1傅立葉變換質(zhì)譜儀校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于傅立葉變換質(zhì)譜儀的校準(zhǔn)。本規(guī)范引用以下文件：GB/T6041-2002質(zhì)譜分析方法通則凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語和計(jì)量單位在規(guī)定的條件下，對(duì)于某個(gè)質(zhì)譜峰，儀器對(duì)單位樣品所產(chǎn)生的響應(yīng)值。3.1.2分辨能力resolution在給定的樣品條件下，儀器對(duì)相鄰的兩個(gè)質(zhì)譜峰的區(qū)分能力。相鄰等高的兩個(gè)質(zhì)譜峰，其峰谷不大于峰高的10%時(shí)，就定義為可以區(qū)分。3.1.3信噪比signaltonoiseratio[GB/T6041—20022.9]在質(zhì)譜分析中，信號(hào)強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度的比值。3.2計(jì)量單位原子質(zhì)量單位(u)atomicmassunit[JJF1164—20063.6]4.1基本原理傅立葉變換質(zhì)譜儀按照質(zhì)量分析器的不同分為兩類：傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀和傅立葉變換靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜儀。傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀的核心部件是一個(gè)處于高磁場(chǎng)的離子回旋共振阱(ICRiontrap)--分析室，它可以在高磁場(chǎng)中捕獲和儲(chǔ)存離子?；驹硎峭ㄟ^將離子源產(chǎn)生的離子束引入ICR離子阱中，在磁場(chǎng)力的作用下，所有的離子都開始沿著阱中心做半徑很小的回旋運(yùn)動(dòng)。如果磁場(chǎng)強(qiáng)度B固定，該回旋頻率僅和離子的質(zhì)荷比有關(guān)而和離子的動(dòng)能無關(guān)。當(dāng)施加的高頻信號(hào)的頻率和某一質(zhì)荷比離子的回旋運(yùn)動(dòng)頻率一致時(shí)，該離子將吸收高頻電信號(hào)的能量，其回旋運(yùn)動(dòng)半徑逐漸增大。當(dāng)停止該高頻激發(fā)2信號(hào)后，該離子將以較大的固定半徑做運(yùn)動(dòng)。由于該離子距離檢測(cè)電極較近，因此該回旋運(yùn)動(dòng)在ICR的接受板上感應(yīng)出一個(gè)像電流，并且被精確地記錄下來。通過傅立葉變換才能將其轉(zhuǎn)換為質(zhì)譜數(shù)據(jù)，然后在相應(yīng)的工作軟件中處理輸出。靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)譜儀(Orbitrap)的質(zhì)量分析器形如紡錘體，由紡錘體中心內(nèi)電極和左右2個(gè)外紡錘半電極組成。儀器工作時(shí)，在中心電極逐漸加上直流高壓，在阱內(nèi)產(chǎn)生特殊幾何結(jié)構(gòu)的靜電場(chǎng)。當(dāng)離子進(jìn)入到Orbitrap分析室內(nèi)后，受到中心電場(chǎng)的引力，會(huì)圍繞中心電極做圓周軌道運(yùn)動(dòng)。同時(shí)離子還受到垂直方向的離心力和水平方向的推力，而沿中心內(nèi)電極做水平和垂直方向的振蕩。左右2個(gè)外電極起到限制離子的運(yùn)動(dòng)軌道范圍和檢測(cè)離子振蕩產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)的作用。儀器通過將外電極輸出的信號(hào)經(jīng)過微分放大器放大后由快速傅立葉轉(zhuǎn)換變成頻譜，頻譜再進(jìn)而轉(zhuǎn)換為質(zhì)譜數(shù)據(jù)，然后在相應(yīng)的工作軟件中處理輸出。4.2儀器組成傅立葉變換質(zhì)譜儀主要由進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、離予檢測(cè)器、控制及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、其空系統(tǒng)和電源組成，圖1是其組成的方框圖。進(jìn)樣系統(tǒng)可以是針式注射泵直接進(jìn)樣，可以是色譜聯(lián)用進(jìn)樣。離子源可用電子轟擊電離源(EI),基質(zhì)輔助激光誘導(dǎo)解吸電離源(MALDI),電噴霧電離源(ESI,大氣壓化學(xué)電離(APCI),大氣壓光電電離(ATPI)等。質(zhì)量分析器主要分成兩種。離子回旋共振阱和靜電場(chǎng)軌道阱?？刂萍皵?shù)據(jù)處理系統(tǒng)用來對(duì)儀器進(jìn)行掃播控制、數(shù)據(jù)采集和處理 進(jìn)樣系統(tǒng)離子湖 進(jìn)樣系統(tǒng)離子湖圖中傅立葉變換質(zhì)譜儀組成方框圖5計(jì)量特性傅立葉變換質(zhì)譜儀的計(jì)量特性包括示值誤差、信噪比、分辨能力、重復(fù)性和漂移。6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件實(shí)驗(yàn)室環(huán)境應(yīng)滿足儀器安裝的要求，應(yīng)清潔無塵，無易燃、易爆和腐蝕性氣體，排風(fēng)良好，周圍無機(jī)械震動(dòng)和電磁干擾源。儀器接地良好，電源電壓、頻率及穩(wěn)定性應(yīng)符合儀器使用說明書的要求。校準(zhǔn)時(shí)實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)當(dāng)控制在(18～25)℃,相對(duì)濕度不大6.