AB液質聯用儀(LC-MS/MS)結合了液相色譜的高分離能力與質譜的高靈敏度檢測優勢,其應用技術涵蓋硬件創新、軟件優化及多模式分析方法,以下從技術原理、核心優勢、應用領域及操作優化四個維度展開分析:
一、技術原理:液相色譜-質譜聯用的協同機制
分離與檢測的串聯
液相色譜(LC):通過色譜柱對復雜樣品中的組分進行物理分離,基于化合物的極性、分子量等性質實現差異化保留時間。
質譜(MS):對分離后的組分進行電離,生成帶電離子,再通過質量分析器(如三重四極桿)按質荷比(m/z)分離,最終由檢測器記錄信號。
聯用優勢:LC解決樣品復雜性問題,MS提供高靈敏度定量與定性分析,二者結合可實現痕量物質(pg級)的精準檢測。
離子化技術的多樣性
電噴霧電離(ESI):適用于極性和熱不穩定化合物(如蛋白質、多肽),通過高壓電場將液滴霧化并蒸發,生成帶電離子。
大氣壓化學電離(APCI):適合非極性和中等極性化合物(如類固醇、脂質),利用電暈放電產生反應氣離子,再轉移電荷至分析物。
技術選擇依據:根據樣品性質(極性、分子量、熱穩定性)選擇離子化方式,例如ABSCIEX7500系統同時支持ESI和APCI,擴展了分析范圍。
二、核心優勢:高靈敏度、高通量與抗干擾能力
靈敏度提升技術
離子光學設計創新:如ABSCIEX7500采用IonDrive™技術,優化離子傳輸路徑,減少離子損失,提升檢測限(LOD)。
新型離子源與路徑:DJet™離子導向和OptiFlow™Pro離子源設計,從噴霧流中捕獲更多離子,增強信號強度。
檢測器技術升級:AcQuRate™脈沖離子計數檢測器(如AB3200型號)提高重現性和準確性,支持低濃度樣品定量。
高通量與穩定性
動態多反應監測(dMRM):通過快速切換監測離子對,實現多組分同步分析,縮短單樣本檢測時間(如AB5500系統支持每秒1000次掃描)。
長期運行穩定性:機械泵與分子泵協同工作,維持質譜內部高真空環境,減少背景噪聲,確保連續運行72小時以上數據可靠性。
抗干擾能力
QJet™離子導入技術:通過優化離子聚焦,減少基質效應(如生物樣品中的磷脂干擾),提升信噪比。
彎曲LINAC®碰撞室(AB3200):加速離子傳輸并阻止交叉污染,改善質譜數據質量。
三、應用領域:從科研到工業的廣泛覆蓋
生物醫藥領域
藥物研發:代謝物分析、藥代動力學研究(如AB7500用于鋰離子電池電解液分解產物檢測,類比藥物代謝物鑒定)。
臨床診斷:生物標志物檢測(如腫瘤標志物)、治療藥物監測(TDM),支持高通量臨床樣本處理(AB5500每日可分析2000+樣本)。
蛋白質組學:LTQOrbitrap等高分辨質譜儀結合LC,實現蛋白質翻譯后修飾(如糖基化)的精準定位。
環境與食品安全
污染物監測:檢測水體、土壤中的持久性有機污染物(POPs)、重金屬(如AB3200用于農藥殘留分析,靈敏度達0.1ppb)。
食品真偽鑒定:通過代謝物指紋圖譜區分有機食品與常規食品,或檢測食品添加劑超標。
法醫與工業分析
毒物檢測:非法藥品、酒精及其代謝物的快速篩查(如AB5500在法醫實驗室中實現10分鐘內完成血液中30種毒物定量)。
材料科學:聚合物分子量分布分析、工業添加劑雜質檢測(如AB7500用于鋰電池電解液添加劑降解產物追蹤)。
四、操作優化:從開機到數據分析的全流程管理
系統校準與調諧
質量校準:使用PPG標準溶液,通過針泵進樣,調整四極桿偏移值(Offset)優化分辨率,確保質量精度<5ppm。
化合物參數優化:
母離子掃描(Q1MS):設定正/負離子模式,掃描范圍覆蓋目標分子量±6Da。
子離子掃描(ProductIonScan):調節碰撞能量(CE),使母離子信號強度降至碎片離子的1/3,確保碎片信息完整性。
定量方法選擇
外標法:適用于標準品易得且基質簡單的樣品(如藥物純度控制),通過標準曲線定量。
內標法:加入同位素標記內標物(如d?-甲醇),補償基質效應和離子化效率波動,提升定量準確性(RSD<5%)。
軟件與自動化
Analyst®或SCIEXOS軟件:支持方法開發、數據采集與處理,符合GLP規范,簡化操作流程(如AB7500的“一鍵調諧”功能)。
遠程服務與自診斷:制造商可通過遠程監控儀器狀態,提前預警故障(如泵油質量下降),減少停機時間。
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