通過LC/MS/MS進行超快速分析
由于同常規(guī)系統(tǒng)相比,超快速LC-MS儀器可縮短分析時間十倍以上,這樣可改善分析效率,且節(jié)能環(huán)保。即使在試樣基質復雜,使用常規(guī)色譜柱難以分離的情況下,超快速系統(tǒng)也可以改善分離性能。因此,該系統(tǒng)日益受到用戶歡迎。
常規(guī)LC/MS/MS系統(tǒng)可通過簡單更換亞2µm色譜柱實現(xiàn)超快速分析,但是真如此么?
如果您已經(jīng)嘗試過在常規(guī)LC/MS/MS系統(tǒng)中使用超快速分析色譜柱,您可能遇到過以下問題之一。
· 分離惡化
· 峰形變寬或變形
· 峰面積峰面積重現(xiàn)性差
如果這樣,超快速LC/MS/MS系統(tǒng)中的哪些特點可用于解決這些問題?
· 超快速LC/MS/MS的7個要點
以下描述的是常規(guī)LC/MS/MS系統(tǒng)關于超快速分析的問題和解決這些問題的要點。
分離惡化問題
在嘗試超快速分析時,首先要考慮LC儀器其本身??梢酝ㄟ^減少柱容量(換言之,縮短色譜柱長度)或通過增加流動相流速來縮短分析時間。 盡管如此,常規(guī)色譜柱仍會使分離惡化。
減少色譜柱填料粒徑和增加理論板數(shù)即是一種更好的辦法。亞-2µm粒徑的填料如今在范圍內廣泛應用,因為當流速增加時等效理論塔板的高度不變,則仍可保持分離性能。
盡管如此,安裝在LC儀器上的一根亞-2μm粒徑色譜柱,如果最初不是為超快速分析而設計,那么分離則缺乏優(yōu)化,盡管可以縮短分析時間,但并非按照理論執(zhí)行。圖一為在使用更大內徑管路時,樣品出峰示例。雖然,為達到超快速分析,系統(tǒng)體積包括系統(tǒng)管路和檢測器流通池應保持在最小值。增加使用超快速分析色譜柱可縮短保留時間如表1所示,在系統(tǒng)管路和LC系統(tǒng)其他部分內,會導致分離惡化。
然而,使用亞-2μm粒徑色譜柱分離可顯著增加系統(tǒng)壓力。因為超過了并非為超快速分析而設計的LC系統(tǒng)的壓力上限,不能使用亞-2μm粒徑色譜柱。
峰形惡化問題
然而,數(shù)據(jù)采集點的數(shù)量對生成峰形的精確度有很大影響。采集點數(shù)量減少,結果形式為非高斯、非重復性峰形。
圖2所示為采集點數(shù)和色譜峰形之間的關系。顯而易見,要獲得可重現(xiàn)的、平滑的峰形,每個色譜峰最少要采集10個數(shù)據(jù)點。當每個色譜峰采集數(shù)量僅為4或5個時,則會從一個真正色譜峰形上偏離出來較大一部分。
峰面積重現(xiàn)性惡化問題
超快速LC/MS/MS分析的7個要點
相比于相比于常規(guī)LC/MS/MS系統(tǒng)存在的問題,超快速LC/MS/MS系統(tǒng)有以下7個主要特點。
1、超快速梯度
2、超快速進樣,包括針清洗和進樣時間
3、超快速色譜柱
4、超快速正負離子切換,可以在離子化方式上實現(xiàn)正離子模式與副離子模式間超快速切換。
5、碰撞室技術可加速從碰撞室中驅除產(chǎn)物離子
6、超短延遲時間
7、超快速掃描技術
島津超快速LC/MS/MS系統(tǒng)由Nexera UHPLC與LCMS-8030組合而成,具有以下特點。
1. 利用耐壓130MPa的超高壓送液泵,配備20µL超低容量混合器,實現(xiàn)超快速、高精度梯度洗脫。
2. 超快速自動進樣器進樣時間僅為10秒。
3. 超快速色譜柱陣營廣泛,例如Shim-pack XR系列色譜柱。
4. 世界超快速15 msec正負離子切換。
5. UFsweeper碰撞室快速去除產(chǎn)物離子。
6. 超快速延遲時間技術使得延遲時間僅為1秒時也能穩(wěn)定分析。
7. 超快速速掃描--15,000u/sec。
這些特點都有效保證了在傳統(tǒng)LC/MS/MS系統(tǒng)基礎之上實現(xiàn)超快速分析。
分析:在不使用離子對試劑的情況下盡可能縮短分析時間
【問題】不使用離子對試劑如何對進行分析?如何能的縮短分析時間?
