對于二手質(zhì)譜指標(biāo),驗(yàn)收的建議有幾個(gè)是比較重要的:
(1)靈敏度,須在單位質(zhì)量分辨率下
(2)分辨率,須指明在哪個(gè)具體的質(zhì)量處
(3)單位質(zhì)量分辨下的m/z范圍
一、關(guān)于m/z范圍
須是單位質(zhì)量分辨以內(nèi)的m/z范圍(m/z范圍跟質(zhì)量分析器有關(guān))
1、四極桿型
四極桿擅長做什么呢?就是定量!m/z范圍大約在3000~4000 amu,但同時(shí),四極桿對大質(zhì)量數(shù)有歧視,所以,過分強(qiáng)調(diào)m/z范圍沒有特別意義,因?yàn)檫@不是四極桿的擅長。
2、離子阱型
大約在4000(單位質(zhì)量分辨下),有些公司說到6,000,甚至說到20,000 amu,其實(shí)也是瞎掰,因?yàn)檫@時(shí)分辨率差,m/z 500 和503 都分不開。
離子阱普遍對小質(zhì)量有歧視(1/3效應(yīng)),但對大質(zhì)量(比如1000 amu以上的)反而比四極桿的響應(yīng)好。
3、飛行時(shí)間TOF
這是它的強(qiáng)項(xiàng)!單獨(dú)的TOF做個(gè)十幾萬沒什么問題,但在串聯(lián)了前端的四極桿、離子阱后,二級質(zhì)譜(MS/MS)的m/z范圍就會(huì)受到四極桿、離子阱的限制。但如果一定要測定大分子,TOF(或者串聯(lián)TOF)還是遲早要買一臺(tái)的。
單從液質(zhì)聯(lián)用來說,能做串聯(lián)質(zhì)譜(tandam mass)是非常重要的,因?yàn)橐嘿|(zhì)的背景干擾比氣質(zhì)大得多,串聯(lián)質(zhì)譜就是要去除背景。作為前端的質(zhì)量選擇器,大部分都采用四極桿或者離子阱,所以,現(xiàn)在看來,對于液質(zhì)聯(lián)用,m/z范圍就不是一個(gè)特別重要的指標(biāo)。如AB 5500 Qtrap,m/z上限僅做到1000 amu。因?yàn)檫@類儀器,夠用了。
二、分辨率
分辨率好像總是個(gè)永遠(yuǎn)討論不清的話題。
可參見:有機(jī)質(zhì)譜的分辨率
談?wù)動(dòng)袡C(jī)質(zhì)譜的分辨率
需要強(qiáng)調(diào)的是:
1)對于磁質(zhì)譜,我們?nèi)绻f分辨率為10000,比常規(guī)有機(jī)質(zhì)譜10000的分辨率,要好很多很多。
2)對于四極桿、離子阱,分辨率用10000表示是不科學(xué)的,因?yàn)樗傇谧?,所以用FWHM或R=nM表示比較好,因?yàn)樗诨緈/z范圍內(nèi)是不變的。或者,說明是在哪個(gè)質(zhì)量數(shù)下測定的,比如在500 m/z時(shí),分辨率優(yōu)于5000。
3)對于TOF/FT/Orbitrap等,須指明在哪個(gè)質(zhì)量數(shù)下面測定的,也用10000、20000 之類的數(shù)字來表示。
三、談掃描速度有沒有用?
掃描速度不是非常重要的一個(gè)指標(biāo)。因?yàn)閷?shí)際獲得一種譜圖,我們考慮的是duty cycle的時(shí)間,也就是采集一張譜圖需要多少時(shí)間。所以,考察儀器“快"、“慢" 的主要衡量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該是duty cycle時(shí)間,而不是掃描速度。
掃描速度指的是:把規(guī)定m/z范圍內(nèi)的離子一個(gè)一個(gè)“掃描"出質(zhì)量分析器的能力,表示為:amu/sec。這僅僅指從分析器出來的一段時(shí)間,質(zhì)量分析器不同、工作模式不同,差別就很大。
1、四極桿:
duty cycle時(shí)間=掃描時(shí)間+掃描之間的間隔時(shí)間
對于全掃描,比如 掃描m/z 50~550 amu,掃描速度1000 amu/sec,可知道掃描時(shí)間為:
500/1000=0.5秒=500 毫秒,間隔時(shí)間為幾個(gè)毫秒,所以,大約每秒可以采集2張全掃描譜圖
對于SIM,比如掃描 m/z 499.5~500.5 amu,掃描速度1000 amu/sec,可知道掃描時(shí)間為:
1/1000=0.001秒。間隔時(shí)間就比較重要了,為幾個(gè)毫秒,所以,用SIM,每秒可采集幾百張譜圖
2、三重四極桿
參見:三重四極桿的掃描速度和譜圖采集速率
3、離子阱
參見:為什么離子阱質(zhì)譜的采集速度不由掃描速度決定?
