賽默飛氣質(zhì)聯(lián)用儀培訓(xùn)演講人：XXXContents目錄01氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)基礎(chǔ)02儀器結(jié)構(gòu)與核心模塊03標(biāo)準(zhǔn)操作流程04數(shù)據(jù)分析與解析05日常維護(hù)與故障處理06典型應(yīng)用場景實踐01氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)基礎(chǔ)離子化原理與過程電子轟擊離子化（EI）01樣品分子在70eV高能電子束轟擊下失去電子形成分子離子，隨后發(fā)生化學(xué)鍵斷裂產(chǎn)生特征碎片離子，適用于揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性化合物分析?；瘜W(xué)離子化（CI）02通過反應(yīng)氣（如甲烷、異丁烷）與電子碰撞生成反應(yīng)離子，再與樣品分子發(fā)生質(zhì)子轉(zhuǎn)移或電荷交換，產(chǎn)生準(zhǔn)分子離子，適用于分子量測定和熱不穩(wěn)定化合物。電噴霧離子化（ESI）03液相樣品在高壓電場下形成帶電液滴，經(jīng)溶劑蒸發(fā)和庫侖爆炸生成氣相離子，特別適合大分子（如蛋白質(zhì)、多肽）和高極性化合物分析。大氣壓化學(xué)離子化（APCI）04氣態(tài)樣品在電暈放電作用下與反應(yīng)氣離子碰撞電離，適用于中等極性、熱穩(wěn)定的小分子化合物檢測。質(zhì)量分析器工作機制四極桿質(zhì)量分析器通過直流電壓與射頻電壓組合形成高頻電場，僅允許特定質(zhì)荷比（m/z）離子穩(wěn)定通過，實現(xiàn)質(zhì)量篩選，具有結(jié)構(gòu)簡單、掃描速度快的特點。離子阱質(zhì)量分析器利用三維四極場捕獲離子并通過改變射頻電壓逐出不同m/z離子，可實現(xiàn)多級串聯(lián)質(zhì)譜（MS?）分析，適合復(fù)雜樣品結(jié)構(gòu)解析。飛行時間質(zhì)量分析器（TOF）離子在無場漂移管中飛行，根據(jù)到達(dá)檢測器時間差異計算m/z，具備高分辨率（>50,000）和寬質(zhì)量范圍優(yōu)勢，適用于精確質(zhì)量測定。軌道阱質(zhì)量分析器離子在靜電場中做復(fù)雜軌道運動，通過頻率信號傅里葉變換獲取超高分辨率（>100,000）質(zhì)譜數(shù)據(jù)，常用于代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究。色譜分離核心理論塔板理論將色譜柱視為多級平衡單元，理論塔板數(shù)（N）反映柱效，塔板高度（HETP）越小，峰形越尖銳，分離效率越高。速率理論（VanDeemter方程）綜合考量渦流擴(kuò)散、縱向擴(kuò)散和傳質(zhì)阻力對柱效的影響，優(yōu)化流動相線速（u）可達(dá)到最小理論塔板高度。保留機制正相色譜中極性固定相與非極性流動相作用，反相色譜則依賴非極性固定相（如C18）與極性流動相，分離基于疏水相互作用差異。梯度洗脫技術(shù)通過動態(tài)調(diào)節(jié)流動相組成（如乙腈-水比例），改善寬極性范圍化合物的分離度和分析速度，尤其適用于復(fù)雜生物樣本分析。02儀器結(jié)構(gòu)與核心模塊進(jìn)樣系統(tǒng)配置與維護(hù)自動進(jìn)樣器校準(zhǔn)流程定期執(zhí)行進(jìn)樣針位置校準(zhǔn)和進(jìn)樣體積驗證，確保進(jìn)樣精度誤差小于1%，采用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行峰面積重復(fù)性測試。02040301隔墊穿刺壽命管理監(jiān)控進(jìn)樣口壓力波動和基線噪音，當(dāng)累計進(jìn)樣超過200次或出現(xiàn)鬼峰時立即更換耐高溫（400℃）石墨/vespel復(fù)合隔墊。襯管更換與活化根據(jù)樣品基質(zhì)復(fù)雜度每50-100次進(jìn)樣更換石英襯管，新襯管需在300℃下老化2小時以去除硅羥基活性位點。