸/盐酸/高氯酸/磺酸

碱:  季胺/强碱/三乙胺

其他: 清洁剂/表面活性剂/离子对试剂/不挥发的盐

雷区二

糖苷类的物质在做FAB和esi（＋）时，峰往往比峰要强，此为经验，原因只是推测可能和天然产物的提取过程有关；盐类化合物如盐酸盐、硫酸盐在质谱中酸的部分一般不会出现；二羧酸盐（esi负离子模式）除了分子离子峰外，会出现连续掉44的两个峰，为失去羧酸根的离子，这三个峰非常特征，但是会受锥孔电压的影响，调低电压谱图会更漂亮。

雷区三

胺类物质做esi质谱时要注意进样量要少，因为很容易离子化，不易冲洗干净，会影响后面样品的测定。像三乙胺在液质联用时不能用于调节流动相pH值。若不慎引入三乙胺，在正离子检测时总会出现很强的102峰（三乙胺的）。

雷区四

质谱用水一般用娃哈哈纯净水之类的就很好；质谱用甲醇和乙腈，换用了很多品牌，发现Merck的还是稍微好一些；Finnigan用的氮气不一定要用到液氮瓶，用普通的钢瓶气就可以了，可能还省钱些；建议大家买一个好一点的手电筒和一个放大镜，手电筒用来看源里面，放大镜看你割的毛细管平整。

雷区五

质谱的基线其实跟液相的紫外检测器和荧光检测器一样，基线高的原因不外乎内部和外部的原因。

1）你选择的流动相在质谱的响应比较高，比如水相比较多的时候，噪音比较大些；还有如果盐含量比较大的时候，噪音更大些。

2）检测器的灵敏度越高的时候，噪音应该越高。如果质谱的污染比较严重时，基线肯定比较高。比如离子阱检测器，用得久了，阱中的离子就会增多，一方面降低了质谱的灵敏度，另一方面增加了基线噪音。

3）质谱的基线很多时候还跟你选择的离子宽度有关。比如你作选择离子扫描的时候，基线就低些。你作选择反应扫描的时候，离子宽度不要选得太宽，太宽噪音就高些。

4）多级质谱一般做二级或三级质谱，基线噪音就低很多。

雷区六

质谱维护经验交流：做样前－检查氮气，流动相，质谱仪的真空度，毛细管温度…

1）最好不用直接进样（容易污染离子源）；

2）做联用时最好分流（a可以使用常规柱，b缩短分析时间，c延长质量分析器寿命）；

3）最好使用在线切换阀，降前每个样品的前后1-2分钟的流动相切入废液（避免样品中的盐进入质谱，做Sequence时可以把平衡柱子的流动相切入废液）；

4）开始联用前，直接运行质谱数分钟，可以先将温度（毛细管温度和离子源温度（APCI）加热到预设定值（如果是APCI源还可以避免将烧掉heater，太贵了，最好别烧）；

5）待机时将切换阀置于waste，避免刚开液相时将流动相打入离子源；

6）关机前毛细管的温度先降下来，稳定一段时间后再关闭电源，避免风扇停止转动后毛细管外围的热量向里扩散，容易引起内部线路及电子元器件老化加速；

7）每天清理毛细管口外部，擦洗干净，每次停机时注意清洗Skimmer，用无尘擦拭纸，kimberly那种；

8）如果用的是钢瓶而且天天做样的话，将两个钢瓶并联，当然，一月不做一次的话就算了；

9）做定量时注意离子源喷针的具体位置，否则标准曲线就不能用了；

10）不要不经过柱子分离进行定量分析，结果不可靠（竞争性抑制目标分子离子化）；

11）如果是负离子检测的话，可以相流动相中加入少量异丙醇；

12）不要使用不挥发性盐，如果使用挥发性盐，但浓度不要超过20mmoL/L；

13）需要使用酸的情况下可以用甲酸，乙酸，三氟乙酸可以用，但能用甲酸或乙酸时就别用TFA；

雷区七

理论上液质联用禁止使用任何不挥发性的缓冲盐，如果需要尽量使用诸如乙酸氨等挥发性盐，浓度不要超过20mmoL/L。

对于不挥发性的缓冲盐，如果你的仪器有吹扫捕集的话也可使用，但一定要小心。万不得已也不要用，首先有不挥发盐是得不到好的离子流的，其次盐留在质谱中很难除掉，除非停机清洗，不然一直会影响其他样品的分析。

可以找质谱友好的条件来做液质联机，例如色谱条件为20mM磷酸盐的水/乙腈流动相，做液质联机的时候就可以用醋酸铵代替，然后用醋酸调节pH值与磷酸盐的一致即可。

除了难挥发的盐，三乙胺、表面活性剂、还有高浓度（>0.5%）的TFA，都对质谱不好，液质联用的流动相中应该避免。