4、TOF
TOF是非??斓馁|(zhì)量分析器,如果只求快,不要求分辨率,可以快到每秒采集幾萬張全掃描譜圖。
如果還要求高分辨率,可以每秒采集1~20張全掃描譜圖
就我看來,大家談到TOF,是比較注重用正確的duty cycle時(shí)間來表達(dá)儀器快、慢的,這是對的。
其它在討論四極桿、離子阱時(shí)都不注重
談到四極桿,對定性倒還無所謂,因?yàn)檗D(zhuǎn)換時(shí)間一般都在幾個(gè)毫秒量級,比如這兩年,儀器公司已經(jīng)把轉(zhuǎn)換時(shí)間從20個(gè)毫秒,提高到1毫秒的水平。
但對定量,用duty cycle表示,要科學(xué)得多,因?yàn)樵诙繒r(shí),分析器的掃描速度用的時(shí)間已經(jīng)不是決定duty cycle的時(shí)間,MRM通道間的轉(zhuǎn)換時(shí)間,已經(jīng)變成了決定時(shí)間。
比如:在MRM單位分辨下(即掃描質(zhì)量范圍為1 amu),掃描速度是1000 amu/sec,掃描時(shí)間是1/1000=1 毫秒,如果MRM通道轉(zhuǎn)換時(shí)間是20毫秒,那么每秒可采集的譜圖數(shù)是:1000/21=47.6張;
如果MRM通道轉(zhuǎn)換時(shí)間是1毫秒,那么每秒可采集的譜圖數(shù)是:1000/2=500張
將會(huì)有數(shù)量級的巨大提升。
再比如談到離子阱,上面引用的講得明白,離子阱duty cycle時(shí)間,掃描速度關(guān)系很小,主要是注入離子、穩(wěn)定到阱中的時(shí)間。
對離子阱,談掃描速度有多大,沒有啥意思;倒是談?wù)劙褣呙杷俣冉档?,分辨率能到達(dá)多高有意思。因?yàn)樵陔x子阱里,掃描速度一放慢,分辨率就可以大幅提高,甚至可以分辨0.05 amu的質(zhì)量;
離子阱所謂27,000 amu/sec(或60,000 amu/sec)的掃描速度,不僅對duty cycle 沒什么貢獻(xiàn),而且沒有人會(huì)這么做,因?yàn)檫@時(shí)的分辨率差到了3~5個(gè) amu。
四、關(guān)于靈敏度
QUOTE:
靈敏度說“利血平 10pg S/N> 500(RMS) " 中10pg,是說的質(zhì)量么,怎么靈敏度不用濃度來衡量的么。
靈敏度是用信噪比來表示的,S/N,信噪比的計(jì)算又有峰-峰比和RMS之分(RMS計(jì)算的信噪比一般要比峰-峰比計(jì)算的高5~10倍)
RMS是在待測峰周圍,找一段質(zhì)量范圍,然后做均方根平均,作為噪音高度(強(qiáng)度)。再拿待測峰的高度除以平均高度,即為RMS。
我自己想來,儀器廠家一般都傾向于用RMS來表示,因?yàn)轵?yàn)收時(shí)各家實(shí)驗(yàn)室的氣體、水、溶劑都不是很確定,所以,用RMS更合理些,可以盡可能地平均掉(消除掉)這種差別。
而峰-峰比,是尋找待測峰周圍一個(gè)高的噪音峰,拿待測峰的高度去比上強(qiáng)的那個(gè)噪音峰??赡芩幬餁埩魴z測時(shí)要求如何判定時(shí)會(huì)用到(o(∩_∩)o…,因?yàn)檫@是法規(guī)判定啊,要排除掉任何一種假象)。儀器驗(yàn)收時(shí),不會(huì)做這事,因?yàn)榧词棺?,也是一針好一針壞,每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果都不一樣。
質(zhì)譜的一大特色,就是它是一個(gè)質(zhì)量檢測器,峰面積跟質(zhì)量成正比(記得好像UV紫外是濃度型檢測器)。也就是說,我拿1 pg/uL,進(jìn)樣10 uL;跟拿5 pg/uL,進(jìn)樣2 uL相比,如果其它條件都一樣,峰面積應(yīng)該是一樣的。
我個(gè)人的感覺,從實(shí)驗(yàn)人員來說,稀釋樣品可能比較容易,很容易比較準(zhǔn)確;而進(jìn)樣器的定量環(huán)一般為20 uL,所以進(jìn)樣10 uL,一定比進(jìn)樣2 uL來得準(zhǔn)確一些。
五、看掃描功能時(shí),主要是:
(1)如果是同一類型儀器,可以幾家不同的廠家比,看差別;看這個(gè)差別是不是真的差別(還是只是各個(gè)廠家的叫法不同)。
看看這個(gè)差別對自己現(xiàn)在和將來的工作是不是有用?有用就再看看,沒用就可以忽略不計(jì)。
(2)有些指標(biāo)是相互沖突的,不同的分析器適用的工作范圍也是不同的。
只是就目前趨勢來講,據(jù)說國際上正在流行一種同時(shí)滿足幾項(xiàng)高指標(biāo),一次實(shí)驗(yàn)多做幾種掃描的觀點(diǎn),比如:一次實(shí)驗(yàn)同時(shí)定性定量,在高速度時(shí)還可以高分辨等等。
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