載氣流路檢漏使用電子檢漏儀檢測分流/不分流流路密封性，重點檢查進(jìn)樣口螺母、傳輸線接頭等部位，確保泄漏率小于1×10^-6mL/min。通過調(diào)節(jié)EM電壓使NIST庫標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（如十氟三苯基膦）的S/N比達(dá)到500:1以上，同時避免飽和電流超過10^-5A。根據(jù)色譜峰寬（通常2-5秒）選擇適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率（建議20-50Hz），并設(shè)置合理的閾值電壓消除背景噪聲干擾。采用全氟三丁胺（PFTBA）作為校準(zhǔn)物，通過多項式擬合算法對m/z50-1000范圍進(jìn)行分段校準(zhǔn)，確保質(zhì)量精度優(yōu)于0.1amu。應(yīng)用雙通道ADC轉(zhuǎn)換器（18bit+）實現(xiàn)10^6動態(tài)范圍檢測，配合自動衰減功能處理高濃度組分信號飽和問題。檢測器功能與信號轉(zhuǎn)換電子倍增器增益優(yōu)化信號采集參數(shù)設(shè)置質(zhì)量軸校準(zhǔn)算法動態(tài)范圍擴(kuò)展技術(shù)色譜柱選型與溫控系統(tǒng)固定相極性匹配原則非極性樣品（如烴類）選用DB-5MS（5%苯基甲基聚硅氧烷），極性化合物優(yōu)先選擇DB-WAX（聚乙二醇）等強極性固定相。柱規(guī)格優(yōu)化策略復(fù)雜基質(zhì)分析采用30m×0.25mm×0.25μm規(guī)格平衡分離度和速度，高通量篩查可選用15m短柱配合快速升溫程序（30℃/min）。柱溫箱梯度精度驗證使用多點PT100傳感器監(jiān)測溫控偏差，要求程序升溫過程中各區(qū)域溫差不超過設(shè)定值的±0.5℃。色譜柱老化程序新柱需以低于最高使用溫度20℃的條件老化4小時，載氣流速設(shè)置為正常分析流速的1.5倍以徹底去除固定相殘留。03標(biāo)準(zhǔn)操作流程設(shè)備開機與系統(tǒng)校準(zhǔn)電源與氣路檢查確認(rèn)儀器電源穩(wěn)定連接，載氣（氦氣/氫氣）壓力達(dá)到0.5-0.8MPa，輔助氣（氮氣）壓力正常，無泄漏現(xiàn)象。01自動調(diào)諧與質(zhì)量軸校準(zhǔn)執(zhí)行儀器自動調(diào)諧程序，確保質(zhì)量軸偏差小于0.1amu，分辨率達(dá)到單位質(zhì)量分離（如m/z502的峰寬≤0.7amu）。質(zhì)譜與色譜模塊預(yù)熱依次啟動質(zhì)譜儀（MS）和氣相色譜儀（GC），分別預(yù)熱至工作溫度（MS離子源通常需2小時達(dá)到280°C，GC柱溫箱根據(jù)方法設(shè)定）。02注入標(biāo)準(zhǔn)品（如全氟三丁胺，PFTBA），檢查基峰強度、信噪比及質(zhì)量準(zhǔn)確性是否符合廠商技術(shù)指標(biāo)。0403系統(tǒng)性能驗證樣品制備與進(jìn)樣操作使用低吸附性玻璃進(jìn)樣瓶，樣品體積不超過瓶容量的80%，避免揮發(fā)損失，加蓋預(yù)開口隔墊（PTFE/硅膠復(fù)合材質(zhì)）。進(jìn)樣瓶選擇與裝填0104

0302

高濃度樣品采用分流模式（分流比10:1~50:1），痕量分析需不分流模式并優(yōu)化分流閥開啟時間（0.5-2分鐘）。分流/不分流模式選擇根據(jù)分析物性質(zhì)選擇衍生化、萃取或稀釋方法（如EPA8270方法需液液萃取后氮吹濃縮），確保無顆粒物殘留。樣品前處理規(guī)范設(shè)定進(jìn)樣針清洗次數(shù)（至少3次溶劑沖洗）、進(jìn)樣速度（1μL/s為宜）和進(jìn)樣量（常規(guī)1-2μL），避免交叉污染。自動進(jìn)樣器參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)采集參數(shù)設(shè)置根據(jù)化合物沸點設(shè)置梯度程序（如初始50°C保持1分鐘，以10°C/min升至300°C），載氣流速1.0mL/min（DB-5MS柱）。