气质联用色谱仪校准

JJF1164-2006《台式气相-质谱联用仪》校准规范要求:

分别对气质联用仪(GC-MS )分辨力、质量范围、质量准确度、信噪比、测量重复性、谱库检索进行校准。下面笔者就

气质联用色谱仪校准相关校准方法和技术指标进行分析。

一、分辨力和质量范围

GC-MS 一般要提前2h 抽真空,待仪器稳定后进行仪

器调谐。调谐是进行仪器的校准,通过调节仪器的离子源、质量分析器、检测器等各个参数,获得所需的分辨力、灵敏度、准确的质量测量以及正确的离子丰度比。调谐完毕后,观察m/z 18、m/z 28、m/z 32、m/z 44及其他杂质峰强度,判断系统是否漏气和受污染。

全氟三丁胺由于易挥发、稳定性好、碎片质量范围宽而被广泛采用,在JJF1164-2006中调谐样品使用的就是全氟三丁胺(FC-43),要求分辨力(R )W1/2<1,质量范围不低于600u 。笔者通过多年检测发现,通常在GC-MS 的分辨力为0.6u 左右、质量为612处有一个小棒状图。如仪器自动调谐程序通过,表明仪器可正常工作。

二、信噪比

信噪比在一般仪器分析中多认为是仪器的电噪声,笔者经多年检测发现,色谱柱的流失、离子源的污染也是产生噪声的重要条件。被污染的仪器本底值相当高,因此,信噪比计算和取哪一段基线噪声有关,但通常取样品峰两侧的噪声值计算。在JJF1164-2006中:信噪比计算是通过注入一定浓度的八氟萘-异辛烷标样,测量基线噪声峰高与八氟萘峰在提取离子m/z 272处峰高的比值。根据公式S/N =H272/H 噪声算出信噪比。离子源有EI 源、正CI源及负CI源,但在检测中常见的是EI 源,很少见CI 源,主要是因为EI 源对样品要求非常宽,只要能气化的都能离子化。同时,EI 源还提供丰富的结构信息、有强大的标准谱库检索。在日常检测中经常会遇到所取基线是一条直线,不像气相色谱仪的基线可以通过鼠标随意放大或缩小。那是因为在质谱仪的分析界面有一参数

“阈值”需要设定。计算机采集数据时会对信号强度和设定的阈值进行比较,只有大于或等于阈值的信号才能被保留下来,所以校准时阈值一般设为零左右。对八氟萘检测一般用全扫描方式。JJF1164-2006附录中,八氟萘运行完一次程序升温需要22min ,但实际校准中可以把色谱条件改为:70℃(2min )220℃,这样样品可在10min 左右完成检测,节省了大量时间。

在取八氟萘峰高时,一般不能按计算机工作站上所给的值计算,而应自己用直尺在谱图上测量,这样算出的结果才符合JJF1164-2006的要求。

三、质量准确性

要确定每个质谱峰对应的质量,就要对它的峰面积所含的特征离子进行分析。JJF1164-2006规定用硬脂酸甲脂-异辛烷溶液进行分析。我们通常在离线色谱图中对要分析的峰进行操作,在所要取的峰面积上点鼠标右键,会在谱图下方出现特征离子的棒状图,通过记录74、

143、199、255和298等硬脂酸甲脂主要离子的实测质量

数与理论值之差,有效数值保留到小数点后两位。但有部分仪器通过棒状图放大就可得到小数点的后两位,也有的仪器必须通过设定仪器参数才能得到两位小数。

四、谱库检索

GC-MS 在单位时间内所产生的信息量很大,不是靠

人工所能处理的,必须通过谱库检索。谱库检索是定性分析的最重要的辅助手段。现有GC-MS 的质谱库多为美国国家标准与技术研究院(NIST )检索系统,NIST 谱库中的谱图已超过13万张。谱库检索的匹配度大于90%,则结果可靠;若小于60%,可靠性较差。

气质联用色谱仪校准的故障问题以及故障中相关的解决办法

一、故障现象：质谱仪的质量标尺无法校准

　　产生故障的可能原因及排除方法：

　　1. 质谱仪调谐未达到zui佳状态，排除方法是重新调谐质谱仪；

　   2. 离子源温度过高或过低，排除方法是将离子源温度设在180~220℃；

　　3. 空气泄漏，排除方法是检查空气峰m/z 28的高度, 若大于10%氦气峰m/z 4的高度，表明有空气泄漏，用注射器将丙酮滴在各接口处，通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化, 进一步查明泄漏的确切位置；

　　4. 发射电子的能量不合适，排除方法是将发射电子的能量设定为70eV。

二.故障现象：灵敏度低

　　产生故障的可能原因及排除方法：

　　1. 质谱仪：质谱仪调谐未达到zui佳状态或质量标尺校准不精确，排除方法分别是重新调谐质谱仪和重新校准质谱仪的质量标尺；

　　2.离子源：离子源被污染，排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min；离子源温度过高或过低，导致样品分解或吸附在离子源内，排除方法是调节离子源温度；

　　3.柱子伸人离子源内的深度不合适，排除方法是调整柱子进人离子源的深度；

　　4.分流进样器和阀有故障，排除方法是检查进样器和阀；

　　5.柱效降低，排除方法是更换柱子；

　　6.进样器被污染，排除方法是对衬管依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min或更换衬管；

　　7.检测器电压太低，排除方法是检测器电压应为350~450V；

　　8.空气泄漏，排除方法是检查空气峰m/z 28的高度，若大于10%氦气峰m/z 4的高度，表明有空气泄漏，用注射器将丙酮滴在各接口处，通过观察丙酮的分子离子峰m/z 58的强度变化，进一步查明泄漏的确切位置。

三、故障现象：质量色潜图中无噪音（呈一条平直的线）

　　产生故障的可能原因及排除方法：

　　1.检测器电压太低，排除方法是提高检测器电压。

四、故障现象：噪音过多 

       产生故障的可能原因及排除方法：

　　1. 离子源被污染，排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min；

　　2. 供电系统产生杂峰，排除方法是安装电源净化装置