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质谱分析方法——定性与定量

2018-5-16| 编辑: 纳兰烙烙| 查看: 435| 评论: 0|来源: 化学分析计量

摘要: 有关质谱的内容,我们推送过质谱检测四则物语、质谱分析知识汇总、10种质谱优缺点大PK、MS四太子:陪你去看质谱技术落在这地球上等期,今天继续呈现。今天的内容主要为质谱分析方法,分为以下三个部分:一 质谱基础 ...

有关质谱的内容,我们推送过质谱检测四则物语质谱分析知识汇总10种质谱优缺点大PKMS四太子:陪你去看质谱技术落在这地球上等期,今天继续呈现。


今天的内容主要为质谱分析方法,分为以下三个部分:

一 质谱基础及相关术语

二 定性(确证)方法

三 定量方法


下面,让我们逐一来看——

一 质谱基础及相关术语

(一)基础


1 质谱仪的基本结构



2 各种离子化方法的使用范围



3 质谱仪的主要性能指标



(二)相关术语


质谱峰类型

♫ 分子离子

•必须是化合物谱图中质量最高的离子

•必须是奇电子离子、符合氮规则

•必须能通过丢失合理的中性离子,产生谱图中高质量区的重要离子

♫ 准分子离子

♫ 碎片离子

♫ 同位素离子

•由于天然同位素的存在,因此在质谱图上出现M+1,M+2等峰,由这些同位素所形成的峰称之为同位素峰

二 定性(确证)方法


(一)基本原则


质谱法只有在与色谱分离在线或脱机联用时才能作为确证方法。

在分析仪器上的进样顺序是:空白溶剂、阴性控制样品、要确证的样品、阳性控制样品再进样,最后是阴性控制样品。


(二)色谱分离


1 保留时间


测试部分中分析物的保留时间(或相对保留时间),应在一个特定的保留时间窗口范围内与校正标准的保留时间相符。保留时间窗口与该色谱系统的分辨能力相当。分析物和内标的保留时间之比,应与校正溶液的相对保留时间一致,GC偏差为±0.5%LC偏差为±2.5% 。


2 关于保留时间的讨论


√ GBT16631-2008 高效液相色谱法通则:同样条件下重复试验的保留数据的分散性,RSD≤3%

√ JJG705-2002液相色谱仪检定规程:定性测量重复性(6次测量)RSD≤1.5%

√ JJF(闽)1032-2010液相色谱-质谱联用仪校准规范:定性重复性RSD≤2%

√ JY/T021—1996 分析型气相色谱方法通则:整机重复性保留时间RSD≤5%

√ GB/T22260-2008 饲料中甲基睾丸酮的测定高效液相色谱串联质谱法:试样保留时间与标准品的相对偏差不大于15%

√ GB/T22147-2008 饲料中沙丁胺醇、莱克多巴胺和盐酸克仑特罗的测定液相色谱质谱联用法:样品与标准品保留时间的相对偏差不大于0.5%


3 质谱检测


(1)全扫描 scan

用记录全扫描质谱图进行质谱测定时,在标准品参考图谱中所有相对丰度>10%(分子离子、分子离子的特征加成物、特征碎片离子、同位素离子等)的特征离子都必须检测


(2)选择离子监测 SIM

用碎片离子色谱图进行质谱测定时,分子离子最好是一个选择的检测离子。选择的检测离子并不一定要源于分子的同一部分。每个检测离子的信噪比应≥31


☞ 相对离子丰度最大容许误差


2002/657/EC规定

√ 要确证指令96/23/EC附录I-A组所列的物质,最少需要4 个识别点,包括具有促合成作用和其他未允许的化合物,如二苯乙烯类化合物及其衍生物、盐、酯等、抗甲状腺剂、甾醇、二羟基苯甲酸内酯如玉米赤霉醇、β-受体激动剂等

√ 要确证指令96/23/EC附录I-B组所列的物质,最少需要3 个识别点,包括兽药和污染物,兽药如抗菌药、驱虫药、抗球虫药、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、镇静药、非甾体抗炎药等;其他环境污染物如有机氯、有机磷、真菌毒素、染料等


☞ 质量碎片类型和识别点的关系

√ 每个离子计算一次

√ EI-GC-MS、CI-GC-MS作为不同的技术计算

√  用不同反应得到的衍生物,可增加识别点数

√  包括二级离子和多级离子

√  可最多结合三种不同的技术确定最小识别点数


各种联用技术识别点数实例


三 定量方法

(一)外标法


1 单点校正法


单点校正法实际上是利用原点作为标准曲线上的另一个点,当方法存在系统误差时(即标准工作曲线不通过原点),单点校正法的误差较大。


☞ 以纯溶剂配制标准工作溶液


GB/T21317-2007 动物源性食品中四环素类兽药残留量检测方法

 “根据样液中被测四环素类兽药残留的含量情况,选定峰高相近的标准工作溶液”,对标准工作溶液和样液等体积参插进样测定

GB/T22147-2008 饲料中沙丁胺醇、莱克多巴胺和盐酸克仑特罗的测定

  “采用M+1的准分子离子的色谱峰面积做单点校正定量”


☞ 以空白样品提取液配制标准工作溶液


GB/T21320-2007 动物源食品中阿维菌素类药物残留量的测定液相色谱-串联质谱法

“分别取适量试样溶液和相近浓度的基质添加标准工作溶液,做单点校正”,“对标准工作液和样品溶液等体积参插进样进行测定”


☞ 以纯溶剂配制标准工作溶液

GB/T22260-2008  饲料中甲基睾丸酮的测定高效液相色谱串联质谱法GB/T22955-2008  河豚鱼、鳗鱼和烤鳗中苯并咪唑类药物残留量的测定  液相色谱-串联质谱法

