液相色谱串联质谱仪使用步骤

液相色谱串联质谱仪（LC-MS/MS）标准化操作指南与关键参数解析

在痕量分析与复杂基质检测领域，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，早已成为实验室的标配。一套成熟的检测流程并非简单的“进样-出结果”，而是涉及从流动相化学平衡到离子源物理放电的全过程精密协同。

一、 系统平衡与环境预检查

开启LC-MS/MS系统前，首要任务是确认氮气发生器压力（通常需维持在0.7-0.8 MPa）以及真空系统的状态。对于三重四极杆质谱而言，机械泵与分子泵联动作业后，高真空规显示的压力应达到 $10^{-5}$ 至 $10^{-6}$ Torr 量级。

流动相的配置需严格遵循超迹量级标准。建议使用LC-MS级的乙腈或甲醇，并配合18.2 MΩ·cm的超纯水。若需添加甲酸或乙酸铵等缓冲盐，浓度通常控制在0.1%或10mM以内，以降低离子效应（Ion Suppression）。系统平衡时间通常不少于30分钟，直至基线波动（Noise）与压力偏移处于稳定范围。

二、 样品前处理与进样策略

由于串联质谱对基质效应（Matrix Effect）极度敏感，前处理的彻底程度直接决定了定量准确性。针对食品、生物检材等复杂基质，推荐采用固相萃取（SPE）或改进的QuEChERS方法。

在进样环节，需根据色谱柱粒径设置合理的反压上限。例如，使用1.7μm的高效亚微米颗粒柱时，系统压力可能攀升至800-1000 bar。此时，自动进样器的洗针液（Needle Wash）应选择比流动相洗脱能力略强的溶剂，以消除交叉污染。

三、 质谱条件优化与MRM监测

质谱端的参数设定是实现高灵敏度检测的核心。通常从电喷雾电离源（ESI）或大气压化学电离源（APCI）的选择开始。在多反应监测（MRM）模式下，每一个目标化合物都需要优化其特异性的母离子（Precursor Ion）和子离子（Product Ion）。

核心参数参考表：

四、 序列运行与质量控制（QC）

在正式开始样品序列前，需运行标准品进行系统适用性测试。对于定量分析，线性相关系数（$R^2$）应优于0.995。序列中应插入空白溶剂（Blank）以监测残留，并每隔10-20个样品插入一个QC质控样。

若发现目标物保留时间偏移超过0.1 min，或内标物（IS）响应波动超过20%，需立即检查色谱柱效及喷针状态。对于高基质负荷的实验，建议在色谱柱后添加切换阀（Switch Valve），将前段废液切向废液桶，仅在出峰段进入离子源，以延长离子源的清洗周期。

五、 数据处理与系统维护

数据采集完成后，定量分析依赖于准确的积分算法。在处理痕量数据时，信噪比（S/N）应大于10作为定量限标准。定性判定则需满足离子丰度比（Ion Ratio）的容许误差要求，通常误差应控制在±20%以内。

实验结束后的关机流程同样严苛。需使用高比例水相冲洗掉系统中可能的缓冲盐，随后切换至纯有机相保存色谱柱。质谱端应保持真空开启状态，定期放掉机械泵产生的废油，并根据清洗周期（如连续运行500-1000个样品）对离子传输部件进行物理清洁。

LC-MS/MS的高效运行建立在对细节的把控之上。从流动相的细微pH调节到碰撞池能量的精确补偿，每一处参数的变动都会反馈在终的质谱图上。作为从业者，保持对真空、电压与化学平衡的敏锐洞察，是确保实验数据真实可靠的基石。