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和試劑標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均應(yīng)使用國家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，校準(zhǔn)設(shè)備需經(jīng)過計(jì)量檢定合格。校準(zhǔn)前按照3大于10%(k=2)],并根據(jù)IUPAC公布的單同位素相對(duì)原子質(zhì)量及不確定度計(jì)算標(biāo)在正離子模式下，將儀器調(diào)到特定質(zhì)荷比離子峰(m/z609)分辨力優(yōu)于50000皂苷Rb?的準(zhǔn)分子離子峰的實(shí)測(cè)質(zhì)荷比，重復(fù)測(cè)定三次取平均值，根據(jù)公式(1)計(jì)算50000,通過流動(dòng)注射方式以10μL/min的流速注入分析100ng/mL的利血平標(biāo)準(zhǔn)物式(2)計(jì)算信噪比，重復(fù)三次取其平均值。S=H/H4寬范圍掃描模式分辨能力考察方法：在正離子檢測(cè)模式下，通過流動(dòng)注射方式以10μL/min的流速注人分析1μg/mL的利血平標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液。設(shè)定儀器掃描范圍為m/x(400～1500)時(shí)，采集利血平準(zhǔn)分子離子峰的質(zhì)譜圖，由數(shù)據(jù)處理軟件讀出分辨能力，重復(fù)三次取其平均值。窄范圍掃描模式分辨能力考察方法：在正離子檢測(cè)模式下，通過流動(dòng)注射方式以10μL/min的流速注入分析1μg/mL的利血平標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液。設(shè)定儀器掃描范圍為m/z(607～611)時(shí)，采集利血平準(zhǔn)分子離子峰的質(zhì)譜圖，由數(shù)據(jù)處理軟件讀出分辨能力，重復(fù)三次取其平均值。重復(fù)性的評(píng)價(jià)在正離子模式下，將儀器調(diào)到特定質(zhì)荷比離子峰(m/z609)分辨力優(yōu)于50000,掃描范圍為m/z(100～2000),通過流動(dòng)注射方式以10μL/min的流速注入分析大豆苷元、利血平和人參皂苷Rb?的混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液。連續(xù)測(cè)量6次大豆苷元、利血平和人參皂苷Rb?的準(zhǔn)分子離子峰的實(shí)測(cè)質(zhì)荷比，可由公式(3)計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，作為重復(fù)性的表征。RSD——相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，以百分?jǐn)?shù)表示；x;——第i次質(zhì)譜峰質(zhì)荷比的測(cè)定值，單位u;工6次質(zhì)荷比測(cè)定結(jié)果的平均值，單位u。在正離子模式下，將儀器調(diào)到特定質(zhì)荷比離子峰(m/z609)分辨能力優(yōu)于50000,掃描范圍為m/z(100～2000),通過流動(dòng)注射方式以10μL/min的流速注入分析大豆苷元、利血平和人參皂苷Rb?的混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液，記錄大豆苷元、利血平和人參皂苷Rb?的準(zhǔn)分子離子峰的實(shí)測(cè)質(zhì)荷比，重復(fù)測(cè)定三次，2h以后重復(fù)上述測(cè)定過程，可由公式(4)計(jì)算質(zhì)荷比的相對(duì)漂移量。D—-質(zhì)荷比相對(duì)漂移；M?—2h后質(zhì)荷比三次測(cè)定結(jié)果的平均值，單位u;M?——初始時(shí)質(zhì)荷比三次測(cè)定結(jié)果的平均值，單位u。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)經(jīng)校準(zhǔn)后的傅立葉變換質(zhì)譜儀應(yīng)填發(fā)校準(zhǔn)證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)符合JJF1071—2010中5.12的要求，參照附錄C給出校準(zhǔn)項(xiàng)目名稱、測(cè)量值以及擴(kuò)展不確定度。59復(fù)校時(shí)間間隔由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此，用戶可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間，建議不超過1年。6標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液的配制及使用國家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：大豆苷元、利血平和人參皂苷Rb?,相對(duì)擴(kuò)展不確定度應(yīng)不大于10%(k=2)。A.3校準(zhǔn)溶液的配制用于信噪比和分辨能力計(jì)量性能指標(biāo)校準(zhǔn)的溶液：準(zhǔn)確稱取適量的利血平標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，以甲醇溶解并稀釋成濃度為1μg/mL和100ng/mL的利血平校準(zhǔn)溶液，臨用前過用于示值誤差、重復(fù)性、漂移計(jì)量性能指標(biāo)校準(zhǔn)的溶液：準(zhǔn)確稱取適量大豆苷元、利血平和人參皂苷Rb?標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于同一量瓶中，以含0.5%乙酸的甲醇溶解并稀釋，制成7校準(zhǔn)記錄格式型號(hào)制造廠商出廠編號(hào)名稱電語實(shí)驗(yàn)室溫度實(shí)驗(yàn)室濕度校準(zhǔn)日期證書編號(hào)校準(zhǔn)員核驗(yàn)員人參皂葡Rb?