GB/T21324-2007  食用动物肌肉和肝脏中苯并咪唑类药物残留量检测方法


2 外标曲线法


☞ 以纯溶剂配制标准工作溶液

GB/T22260-2008  饲料中甲基睾丸酮的测定高效液相色谱串联质谱法

GB/T22955-2008  河豚鱼、鳗鱼和烤鳗中苯并咪唑类药物残留量的测定  液相色谱-串联质谱法

GB/T21324-2007  食用动物肌肉和肝脏中苯并咪唑类药物残留量检测方法


以空白样品提取液配制标准工作溶液

GB/T23409-2009  蜂王浆中土霉素、四环素、金霉素、强力霉素残留量的测定  液相色谱-质谱/质谱法

GB/T23408-2009  蜂蜜中大环内酯类药物残留量测定液相色谱-质谱/质谱法GB/T22986-2008  牛奶和奶粉中氢化泼尼松残留量的测定液相色谱-串联质谱法GB/T22978-2008  牛奶和奶粉中地塞米松残留量的测定液相色谱-串联质谱法


空白样品加入系列浓度的标准工作液,提取后得到系列基质标准工作液GB/T21312-2007  动物源性食品中14种喹诺酮药物残留检测方法 液相色谱-质谱/质谱法

GB/T22969-2008  奶粉和牛奶中链霉素、双氢链霉素和卡那霉素残留量的测定液相色谱-串联质谱法

GB/T  水果、蔬菜中啶虫脒残留量的测定液相色谱-串联质谱法

GB/T21313-2007  动物源性食品中β-受体激动剂残留检测方法液相色谱-质谱/质谱法


(二)内标法


1内标物


基本要求:

(a)试样中不含有该物质;

(b)与被测组分性质比较接近;

(c)不与试样发生化学反应;

(d)出峰位置应位于被测组分附近。


2 计算式


3 特点

4 内标标准曲线定量方法

配制系列标准溶液,分别加入等量的内标物,混合后进行色谱分析。以待测组分的浓度为横坐标,待测组分与内标物峰面积(或峰高)的比率为纵坐标建立标准曲线(或线性方程)。


在分析未知样品时,分别加入与绘制标准曲线时等量的内标物,用样品与内标物峰面积(或峰高)的比值,在标准曲线上查出被测组分的浓度或用线形方程计算。


5 应用实例及相关标准


☞ 以纯溶剂配制系列标准工作溶液

GB/T23406-2009  肠衣中硝基咪唑类药物及其代谢物残留量的测定液相色谱-质谱/质谱法

GB/T23407-2009  蜂王浆中硝基咪唑类药物及其代谢物残留量的测定液相色谱-质谱/质谱法

GB/T23411-2009 蜂王浆中17种喹诺酮类药物残留量的测定液相色谱-质谱/质谱法

GB/T23412-2009 蜂蜜中19种喹诺酮类药物残留量的测定方法液相色谱-质谱/质谱法


☞ 以空白样品的提取液配制系列标准工作溶液

GB/T22992-2008  牛奶和奶粉中玉米赤霉醇、玉米赤霉酮、己烯雌酚、己烷雌酚、双烯雌酚残留量的测定液相色谱-串联质谱法

GB/T22959-2008  河豚鱼、鳗鱼和烤鳗中氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考残留量的测定  液相色谱-串联质谱法

GB/T20756-2006 可食动物肌肉、肝脏和水产品中氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考残留量的测定液相色谱-串联质谱法


☞ 空白样品加入系列浓度的标准工作液,提取后得到基质标准工作液

GB/T21311-2007  动物源性食品中硝基呋喃类药物代谢物残留量检测方法高效液相色谱 串联质谱法

GB/T21310-2007  动物源性食品中甲状腺拮抗剂残留量检测方法高效液相色谱-串联质谱法


(三)标准加入法


♪ 先测定出未知样品的大概值,然后根据这个测定值去设定标准加入法

♪ 标准加入法中第一点加入标准溶液为“0”,第二点加入的量约与待测组分的含量大致相等,共3~5个点,以加入的标准溶液的浓度为横坐标,峰面积为纵坐标绘制工作曲线

♪ 工作曲线在横坐标延长线上的交点到坐标原点的距离即为样品中待测组分的浓度 

♪ 标准加入法可以看作是内标法和外标法的结合

♪ 由于待测组分以及加入的标准溶液处在相同的样品基体中,因此,这种方法可以消除基质干扰

♪ 但是,由于对每一个样品都要配制三个以上的、含样品溶液和标准溶液的混合溶液,因此,这种方法不适于大批样品的分析


前提

具有线性关系,并且标准曲线通过坐标原点;尽可能减小系统误差;试样的基质效应不得随被测组分含量对干扰组分含量比值改变而改变必须扣除背景和空白值。


(四)基质效应


1 概念

基质效应是指在样品测试过程中,由于待测物以外的其他物质的存在,直接或间接影响待测物响应的现象。

由于质谱检测的高选择性,基质效应的影响在色谱图上往往观察不到,即空白基质色谱图表现为一条直线,但这些共流出组分会改变待测物的离子化效率,引起对待测物检测信号的抑制或提高。


2 产生机制

3 来源

内源性的:来源于待测样品,如蛋白、脂质、多糖、目标组分的类似物,其他色谱共流出物;

外源性的:流动相组成、样品处理过程中带入、管路、环境


4 评价


(1)提取后加入法

是一种静态的方法,只能提供基质效应在待测成分出峰位置点上的影响信息,但能以具体的数据体现基质效应对待测成分响应的影响程度。




(2)灌后加入法



(五)消除


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