王德利，鄒志永，楊昊，姜俊，胡文紅

（1.山東省食品藥品檢驗研究院；2.山東省食品藥品安全檢測工程技術(shù)研究中心，山東 濟南 250101）

液質(zhì)聯(lián)用儀因其高通量、高靈敏度和高選擇性，已被廣泛應(yīng)用于食品藥品安全檢測、環(huán)境檢測和血液濃度檢測等多種實驗。在日常使用中，靈敏度降低和污染問題是兩個常見的故障，在故障排查的過程中，應(yīng)分別從液相色譜和質(zhì)譜兩個模塊入手，由簡入繁逐步排查。筆者將以Waters公司的Xevo TQ-S IClass系統(tǒng)為例，介紹液質(zhì)聯(lián)用儀以上兩種故障的排查。

1 靈敏度降低問題

當遇到進樣時出現(xiàn)靈敏度降低，甚至是不出峰的問題時，如果系統(tǒng)配置內(nèi)有TUV等紫外檢測器，可通過對比紫外色譜圖數(shù)據(jù)是否正常，快速排查問題是否發(fā)生在液相側(cè)或者質(zhì)譜側(cè)。

1.1 排查液相側(cè)問題

（1）確認樣品的前處理是否正確。例如，溶解樣本的溶劑是否發(fā)生變化，導(dǎo)致樣品沒有被溶解。

（2）檢查流動相。①流動相是否添加了適合的添加劑（例如：甲酸和氨水）,這將影響目標化合物的離子化效率。②流動相是否是新鮮配置的（有機試劑要求使用色譜純級別以上（推薦進口品牌），水相溶液要用超純水（18.2MΩ）當天制備。使用時間過長的流動相內(nèi)的添加劑揮發(fā)或者長菌，會導(dǎo)致目標物的電離效果變差。③流動相內(nèi)不可添加不揮發(fā)性的鹽，無機酸等。④流動相儲液瓶不可使用表面活性劑等清洗。

（3）確認進樣器的吸樣量是否正確。①樣品注射器滲漏或者有氣泡會導(dǎo)致吸樣量過低或者無法正常吸取樣品。例如，在Waters 進樣器的控制面板內(nèi)可運行樣品注射器的滲漏測試，若測試無法通過，則可能為注射器滲漏或者有氣泡；在執(zhí)行進樣器灌注后，再次執(zhí)行注射器滲漏測試，若依舊無法通過，則可能為注射器磨損，需更換。②注意進樣小瓶瓶蓋不可擰得過緊或者樣品液面高度過低，否則，會導(dǎo)致吸樣量不準確。

（4）目標化合物無法被洗脫。例如，色譜柱故障或者液相梯度方法無法滿足目標化合物洗脫要求等，導(dǎo)致目標物無法被正常洗脫引起的不出峰。

（5）系統(tǒng)管路漏液。系統(tǒng)管路漏液導(dǎo)致目標化合物無法到達質(zhì)譜檢測器，檢查系統(tǒng)管路各個接頭是否漏液。

1.2 排查質(zhì)譜側(cè)問題

（1）檢查毛細管噴霧。正常的噴霧形狀，應(yīng)當是連續(xù)、對稱的扇形霧狀區(qū)域。噴霧不正常，則意味著目標化合物無法被充分電離，從而導(dǎo)致靈敏度降低。若無噴霧或噴霧不對稱，可能是由于系統(tǒng)管路存在漏液處，導(dǎo)致液體無法到達毛細管或者毛細管堵塞，此時，需要檢查管路是否存在漏液情況以及必要時更換毛細管。

（2）隔離閥關(guān)閉。在Waters Xevo TQ-S型質(zhì)譜的離子源上，設(shè)有一個隔離閥，目的是在清洗錐孔時，將其關(guān)閉，確?？諝獠粫M入儀器內(nèi)部導(dǎo)致卸真空。若隔離閥關(guān)閉，則母例子無法進入質(zhì)譜內(nèi)部，導(dǎo)致無法檢測到信號。

（3）質(zhì)譜的流路切換閥位于廢液位置。在Waters Xevo TQ-S型質(zhì)譜上設(shè)有一個流路切換閥，可以選擇是否讓流動相及樣品進入毛細管。若流路切換閥的位置設(shè)定在廢液位置，導(dǎo)致樣品全部流入廢液，從而無法檢測到信號。