第一相對(duì)示值誤差×105°信號(hào)強(qiáng)度噪聲信噪比8寬范圍掃描分辨能力標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分辨能力窄范圍掃描分辨能力標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分辨能力B.4重復(fù)性校準(zhǔn)記錄人參皂苷Rb?9測(cè)量時(shí)間人參皂苷Rb?校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式相對(duì)濕度：%序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果1示值誤差2信噪比3分辨能力_45核驗(yàn)員：示值誤差的不確定度評(píng)定示例采用傅立葉變換質(zhì)譜儀直接測(cè)定國家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)利血平的式中：Ms——根據(jù)IUPAC公布的單同位素相對(duì)原子質(zhì)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的單同位素相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)荷比，單位u。式中：Ms——根據(jù)IUPAC公布的單同位素相對(duì)原子質(zhì)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的單同位素相對(duì)分子質(zhì)量質(zhì)荷比，單位u;依據(jù)u2(y)=2[af/ax;]2u2(x;),有u2=2c2(x;)u2(x?),D.4不確定度來源不確定度來源包括：a)傅立葉變換質(zhì)譜儀測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度ux;b)傅立葉變換質(zhì)譜儀漂移引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度usnc)根據(jù)IUPAC公布的單同位素相對(duì)原子質(zhì)量及不確定度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uMs:下面以一次傅立葉變換質(zhì)譜儀校準(zhǔn)為例具體分析其測(cè)量不確定度。在一次校準(zhǔn)中質(zhì)譜峰質(zhì)荷比三次測(cè)定結(jié)果的平均值分別為609.28054u、609.28045u、609.28046u該質(zhì)譜峰的標(biāo)準(zhǔn)值為609.28120u,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為3.35×10-8;2h內(nèi)質(zhì)荷比測(cè)定結(jié)果從609.28032u漂移到609.28052u。D.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表見表D.1。表D.1傅立葉變換質(zhì)譜儀質(zhì)荷比相對(duì)示值誤差測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(xi)不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值u(x)儀器漂移標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)u。=1.1×10-D.6標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量計(jì)算D.6.1測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ux在校準(zhǔn)中質(zhì)譜峰質(zhì)荷比三次測(cè)定結(jié)果的平均值分別為609.28054u、609.28045u、609.28046u;由于測(cè)量次數(shù)較少，采用極差法評(píng)估此次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s(xg):則測(cè)量結(jié)果平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：D.6.2儀器漂移引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u。2h內(nèi)質(zhì)荷比測(cè)定結(jié)果從609.28032u漂移到609.28052u,一般情況下校準(zhǔn)能夠在2h之內(nèi)完成，因此實(shí)際校準(zhǔn)時(shí)的漂移小于2h間儀器的漂移。儀器漂移量記為δo,其半寬度為δp/2,假設(shè)均勻分布，則由儀器漂移引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：D.6.3相對(duì)分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量ums由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度ung可以根據(jù)IUPAC公布的單同位素相對(duì)原子質(zhì)量及不確定度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度，進(jìn)行B類評(píng)價(jià)。根據(jù)公式(D.5)計(jì)算利血平[M+H]+的分子組成Ca?H??N?O?+,H的單同位素相對(duì)原子質(zhì)量及不確定度1.007825031