Phương pháp phân tích của máy quang phổ khối độ phân giải cao đã qua sử dụng chủ yếu xoay quanh các chức năng cốt lõi của nó, bao gồm chuẩn bị mẫu, vận hành dụng cụ, thu thập và xử lý dữ liệu và các liên kết khác, đồng thời cần kết hợp các đặc tính độ phân giải cao để tối ưu hóa, sau đây là các phương pháp phân tích cụ thể:
I. Chuẩn bị mẫu
Điều chỉnh trạng thái mẫu: Tùy thuộc vào việc mẫu là rắn, lỏng hay khí, chọn phương pháp điều trị thích hợp. Ví dụ, nếu mẫu chất lỏng có độ tinh khiết thấp, cần phải loại bỏ tạp chất bằng cách lọc, chiết xuất, cô đặc và như vậy; Mẫu rắn nếu nhiệt ổn định, có thể được nghiên cứu và nghiền thành bột sau khi hòa tan, chất rắn không hòa tan có thể cần dẫn xuất hoặc sử dụng công nghệ lấy mẫu trực tiếp rắn; Các mẫu khí thường được lấy mẫu trực tiếp bằng van lấy mẫu khí hoặc làm giàu bằng thiết bị hấp phụ-giải hấp.
Lựa chọn dung môi: Chọn dung môi tương thích với nguồn ion hóa, chẳng hạn như dung môi phân cực thường được sử dụng cho nguồn ESI, dung môi không phân cực thường được sử dụng cho nguồn EI, tránh phản ứng của dung môi với mẫu hoặc tạo ra các ion gây nhiễu.
Xử lý mẫu sinh học: Đối với các mẫu sinh học (ví dụ: máu, nước tiểu), cần phải loại bỏ sự can thiệp phân tử lớn như protein, chẳng hạn như phương pháp kết tủa, lọc ly tâm.
II. Hoạt động của dụng cụ
Khởi động trước khi khởi động: theo thứ tự hướng dẫn sử dụng cụ, thường mở máy bơm chân không, nguồn điện, sau đó mở máy chủ và phần mềm trạm làm việc để đảm bảo hệ thống chân không đạt được độ chân không làm việc, nguồn ion, máy phân tích chất lượng và các bộ phận khác ổn định, thời gian khởi động thường là 30 phút đến 2 giờ.
Cài đặt tham số nguồn ion hóa:
Lựa chọn phương pháp ion hóa: Chọn phương pháp ion hóa theo loại mẫu, chẳng hạn như EI, ESI, MALDI, v.v.
Điều chỉnh tham số: đặt nhiệt độ nguồn ion, điện áp ion hóa, tốc độ dòng khí (như vỏ khí của ESI, khí phụ trợ), v.v. Ví dụ, nguồn EI đặt năng lượng điện tử (thường là 70 eV), nhiệt độ nguồn ion (150-300 ℃); Nguồn ESI đặt điện áp phun (3-5kV), nhiệt độ capillary (200-350 ℃), áp suất phun.
Thiết lập tham số phân tích chất lượng:
Phạm vi quét: Thiết lập phạm vi quét (phạm vi m/z, chẳng hạn như 50-1000).
Tốc độ quét và độ phân giải: Chọn theo nhu cầu, định tính cần độ phân giải cao, định lượng cần quét nhanh. Máy quang phổ khối có độ phân giải cao cung cấp các đỉnh m/z lên đến 4-5 chữ số thập phân, giúp xác định các hợp chất với độ chắc chắn và độ tin cậy cao hơn.
Thiết lập tham số thiết bị kết hợp: Nếu kết hợp với sắc ký (ví dụ: GC-MS/LC-MS), cần thiết lập đồng bộ các điều kiện sắc ký (ví dụ: nhiệt độ cột, tốc độ dòng chảy, tỷ lệ pha dòng chảy), đảm bảo tách sắc ký phù hợp với kiểm tra phổ khối.
III. Thu thập và xử lý dữ liệu
Phương thức lấy mẫu:
Lấy mẫu sắc ký: Các mẫu được tách ra bằng sắc ký khí (GC) hoặc sắc ký lỏng (LC) trước khi đi vào phổ khối thông qua giao diện, thích hợp cho các hỗn hợp phức tạp (ví dụ: thực phẩm, mẫu môi trường).
Tự động lấy mẫu: mẫu số lượng lớn có thể được lấy mẫu tuần tự thông qua bộ lấy mẫu tự động, nâng cao hiệu quả và giảm lỗi của con người.
Thu thập dữ liệu: Bắt đầu chức năng "thu thập" của phần mềm trạm làm việc, thiết bị sẽ tự động quét tỷ lệ khối lượng/tải của ion mẫu để tạo ra biểu đồ phổ khối lượng thời gian thực (m/z cho trục ngang và cường độ ion cho trục dọc). Đối với phân tích định lượng, trước tiên cần thu thập tín hiệu phổ khối của sản phẩm tiêu chuẩn, thiết lập đường cong tiêu chuẩn (mối quan hệ giữa cường độ ion và nồng độ), sau đó phân tích mẫu chưa biết.
Xử lý dữ liệu:
Phân tích định tính: xác định các loại hợp chất thông qua các đỉnh ion đặc trưng (ví dụ: đỉnh ion phân tử, đỉnh ion phân mảnh) so với thư viện phổ chuẩn (ví dụ: thư viện NIST); Phổ khối có độ phân giải cao có thể trực tiếp đưa ra trọng lượng phân tử chính xác, hỗ trợ xác định cấu trúc.
Phân tích định lượng: Chọn các ion đặc trưng của hợp chất mục tiêu (chẳng hạn như cặp ion mẹ-ion, phù hợp với phổ khối ba cực bốn cực) để tính nồng độ mẫu theo đường cong tiêu chuẩn.
Xác minh kết quả: Xuất kết quả phân tích (ví dụ: biểu đồ khối phổ, báo cáo nồng độ), thực hiện xác minh kết quả (ví dụ: loại trừ dương tính giả, xác nhận độ tinh khiết đỉnh).
IV. Cân nhắc đặc biệt cho máy đo phổ khối độ phân giải cao
Tối ưu hóa độ phân giải: Ưu điểm cốt lõi của máy quang phổ khối có độ phân giải cao là độ phân giải cao, do đó cần tận dụng tối đa tính năng này trong quá trình phân tích. Ví dụ, khi phân biệt các hợp chất có khối lượng tương tự, máy đo phổ khối có độ phân giải cao có thể cung cấp các phép đo khối lượng chính xác hơn, do đó xác định chính xác các hợp chất.
Độ nhạy so với tỷ lệ tín hiệu-tiếng ồn: Máy quang phổ khối có độ phân giải cao thường có độ nhạy cao, nhưng vẫn cần chú ý đến tỷ lệ tín hiệu-tiếng ồn khi phân tích mẫu nồng độ thấp. Tỷ lệ tín hiệu tiếng ồn có thể được cải thiện bằng cách tối ưu hóa các thông số thiết bị (ví dụ: nhiệt độ nguồn ion, điện áp ion hóa, v.v.) và xử lý mẫu (ví dụ: cô đặc, tinh khiết, v.v.).
Bảo trì và hiệu chuẩn: Máy đo phổ khối độ phân giải cao đã qua sử dụng có thể có vấn đề về hiệu suất do thời gian sử dụng lâu hơn và do đó cần được bảo trì và hiệu chuẩn thường xuyên. Ví dụ, làm sạch hệ thống lấy mẫu, thay thế các bộ phận lão hóa, hiệu chuẩn độ chính xác tỷ lệ khối lượng/tải, v.v.