流路切換閥的設(shè)定如圖1、圖2所示。

圖1 Xevo TQ-S流路閥的切換

圖2 Xevo TQ-S流路閥的設(shè)定

（4）附著離子/附著質(zhì)子。例如，目標化合物本應(yīng)被電離成[M+H]+，但是，由于系統(tǒng)內(nèi)被引入了Na+，導(dǎo)致電離生成[M+Na]+，抑制了[M+H]+電離生成。

（5）方法文件是否調(diào)用正確或反饋是否正常。①在軟件內(nèi)檢查調(diào)用的方法文件是否正確。例如，以Waters Masslynx軟件為例，需要檢查調(diào)諧文件（及其對應(yīng)的校正文件），液相方法和質(zhì)譜方法是否調(diào)用正確，進樣體積是否設(shè)定正確。②質(zhì)譜的反饋參數(shù)是否正常。檢查質(zhì)譜的毛細管電壓，錐孔電壓等反饋是否正常，這些電壓決定了離子化效率；同時，需要檢查質(zhì)譜檢測器的光電倍增管道電壓，它決定了信號的大小。

（6）質(zhì)譜的質(zhì)量軸和分辨率。使用儀器的調(diào)諧液和校正液，檢查儀器的質(zhì)量軸和分辨率是否正確。若發(fā)生偏移，需要重新調(diào)諧并校正質(zhì)譜。

（7）定期重新調(diào)諧樣品方法文件。隨著時間推移，質(zhì)譜的質(zhì)量軸會發(fā)生偏移，同時，目標化合物所需的錐孔電壓參數(shù)也需要重新調(diào)諧。因此，需要重新配置目標物的標準品調(diào)諧液，調(diào)諧目標物的儀器方法參數(shù)。

（8）質(zhì)譜需要清洗維護。毛細管和離子源的污染會降低離子化效率和離子傳輸效率，并可按照質(zhì)譜操作維護手冊，更換毛細管組件，清洗質(zhì)譜的離子源和透鏡。

（9）實驗環(huán)境。確保實驗室的溫度和濕度符合要求。例如，若實驗室的溫度波動過大，容易導(dǎo)致質(zhì)量軸發(fā)生偏移。同時，會影響真空系統(tǒng)的工作效率，導(dǎo)致質(zhì)譜儀容易被污染，引起靈敏度降低。

2 污染問題

接下來，我們將討論污染問題。在日常實驗過程中，由于進樣濃度過高、樣品前處理不當?shù)?，會引起儀器的污染導(dǎo)致噪音過高或殘留峰。當遇到上述問題時，可按照下述步驟逐步排查：

（1）使用干凈的試劑沖洗毛細管和質(zhì)譜蠕動泵，隨后使用質(zhì)譜的蠕動泵將流動相（例如，甲醇/水50:50）按0.3ml/min的流速注入質(zhì)譜內(nèi)。

（2）此時，如果污染水平有明顯的降低，則污染可能主要發(fā)生在液相中。

（3）如果污染水平?jīng)]有明顯降低，則污染可能主要發(fā)生在質(zhì)譜中。

2.1 排除液相側(cè)故障

（1）更換新的色譜柱。隨著色譜柱的使用時間增加或者進樣濃度過高時，污染物在色譜柱上發(fā)生積聚或殘留，當正常運行樣品時，污染物則會被從色譜柱上洗脫下來。通過對比新/舊色譜柱所出的色譜圖上的信號峰，可快速排查污染是否發(fā)生在色譜柱上。

（2）檢查流動相。將進樣時所使用的流動相按照1:1的比例混合后，倒入進樣小瓶中，通過質(zhì)譜的蠕動泵注入到質(zhì)譜中。此時，如果色譜圖上存在污染，則存在溶劑瓶或者流動相存在污染；如果色譜圖上無污染，則流動相是沒有問題的。需再通過液相進樣的方式，將1:1混合液進入質(zhì)譜，如果在色譜圖中觀察到污染物，則污染可能發(fā)生在進樣器或者液相泵。此時，需要執(zhí)行下一步操作，以確定污染具體發(fā)生在哪個模塊。

