Die Analysemethoden von gebrauchten hochauflösenden Massenspektrometern konzentrieren sich hauptsächlich auf ihre Kernfunktionen, einschließlich der Probenvorbereitung, des Instrumentenbetriebs, der Datenerfassung und -verarbeitung, während sie in Verbindung mit ihren hochauflösenden Eigenschaften optimiert werden müssen.
1. Probenvorbereitung
Anpassung des Probenstands: Wählen Sie die geeignete Behandlungsmethode, je nachdem, ob die Probe feste, flüssige oder gasförmige ist. Zum Beispiel, wenn eine flüssige Probe niedrig rein ist, müssen Verunreinigungen durch Filtration, Extraktion, Konzentration usw. entfernt werden; Feststoffproben, wenn sie thermisch stabil sind, können nach dem Schleifen in Pulver gelöst werden, unlösliche Feststoffe können eine Derivation oder die Verwendung von Feststoff-Direktprobentechnik erfordern; Die Gasproben werden in der Regel direkt über ein Gasprobenventil oder über eine Adsorption-Entsorption-Einrichtung angereichert.
Lösungsmittelauswahl: Wählen Sie Lösungsmittel, die mit der Ionisierungsquelle kompatibel sind, wie zum Beispiel die häufig verwendeten polaren Lösungsmittel von ESI-Quellen und die häufig verwendeten nicht-polaren Lösungsmittel von EI-Quellen, um Lösungsmittel mit Proben zu vermeiden oder Störungen zu erzeugen.
Biologische Probenbehandlung: Bei biologischen Proben (z. B. Blut, Urin) müssen große molekulare Störungen wie Proteine wie Fällungsmethode und Zentrifugalfiltration entfernt werden.
II. Instrumentenbetrieb
Startvorwärmung: Nach der Reihenfolge der Geräteanleitung starten Sie in der Regel zuerst die Vakuumpumpe, die Stromversorgung und dann die Host- und Workstation-Software, um sicherzustellen, dass das Vakuumsystem das Arbeitsvakuum erreicht, die Ionenquelle, der Massenanalysator und andere Komponenten stabil sind, die Vorwärmzeit beträgt in der Regel 30 Minuten bis 2 Stunden.
Einstellungen der Ionisierungsquelle:
Auswahl der Ionisierungsmethode: Auswahl der Ionisierungsmethode je nach Probentyp, wie EI, ESI, MALDI usw.
Parameteranpassung: Einstellung der Ionenquelltemperatur, Ionisierungsspannung, Luftstromgeschwindigkeit (z. B. ESI-Gehäuse, Hilfsgas) usw. Zum Beispiel EI-Quelle Einstellung der Elektronenenergie (in der Regel 70 eV), Ionenquelle Temperatur (150-300 ° C); Die ESI-Quelle setzt die Sprühspannung (3-5 kV), die Kapillartemperatur (200-350 ° C) und den Vernebungsdruck ein.
Parametereinstellungen des Qualitätsanalysators:
Scanbereich: Stellen Sie den Scanbereich ein (m/z-Bereich, z. B. 50-1000).
Scangeschwindigkeit und Auflösung: Je nach Bedarf ist qualitativ eine hohe Auflösung und quantitativ ein schneller Scan erforderlich. Ein hochauflösendes Massenspektrometer liefert m/z-Spitzen von bis zu 4 bis 5 Dezimalen, die dazu beitragen, Verbindungen mit höherer Sicherheit und Zuverlässigkeit zu erkennen.
Parametereinstellung der kombinierten Geräte: Wenn Sie mit einer Chromatografie (z. B. GC-MS/LC-MS) kombiniert werden, müssen die Chromatografiebedingungen (z. B. Säulentemperatur, Durchflussgeschwindigkeit, Durchflussverhältnisse) synchronisiert eingestellt werden, um sicherzustellen, dass die Chromatografietrannung mit der Massenspektrometrie übereinstimmt.
Datenerfassung und -verarbeitung
Vorlage:
Chromatografische Probenaufnahme: Die Probe wird zuerst durch Gaschromatografie (GC) oder Flüssigchromatografie (LC) getrennt, bevor sie über eine Schnittstelle in das Massenspektrum eintritt und für komplexe Mischungen (z. B. Lebensmittel- oder Umweltproben) geeignet ist.
Automatische Probenahme: Die Mengenproben können durch einen automatischen Probenahmer nacheinander probiert werden, um die Effizienz zu erhöhen und menschliche Fehler zu verringern.
Datenerfassung: Starten Sie die „Erfassung“-Funktion der Arbeitsstation-Software, das Instrument scannt automatisch das Massenverhältnis der Probenionen und erzeugt ein Echtzeit-Massenspektrum (horizontale Achse m/z, vertikale Achse Ionenstärke). Für die quantitative Analyse ist zunächst das Massenspektrumsignal des Standardproduktes zu erfassen, die Standardkurve (Verhältnis zwischen Ionenstärke und Konzentration) zu erstellen und die unbekannte Probe zu analysieren.
Datenverarbeitung:
Qualitative Analyse: Bestimmung der Arten von Verbindungen durch Charakterisierung von Ionenspitzen (z. B. Molekulär-Ionenspitzen, Fragment-Ionenspitzen) im Vergleich zu Standard-Spektrologien (z. B. NIST-Bibliotheken); Hochauflösendes Massenspektrum ermöglicht eine präzise Molekulargewicht direkt und unterstützt die Strukturerkennung.
Quantitative Analyse: Auswahl der charakteristischen Ionen der Zielverbindung (z. B. Mutter-Ionen-Ionen-Paare, geeignet für die dreifache Quad-Pole-Massenspektrum) und Berechnung der Probenkonzentration basierend auf der Standardkurve.
Validierung der Ergebnisse: Exportieren von Analyseergebnissen (z. B. Massenspektogramme, Konzentrationsberichte) und Validierung der Ergebnisse (z. B. Ausschluss von falschen Positiven, Bestätigung der Spitzenreinigkeit).
Besondere Überlegungen für hochauflösende Massenspektrometer
Auflösungsoptimierung: Der zentrale Vorteil eines hochauflösenden Massenspektrometers liegt in seiner hohen Auflösung und muss daher bei der Analyse voll genutzt werden. Beispielsweise können hochauflösende Massenspektrometer bei der Unterscheidung von Verbindungen mit ähnlicher Masse präzisere Massenmesswerte liefern, die Verbindungen genauer identifizieren.
Empfindlichkeit-Rausch-Verhältnis: Hochauflösende Massenspektrometer haben in der Regel eine hohe Empfindlichkeit, aber bei der Analyse von Proben mit niedrigen Konzentrationen muss das Signal-Rausch-Verhältnis beachtet werden. Das Signal-Rausch-Verhältnis kann durch Optimierung von Instrumentparametern (wie Ionenquelltemperatur, Ionisierungsspannung usw.) und Probenbehandlung (wie Konzentration, Reinigung usw.) verbessert werden.
Wartung und Kalibrierung: Ein gebrauchtes hochauflösendes Massenspektrometer kann aufgrund einer längeren Nutzungsdauer Leistungsschwäche haben und muss daher regelmäßig gewartet und kalibriert werden. Zum Beispiel bei der Reinigung des Probeneinsatzsystems, beim Austausch alternder Teile, bei der Kalibrierung der Genauigkeit des Lastverhältnisses usw.