色譜條件優(yōu)化全掃描（Scan）范圍通常設(shè)m/z50-650，選擇離子監(jiān)測（SIM）需提前確定目標(biāo)物特征離子及駐留時間（≥50ms）。設(shè)置基線閾值（≥500counts）和峰寬閾值（≥3秒），啟用自動停止采集功能以防數(shù)據(jù)過載。質(zhì)譜掃描模式配置電子轟擊源（EI）能量70eV，離子源溫度230°C，四極桿溫度150°C，檢測器電壓調(diào)至動態(tài)范圍最佳值（如1.2kV）。離子源與檢測器參數(shù)01020403實時監(jiān)控與觸發(fā)規(guī)則04數(shù)據(jù)分析與解析質(zhì)譜圖特征識別方法通過分析質(zhì)譜圖中最高強度的基峰和可能代表分子量的分子離子峰，初步判斷化合物結(jié)構(gòu)特征。需結(jié)合同位素分布規(guī)律驗證分子式。系統(tǒng)解讀特征碎片離子（如m/z91的芐基離子、m/z77的苯環(huán)碎片），推斷化合物裂解路徑及官能團(tuán)位置，尤其關(guān)注α-裂解、麥?zhǔn)现嘏诺鹊湫头磻?yīng)。識別CO（28Da）、H2O（18Da）等中性丟失片段，輔助判斷羧酸、醇類等特定官能團(tuán)的存在，并驗證分子內(nèi)可能的連接方式。結(jié)合單位質(zhì)量分辨數(shù)據(jù)快速篩查目標(biāo)物，利用高分辨精確質(zhì)量數(shù)（誤差<5ppm）計算元素組成，排除同分異構(gòu)體干擾?；迮c分子離子峰識別碎片離子解析中性丟失分析低分辨率與高分辨率數(shù)據(jù)協(xié)同化合物數(shù)據(jù)庫比對NIST庫匹配策略采用正向匹配（ForwardMatch）和反向匹配（ReverseMatch）雙指標(biāo)驗證，要求匹配度（MatchFactor）>800且反向匹配度>700，同時檢查保留指數(shù)偏差<2%。01多級質(zhì)譜數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)對MS/MS或MS?譜圖進(jìn)行層級匹配，優(yōu)先選擇具有二級/三級碎片一致性的候選化合物，顯著提高復(fù)雜基質(zhì)中結(jié)構(gòu)鑒定的準(zhǔn)確性。用戶自建庫應(yīng)用針對特定領(lǐng)域（如農(nóng)藥殘留、代謝組學(xué)）建立定制化數(shù)據(jù)庫，包含保留時間、碰撞能量等參數(shù)，實現(xiàn)快速定向篩查，減少假陽性率。保留時間鎖定技術(shù)采用保留時間指數(shù)（RTI）校準(zhǔn)系統(tǒng)，結(jié)合保留時間預(yù)測模型（如Abraham模型），補償色譜柱老化或流動相波動帶來的偏差。020304內(nèi)標(biāo)法定量優(yōu)化校準(zhǔn)曲線評估選擇同位素標(biāo)記內(nèi)標(biāo)（如13C或D代化合物），嚴(yán)格匹配目標(biāo)物提取效率與離子化效率，校正基質(zhì)效應(yīng)，要求內(nèi)標(biāo)回收率控制在85%-115%。采用加權(quán)最小二乘法（1/x或1/x2權(quán)重）擬合線性范圍，要求相關(guān)系數(shù)R2≥0.995，且各濃度點偏差≤15%（LOQ附近可放寬至20%）。定量分析與結(jié)果驗證質(zhì)控樣品設(shè)計每批次插入空白、加標(biāo)樣品及標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)（SRM），監(jiān)控背景干擾、方法回收率（70%-120%）和系統(tǒng)穩(wěn)定性（RSD<10%）。不確定度評定通過GUM法計算合成不確定度，涵蓋標(biāo)準(zhǔn)品純度、儀器重復(fù)性、前處理變異等分量，最終報告擴(kuò)展不確定度（k=2，置信度95%）。05日常維護(hù)與故障處理預(yù)防性維護(hù)計劃預(yù)防性維護(hù)計劃定期清潔離子源每月拆卸離子源進(jìn)行超聲清洗（使用甲醇或丙酮），避免樣品殘留導(dǎo)致信號漂移或靈敏度下降，清洗后需嚴(yán)格干燥并檢查密封圈狀態(tài)。真空系統(tǒng)維護(hù)每季度檢查分子泵油位及顏色（正常應(yīng)為透明淡黃色），若發(fā)現(xiàn)渾濁或發(fā)黑需立即更換；同時監(jiān)測真空度曲線，確保無異常波動。