（3）執(zhí)行零體積進樣。將進樣體積設(shè)定為0ul，然后執(zhí)行進樣。此時，如果在色譜圖上發(fā)現(xiàn)污染，則污染發(fā)生在液相泵上；如果不存在污染，則污染發(fā)生在進樣器上。

（4）檢查液相泵。將液相泵和進樣器之間的連接管路從進樣器上斷開，將管路直接連接到色譜柱上，再次進樣。此時，如果色譜圖上存在污染，則污染發(fā)生在液相泵上；如果色譜圖上不存在污染，則污染發(fā)生在進樣器上。

（5）檢查進樣器。①檢查樣品。通過更改進樣體積，例如，將進樣體積改成2倍。如果污染水平隨著進樣體積的增大而增大，則樣品有可能已經(jīng)被污染。此時，需進一步確認進樣瓶、樣品稀釋劑和樣品。②檢查進樣瓶。更換一個新的進樣瓶測試，如果污染消失，則污染源存在于進樣瓶中；如果污染仍存在，則需確認稀釋劑和樣品。③檢查樣品稀釋劑。將樣品稀釋劑倒入新的進樣瓶，作為樣品進樣測試。如果污染存在，則污染源為樣品稀釋劑；如果污染消失，則污染源來于樣品前處理時的污染。④更改進樣模式。針對Waters IClass Full Loop型自動進樣器，可以切換3種進樣方式。如果樣品體積變化未對污染水平高低產(chǎn)生影響，可將進樣模式從PLNO模式切換到partial loop或full loop測試。如果污染仍然存在，檢查進樣針清洗液。⑤檢查進樣針清洗液。進樣針清洗溶液需要根據(jù)樣品的極性高低等來配置。不正確的清洗液會導(dǎo)致樣品殘留在進樣針上，從而導(dǎo)致污染。重新配置進樣針清洗溶劑后，再次執(zhí)行進樣，并檢查污染。如果污染仍然存在，需要檢查進樣器上的管路和接頭。⑥檢查進樣器上的管路和接頭。檢查連接至色譜柱入口管路，如果存在死體積，污染物可能會積聚在這些空間里；同時，色譜柱前接的保護柱或過濾器，如果長時間未更換，會積蓄過多的污染物，被洗脫下來，導(dǎo)致污染。更換管路、接頭和保護柱。再執(zhí)行一次進樣，并檢查污染。如果仍存在，則需要更換針。⑦更換針。進樣針通常有Peek和不銹鋼兩種材質(zhì)，一些疏水性化合物會易于吸附到peek針上，在運行此類樣品時，則需更換不銹鋼進樣針。在更換進樣針后，再執(zhí)行一次進樣。如果污染仍然存在，更換進樣器其他部件。⑧更換其他進樣器部件。如果執(zhí)行完上述步驟后，依舊存在故障，則進樣器上的其他部件依舊存在被污染的風險，如進樣閥，可以進行更換測試。

2.2 排除質(zhì)譜側(cè)故障

如果排除液相色譜系統(tǒng)故障無法找出污染位置，則污染可能發(fā)生在質(zhì)譜上。

（1）檢查前端組件。最可能的MS污染位置是前端組件：ESI探頭（探頭尖、毛細管、雙通）、錐孔、離子源、源外殼、連接到API源的PEEK管路、質(zhì)譜上的流路選擇閥、氮氣管路、氮氣源（如氮氣發(fā)生器）。

（2）清洗或更換并測試各組件。拆下、清洗或更換測試以上各組件，在清洗時，需注意要確保清洗器皿和清洗溶劑的潔凈。質(zhì)譜部件在清洗后需要用高純氮氣吹干。

3 結(jié)語

液質(zhì)聯(lián)用儀是一個復(fù)雜的系統(tǒng)體系，因此，在故障排查過程中，要將系統(tǒng)中可能出現(xiàn)故障的點逐一排查，由簡入繁，做單一變量排查，更易于準確找到故障點。最后強調(diào)一點，好的維護勝過好的維修，正確的樣品前處理、流動相的定期更換、液質(zhì)聯(lián)用儀的清洗維護和定期更換易耗品等措施都可以讓儀器性能處于最佳狀態(tài)，確保其性能維持在實驗所需要求內(nèi)。