是高極性化合物,因此在采用反相色譜法時,顯示了極短的保留時間。 盡管使用離子對試劑可延長保留時間,但在進行LCMS分析時,離子對試劑的使用是有限制的;即便如此,也可能較難獲取高靈敏度。
作為通過LCMS分析這一難題的解決方案,我們引入陰陽離子交換多模式ODS色譜柱,Imtakt公司的Scherzo SM- C18柱,和強大的LCMS -8030三重四極桿質譜儀強強聯(lián)手,可以進行高靈敏度高通量分析。
使用甲酸/甲酸銨緩沖溶液和乙腈梯度組成的典型反相條件,可在10分鐘內完成對9種的同時分析。 這種方法可以進行大量的樣品分析,且質譜檢測提供了的靈敏度和色譜峰識別能力。
使用LCMS-8030分析26種藥物成分:分子量數(shù)據(jù)和結構信息的采集
【問題】檢查合成化合物的分子量時,經(jīng)常要求高通量,分析周期時間的減少是簡化程序的一個必要手段。除了結構信息,簡單分子量數(shù)據(jù)也是一個必需的分析目標。
當檢查合成化合物的分子量時,一般只有確定分子量是可以接受的。然而,合成化合物中不時出現(xiàn)相同數(shù)量的分子量,且這些是否實際上是預期的化學合成物質或只是類似化合物,應予以關注。因此,理想的情況是同時獲得化合物的結構數(shù)據(jù)。然而,由于涉及的樣品數(shù)量大,通過增加單獨的分析運行和尋求新的分析方法以獲得結構數(shù)據(jù)來增加工作負荷是不可取的。有可以同時獲得結構數(shù)據(jù)并確認分子量的LCMS么?
利用LCMS-8030的同步檢查掃描Synchronized Survey Scan™ (SSS) 功能
利用SSS功能,逐一對26種成分(藥物成分)進行分析。分析結果(正離子模式)如下所示。MSQ3掃描事件中測得質子化分子,并且MS/MS譜圖中有兩個清晰的產(chǎn)物離子。也通過負離子模式對進行測定,類似正離子模式,在一級質譜中測得去質子化分子,及在MS/MS二級譜圖中發(fā)現(xiàn)兩個產(chǎn)物離子。
26種成分中,24種在正離子模式下進行檢測,6種在負離子模式下進行檢測。四種需在正負離子雙模式下進行檢測。有些化合物在正離子模式下靈敏度高,而有一些是在負離子模式下靈敏度高,因此有必要利用正負極性切換進行同時分析。有了超快速極性切換(15msec),LCMS-8030能夠同時進行正/負離子測定,從而可靠地檢測廣泛的化合物,不論化合物電離屬性。
一次進樣分析特定分子結構的一類化合物:磺胺類藥物篩選
[問題] 我們使用三重四極桿質譜儀,特別是母離子掃描和中性缺失掃描,搜索代謝產(chǎn)物,是搜索類似的化合物一種有效的手段。然而,這些方法是冗長的,因為(1)掃描速度慢, (2)掃描范圍不是很廣,和(3)必須同時改變多個質譜掃描條件重復測定,以獲得所需的信息。因為多掃描,正離子測定和負離子測定不能同時進行。試圖通過增加掃描速度以減少同時測定數(shù)量和設置多重掃描,會導致靈敏度下降和得到不正確的母離子峰信息。降低掃描速度以及重復測定導致質量偏移。一個三重四極桿質譜儀允許在一個單次測定中進行多次母離子掃描或中性丟失掃描,且不會導致質量偏移么?