色譜柱老化處理每周在無載氣條件下以程序升溫（50℃至最高使用溫度減20℃）老化色譜柱2小時，消除固定相降解產(chǎn)物對基線的影響。電子系統(tǒng)巡檢每半年使用萬用表檢測射頻發(fā)生器輸出功率穩(wěn)定性（波動應(yīng)<±5%），并檢查所有電路板連接器是否氧化或松動?；€噪聲過高依次檢查進(jìn)樣口隔墊是否漏氣（壓力測試）、色譜柱末端是否污染（截取30cm后重新安裝）、檢測器高壓電源是否穩(wěn)定（替換測試）。質(zhì)量軸漂移首先進(jìn)行自動調(diào)諧驗證質(zhì)量準(zhǔn)確性，若持續(xù)偏移需檢查四極桿溫度控制模塊（設(shè)定值±0.1℃）及校準(zhǔn)氣瓶純度（建議使用≥99.999%的PFK）。靈敏度驟降按順序排查離子源透鏡電壓設(shè)置（對比歷史參數(shù)）、電子倍增器電壓是否達(dá)到閾值（測試脈沖計數(shù)）、傳輸線溫度是否匹配樣品沸點（±10℃調(diào)整）。真空無法維持分段檢漏（氦氣質(zhì)譜法），重點檢查GC-MS接口密封圈（更換耐高溫氟橡膠）、渦輪分子泵軸承聲音（異常噪音需專業(yè)潤滑）。常見故障診斷流程質(zhì)量校準(zhǔn)使用全氟三丁胺（PFTBA）進(jìn)行質(zhì)量軸校準(zhǔn)，要求m/z69/219/502峰強度比在1:1:0.5±20%范圍內(nèi)，質(zhì)量偏差≤0.1amu。檢測器線性校準(zhǔn)通過濃度梯度法（1ppb-100ppm）測試響應(yīng)因子RSD值，電子倍增器需保證在動態(tài)范圍內(nèi)線性相關(guān)系數(shù)R2>0.995。流量系統(tǒng)校準(zhǔn)采用皂膜流量計驗證載氣流量（1.0mL/min時誤差≤±0.05mL），同時檢查分流比重復(fù)性（10次進(jìn)樣分流比RSD<3%）。溫度控制校準(zhǔn)使用第三方溫度記錄儀驗證離子源（±2℃）、色譜柱箱（±1℃）實際溫度與設(shè)定值偏差，超差需更換PID控制模塊。關(guān)鍵部件校準(zhǔn)規(guī)范06典型應(yīng)用場景實踐環(huán)境污染物檢測案例采用賽默飛氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）結(jié)合固相萃?。⊿PE）前處理技術(shù)，可精準(zhǔn)分析土壤、水體中16種優(yōu)先控制PAHs，檢出限低至0.1μg/kg，適用于工業(yè)污染場地評估與修復(fù)效果監(jiān)測。多環(huán)芳烴（PAHs）檢測通過頂空-氣質(zhì)聯(lián)用（HS-GC-MS）方法，實現(xiàn)大氣、地下水等樣品中苯系物、鹵代烴等VOCs的痕量檢測，配合ThermoScientific?TraceFinder?軟件自動定性定量，提升數(shù)據(jù)可靠性。揮發(fā)性有機化合物（VOCs）監(jiān)測利用高分辨氣質(zhì)聯(lián)用儀（HRGC-HRMS）分析二噁英、多氯聯(lián)苯等POPs，滿足歐盟REACH法規(guī)要求，支持復(fù)雜基質(zhì)中超低濃度（pg/g級）化合物的分離與鑒定。持久性有機污染物（POPs）篩查基于QuEChERS前處理與GC-MS/MS聯(lián)用技術(shù)，一次性檢測果蔬中200余種農(nóng)藥殘留，通過動態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測（dMRM）模式提高靈敏度，符合GB2763-2021標(biāo)準(zhǔn)限值要求。食品安全篩查方案農(nóng)藥殘留多組分分析采用全掃描與目標(biāo)離子監(jiān)測（SIM）結(jié)合策略，快速識別蜜餞、飲料中的甜味劑（如糖精鈉）、防腐劑（如山梨酸鉀）等違禁添加物，方法回收率＞90%。食品添加劑非法添加篩查通過在線衍生化-GC-MS技術(shù)檢測動物源性食品中β-受體激動劑（如克倫特羅），優(yōu)化離子源溫度與碰撞能量，實現(xiàn)0.5μg/kg的定量限，保障肉類產(chǎn)品安全。獸藥殘留監(jiān)控藥物代謝分析應(yīng)用血藥濃度監(jiān)測