LC-MS/MS小分子化合物分析參數(shù)設(shè)置指南

LC-MS/MS是分析小分子化合物（藥物、代謝物、環(huán)境污染物等）的核心技術(shù)。合理的參數(shù)設(shè)置是獲得高靈敏度、高選擇性和穩(wěn)定數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。以下是核心參數(shù)設(shè)置要點及案例：

一、 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置要點

1. 液相色譜 (LC) 部分:

* 流動相: 首選 甲醇/水 或 乙腈/水 體系。乙腈通常提供更高靈敏度和更低背壓。添加 揮發(fā)性緩沖鹽 (如 2-10 mM 甲酸銨、乙酸銨) 或 酸/堿 (如 0.1% 甲酸、0.1% 氨水) 調(diào)節(jié)pH，優(yōu)化化合物離子化效率及峰形。避免非揮發(fā)性鹽。

* 色譜柱: 根據(jù)化合物極性選擇 C18 (最常用)、C8、HILIC 等。粒徑 (1.7-3.5 μm) 和柱長 (50-150 mm) 影響分離度和速度。

* 流速: 常用 0.2-0.5 mL/min (常規(guī)柱) 或 0.3-0.6 mL/min (微徑柱)，平衡分離效率與質(zhì)譜離子化效率。

* 柱溫: 通常 30-50°C，提高重現(xiàn)性并降低背壓。

* 進樣體積: 根據(jù)濃度和柱容量優(yōu)化，通常 1-10 μL。

2. 離子源 (ESI 或 APCI):

* 離子化模式: ESI (適合極性和離子化化合物) 或 APCI (適合中等極性化合物)。

* 極性: 根據(jù)目標化合物性質(zhì)選擇 正離子模式 ([M+H]?) 或 負離子模式 ([M-H]?)。

* 源溫度: 常用 300-600°C (ESI)，150-550°C (APCI)，促進溶劑揮發(fā)。

* 霧化氣/干燥氣流速: 優(yōu)化溶劑揮發(fā)效率，常用 30-60 L/h (ESI)， 40-80 L/h (APCI)。

* 毛細管電壓/電暈針電流: 影響離子化效率，需優(yōu)化 (e.g., ESI+ 3.0-5.0 kV)。

3. 質(zhì)譜 (MS/MS) 部分:

* 母離子選擇 (Q1): 選擇目標化合物的準分子離子 ([M+H]?, [M-H]? 等)。

* 去簇電壓 (DP)/碎裂電壓: 優(yōu)化去除溶劑加合物，獲得清晰母離子峰。

* 碰撞池 (Q2):

* 碰撞氣 (CAD): 通常設(shè)為中等水平 (4-8)。

* 碰撞能量 (CE): 最關(guān)鍵參數(shù)之一！優(yōu)化以產(chǎn)生豐度高、穩(wěn)定的特征子離子。不同化合物、不同子離子所需CE差異大。

* 子離子選擇 (Q3): 選擇 1-3 個豐度高、特異性強的碎片離子作為定量/定性離子。

* 駐留時間 (Dwell Time): 保證足夠數(shù)據(jù)點 (>15點/峰)，通常 10-100 ms/離子通道。

二、 案例分析：水中磺胺甲惡唑 (SMX) 檢測

* 目標: 檢測環(huán)境水樣中痕量抗生素磺胺甲惡唑。

* 儀器: UHPLC (Waters ACQUITY) + Triple Quad MS (Sciex 5500+)

* LC 條件:

* 色譜柱: Acquity UPLC BEH C18 (1.7 μm, 2.1 x 50 mm)

* 流動相: A: 0.1% 甲酸水溶液, B: 0.1% 甲酸乙腈溶液

* 梯度: 0-1.0 min (5% B), 1.0-3.0 min (5%→95% B), 3.0-4.0 min (95% B), 4.0-4.1 min (95%→5% B), 4.1-5.5 min (5% B)

* 流速: 0.35 mL/min

* 柱溫: 40°C

* 進樣量: 5 μL

* MS 條件:

* 離子源: ESI+

* 離子源溫度: 550°C

* 霧化氣 (GS1): 50 psi, 干燥氣 (GS2): 50 psi, 氣簾氣 (CUR): 30 psi

* 離子噴霧電壓 (IS): 5500 V

* MS/MS 參數(shù) (MRM):

* 母離子 (Q1): m/z 254.0 ([M+H]?)

* 去簇電壓 (DP): 80 V

* 碰撞能量 (CE): 優(yōu)化后為 25 eV

* 子離子 (Q3): m/z 156.0 (定量離子), m/z 92.0 (定性離子)

* 駐留時間: 50 ms/通道

* 結(jié)果: 方法在 0.1-50 μg/L 范圍內(nèi)線性良好 (R2 > 0.999)，檢出限 (LOD) 達 0.03 μg/L，回收率 92-105%，精密度 (RSD) < 5%，成功應(yīng)用于實際水樣檢測。

核心提示: 參數(shù)優(yōu)化是迭代過程，需結(jié)合化合物性質(zhì)、基質(zhì)效應(yīng)和儀器性能進行系統(tǒng)調(diào)整，尤其關(guān)注流動相添加劑、離子源參數(shù)和碰撞能量，確保方法穩(wěn)定、靈敏、可靠。