有机高分辨扇形磁场质谱仪校准方法

       扇形磁场质谱仪是按照JJF1930-2021的方法来计量的，目前计量所遇到的以Agilent/Waters(安捷伦/沃特斯)和Thermo(赛默飞)两家厂家为主，本文将以这两个厂家的仪器为例子阐述计量校准过程中出现的情况。

 

1 质量范围

       在仪器准备就绪后，注入全氟煤油(PFK)并且适当调节流动压力或者流速，调节计量阀使m/z=331离子峰强度大约为6x10'。进入仪器的自动调谐模式，通过仪器工作站观察仪器分辨率是否达到1000且出现1000以上的对称质谱峰,如图所示，两台仪器均可以达到规范的要求。需注意图所示仪器只能导出文本文件，相关谱图只能在工作站上实时观看，图所示仪器可以直接生成调谐报告观看谱图。质量范围这一参数目前计量的仪器均可以满足规范的技术要求。

2 质量准确性和质量稳定性

       质量准确性项目也是在1000分辨率下进行可以按照规范所给方法设置好扫描范围和扫描速度等参数。目前计量的仪器都是以全氟煤油(PFK)为调谐液的，所以按照PFK提取对应的特征离子。不同仪器的扫描模式如图所示。质量稳定性项目规范没有具体说明相关的参数，但是除了读取特征离子间隔的时间不一致外其他参数要求均与准确性项目一致。所以该项参数按照质量准确性项目设置。目前计量的仪器质量准确性和质量稳定性这两个参数均可以满足规范的技术要求。

 

3 质量分辨率和信噪比

       在持续通入PFK的情况下，调节仪器使其分辨率达到10000以上。按照规范的要求通过气相色谱进样特定浓度的六氯苯-异辛烷溶液，并采用离子检测(SIM)方式测定六氯苯m/z=283.8102特征离子从而计算信噪比。

 

       由于扇形质谱仪的结构与气相色谱-质谱联用仪存在差异，这导致扇形质谱仪不能中途停止正在运行的进样程序，所以一个正确有效的进样程序会使仪器的计量更加高效。规范给出了气相色谱与质谱的推荐条件，气相部分的条件可以参照规范的条件设置，质谱部分则需要适当更改条件。

 

       EI模式离子化能量这一参数规范推荐的是70eV，目前计量所遇到的大部分仪器都是45eV的。

 

       调整离子化能量会消耗大量的时间，而且45eV和70eV离子化能量下得到的测试结果差异不大，所以建议离子化能量使用仪器默认的45eV.溶剂延时这一参数对于六氯苯是否被检测是至关重要的，目前计量的仪器所用几乎是规范推荐的色谱柱，样品进入到扇形质谱仪的时间是4~5min。但是溶剂延时的时间不应与样品进入到扇形质谱仪的时间过于接近。样品进入扇形质谱仪后，会短暂破坏仪器的真空度和调谐液流动情况，可以通过观察仪器工作站的压力或者真空度来确定样品进入仪器时间从而确定溶剂延时的时间。SolventDelay(溶剂延时)设置为1min，这样避免溶剂延时的时间过于接近样品进入到扇形质谱仪的时间。

 

       六氯苯需要在SIM模式下测量，但是规范没有推荐相关的参数。本文提供了一种SIM模式下测量六氯苯的参数，Start(扫描时间)不应小于溶剂延迟的时间，这一参数有部分仪器会根据溶剂延迟时间改变而改变，目前计量的仪器主要用于二噁英类样品的检测，该类样品的检测时间较长，这也导致部分仪器扫描时间大于15min。按照规范推荐的气相条件，六氯苯在12min内可被扇形质谱仪检测，为确保样品能被检测，建议扫描时间不应大于10min。End(停止时间)可根据气相色谱升温程序调整。Lock(锁定)和Cali(校正)两个参数，一般情况下会锁定PFK的m/z=299825和校正PFK的m/z=330.9792。主要因为PFK作为调谐液，一直会存在于扇形质谱仪中日PFK的质荷比范围较宽。SIM模式下如果锁定不了特征离子，就不能进行校正和检测步骤，最终导致不能检测六氯苯的特征离子。

       设置好SIM模式参数后，运行进样程序。溶剂延时的时间到达后，扇形质谱仪开始锁峰程序，锁定调谐液PFK的m/z=299825特征离子并以m/z=330.9792特征离子作为校正，然后测量六氯苯m/z=283.8102特征离子并以峰的形式展现在工作站上。正如上文提及，样品进入扇形质谱仪后会短暂破坏质谱仪内部的稳态，当溶剂延时的时间与样品进入到质谱仪的时间过于接近时，锁峰程序失效从而导致不能检测样品。如图所示，锁峰正常，可以检测样品。使用规范推荐的质谱方法，如图所示，锁峰失败，需要调整参数才能正常检测样品。

 

       重复6次测量六氯苯，提取其特征离子并通过工作站计算得到仪器的信噪比。由于仪器响应存在差异，目前计量的仪器信噪比一般在2000050000这个范围内，均可以满足规范信噪比大于等于1000的技术要求。

 

4 同位素丰度比重复性和保留时间重复性

       同位素丰度比重复性这一项目可按上述六氯苯的方法，进样PCB118和PCB118同位素混合标液、分别检测m/z=325.8799和m/z=337.9201两种物质的特征离子。分别积分两种特征离子的峰面积并取其比值为重复性的结果。保留时间重复性这一项目是分别记录六氯苯、PCB118和PCB118同位素三种物质的保留时间并通过计算得到。目前所计量的仪器这两个参数均可以满足规范的技术要求

本文《有机高分辨扇形磁场质谱仪校准方法》，链接：http://www.jiaozhun.co/jingyan/1079.html

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