液相色谱串联质谱仪使用教程

定量利器：LC-MS/MS 核心实操指南

液相色谱串联质谱仪（LC-MS/MS）凭借其极高的选择性和灵敏度，早已成为农残检测、临床质谱、药物代谢分析等领域的核心设备。对于实验员而言，LC-MS/MS 的使用不仅是简单的“进样-出结果”，更是一场关于流体动力学、电喷雾离子化理论与数据处理的综合博弈。

样品前处理与流动相的高标准规范

在 LC-MS/MS 分析中，基质效应（Matrix Effect）是影响定量准确性的大变量。高效的前处理是降低基质干扰的关键。

1. 溶剂级别：必须强制使用色谱级（HPLC Grade）或质谱级（MS Grade）溶剂。超纯水的电阻率需达到 18.2 MΩ·cm，且需定期更换滤芯，防止微生物代谢物产生背景噪音。
2. 过滤与除杂：所有样品进样前必须经过 0.22 μm 的有机或水系滤膜。对于生物样本，通常建议采用固相萃取（SPE）或液液萃取（LLE）以替代简单的蛋白沉淀法，从而保护质谱离子源不被污染。
3. 流动相添加剂：常用甲酸或乙酸（0.1% 体积比）增强正离子模式下的离子化效率；负离子模式下则常用氨水或甲酸铵。

质谱参数调谐：寻找佳的离子化平衡点

LC-MS/MS 的核心优势在于多反应监测（MRM）模式。优化参数时，应关注碰撞能量（CE）与去簇电压（DP/Declustering Potential）。

• Q1 扫描（母离子选择）：在 Full Scan 模式下找到目标化合物的分子离子峰。
• 产物离子扫描（MS2）：对母离子进行碰撞诱导解离（CID），筛选丰度高且性质稳定的碎片离子作为定性/定量离子对。
• 源参数优化：根据流动相流速（通常为 0.2-0.6 mL/min）调节喷雾电压（IS）、鞘气（Sheath Gas）和辅助气（Aux Gas）的流量。

实验参数配置参考表

下表展示了针对典型小分子化合物在 ESI(+) 模式下的参考参数区间，实际操作中需根据不同品牌（如 Thermo Fisher, Sciex, Agilent, Waters）的特定术语进行微调。

运行监测与数据质量评估

在正式分析序列中，必须嵌入质控样品（QC）和空白溶剂（Blank）。

• 保留时间漂移：若保留时间波动超过 0.1 min，应检查柱温箱稳定性或流动相是否发生气化。
• 峰形评估：峰拖尾通常指向色谱柱污染或样品过载；若出现峰分叉，则需考虑筛板堵塞。
• 信噪比（S/N）：定量限（LOQ）处的 S/N 通常要求大于 10。对于痕量分析，需通过背景扣除技术进一步压低基线噪音。

常见故障排查与仪器维护建议

LC-MS/MS 是精密仪器，日常维护应遵循“预防为主”的原则。

1. 离子源清洗：建议每运行 200-500 个样本后，拆卸 ESI 喷雾针与离子传输管，使用甲醇/水（50/50）混合液超声清洗，去除累积的盐分与非挥发性基质。
2. 真空系统：定期观察机械泵油的颜色。若泵油变黄或混浊，需及时更换，以确保高真空度（通常 Q3 区真空度需优于 2e-5 Torr）。
3. 压力波动：若色谱泵压力异常偏高，优先检查在线过滤器和保护柱。

通过标准化的操作流程与精细化的参数调优，LC-MS/MS 能够发挥其的定性定量能力。作为从业者，不仅要掌握软件操作，更需深刻理解质谱背后的物理化学过程，从而在面对复杂基质挑战时游刃有余。