利用LCMS-8030的同步檢查掃描
Synchronized Survey Scan™ (SSS) 功能
利用SSS功能,逐一對26種成分(藥物成分)進行分析。分析結果(正離子模式)如下所示。MSQ3掃描事件中測得質子化分子,并且MS/MS譜圖中有兩個清晰的產(chǎn)物離子。也通過負離子模式對進行測定,類似正離子模式,在一級質譜中測得去質子化分子,及在MS/MS二級譜圖中發(fā)現(xiàn)兩個產(chǎn)物離子。
在LCMS-8030中,一些在其它廠家的LC/MS/MS存在的母離子掃描和中性丟失掃描相關的問題都已經(jīng)解決了。舉個例子,可以使用LCMS-8030進行磺胺類藥物的母離子掃描和中性丟失掃描。
1.同時輕松地進行三個母離子掃描和三個中性丟失掃描
2.即使在高速掃描時候也不會發(fā)生質量歧視。
1.同時輕松地進行三個母離子掃描和三個中性丟失掃描
2.即使在高速掃描時候也不會發(fā)生質量歧視。
以多種掃描速度分析一個含有九種磺胺類藥物化合物的混合樣品,。下面是掃描速度為300, 2000, 6000 和 10000 u/s時的TICs和質譜圖。結果顯示無論以任何速度掃描,均無明顯母離子質量錯誤。此外,掃描速度為10000 u/s時的質量色譜圖峰銳度高于速度為300 u/s時的表示在高速掃描時獲取了足夠的數(shù)據(jù)點。
結果顯示, 即便在高速掃描情況下,LCMS-8030的母離子掃描或中性丟失掃描分析都是令人滿意的,而且,在一次分析中進行多個掃描也不會有質量歧視。
LCMSMS術語迷你導讀
母離子掃描與中性丟失掃描
在很多研究領域,一個包含多種雜質的樣品分析機場需要對相似結構的化合物進行篩查,如藥代動力學。母離子掃描主要用來篩查含有相同子離子的母離子而中性丟失掃描用來篩查解離相同中性碎片的離子。
母離子掃描是經(jīng)過Q1(質譜的級)掃描預先選定m/z,在碰撞池(Q2)中進行碰撞誘導解離(CID),然后在Q3(質譜的第二級)檢測特定m/z的離子。
(在下圖中,只有m/z = m3的化合物能夠被檢測到。)
相反,中性丟失掃描是是在Q1和Q3間固定一個m/z差值進行的掃描。與母離子掃描相似,對有特定結構的篩選化合物有效。
MRM
MRM表示多反應監(jiān)測。進行MRM時, 通過Q1(質譜的級)在離子化后的很多離子中選擇一個特定的離子,此離子在碰撞池(Q2碰撞室)中解離(碰撞誘導解離),然后通過Q3在解離產(chǎn)生的離子中檢測一個特定的離子(質譜的第二級)。在一次測定中可以設定多個通道。在LCMS-8030中,一次分析最多可以設置512個事件,每個事件可以設置32個通道。
*MRM也被稱作SRM(選擇反應檢測)。
在進行諸如食品中的農(nóng)藥分析這種有高濃度的潛在干擾的分析時,由于有高背景的影響,LCMS在有些時候是不夠的。而LCMSMS分析可以利用兩級質譜的選擇性進行質量分離,從而避免了背景離子的影響。
LCMSMS (MRM)中,分析物峰的離子強度會弱于LCMS (SIM)。盡管如此,LCMSMS的分析靈敏度仍高于LCMS,是因為通過大幅降低噪音水平來提高信噪比 (S/N)。
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