液相色谱-质谱联用仪校准规范.doc

ICS

备案号：

JJF XXXX－XXXX

液相色谱-质谱联用仪校准规范

Calibration Specification for Liquid Chromatography — Mass Spectrometers

XXXX-XX-XX发布 XXXX-XX-XX实施
福建省质量技术监督局 发布

3

JJF (闽)XXXX-XXXX
液相色谱-质谱联用仪校准规范
Calibration Specification for Liquid Chromatography — Mass spectrometers

本规程经福建省质量技术监督局于XXXX年XX月XX日批准，并自XXXX年XX月XX日起施行。

归口单位：
起草单位：福建省计量科学技术研究所

本 规 程 技 术 条 文 由 起 草 单 位 负 责 解 释

本规范主要起草人：

参加起草人：

目 录

1 范围 1
2 引用文献 1
3 术语和计量单位 1
4 概述 2
5 计量性能要求 3
6 校准条件 4
6.1实验室环境要求 4
6.2 标准物质和试剂 5
6.3 校准设备 5
7. 校准项目和校准方法 5
7.1外观及功能性检查 5
7.2校准方法 5
8 校准结果的处理 11
9. 复校时间间隔 11

附录A校准证书内页格式（供参考） 12
附录B校准记录格式 13
附录C不确定度评定 15
附录D碘化铯钠（NaI·CSI）离子质量 16

13

液相色谱－质谱联用仪校准规范

1 范围
本规程适用于离子阱（QIT）、单级四极杆(Q)和三重四级杆(Q-Q-Q)液相色谱—大气压离子化质谱联用仪（Liquid Chromatography — Atmospheric Pressure Ionization Mass Spectrometers，简称LC-APIMS）的校准。其他类型LC-MS的校准检测可参照此规范进行。
2 引用文献
GB/T 6041-2002 《质谱分析方法通则》
JJG（教委）003-1996《有机质谱仪检定规程》
JJS K0136-2004 《高效液相色谱法-质谱分析法一般规则》
使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3 术语和计量单位
3.1大气压离子化（atmospheric pressure ionization,, API）
离子源的功能是使样品分子转化为离子，将离子聚焦，并加速进入质量分析器。API是指在大气压条件下的质谱离子化技术的总称，包括电喷雾离子化（electrospray ionization ESI）和大气压化学离子化（atmospheric chemical ionization, APCI）等技术，是目前商品化液质联用仪主要的离子源类型。
3.2质量范围（mass range）
质谱仪能检测的最低和最高质量。
3.3原子质量单位u（atomic mass unit）
以质量的1/12为一个质量单位。
3.4 分辨率（resolution）
分辨率指分辨相邻两个离子质量的能力(R)。若两个相邻的峰形成的峰谷为峰高的10%，则称这两个峰能被分辨。
3.5质荷比；m/z
离子的质量数和核电荷数之比。
3.6灵敏度（Sensitivity）
LC-APIMS联用仪采用相对灵敏度表征仪器的灵敏性，即质量色谱图中某一质量离子峰的信噪比。
3.7 基线噪声（baseline noise）
基线峰底与峰谷之间的宽度。
3.8 信噪比（signal-to-noise ratio, S/N）
待测样品信号强度与基线噪声的比值，记为S/N。
3.9质量色谱图（mass chromatography MC）
MC是由总离子流色谱图重新建立的特定质量离子强度随扫描时间变化的离子流图，故也称为提取离子流色谱图（extracted ion chromatography）。
3.10总离子流色谱图（total ion current TIC）
LC-APIMS的TIC相当于色谱图，图中色谱峰上的每一点，是一种质谱图中所有离子的总强度。
4 概述
液相色谱－质谱联用仪(Liquid chromatography/mass spectrometry, LC-MS)，主要由高效液相色谱，离子源，质量分析器，检测器，数据采集及分析系统组成（如图1.）。LC-MS是利用样品中各组分在色谱柱中的流动相和固定相间的分配及吸附系数的不同，由流动相把样品带入色谱柱中进行分离后，经接口装置（离子源）去除溶剂并使样品离子化，使其成为带有一定电荷、质量数的离子，这些不同的离子碎片在不同场中（电场和/或磁场）的运动行为不同，各种类型的质量分析器利用该原理把电离子按质荷比（m/z）分开，得到依质量顺序排列的质谱图。通过对质谱图的分析处理，可以得到样品的定性、定量分析结果。

图1. LC-APIMS组成框图
5 计量性能要求
LC-APIMS各项技术指标见表1
表1 LC-APIMS主要技术指标
技术指标
要 求
质量范围
上限不低于1500u
质量准确性*（）
±0.5 u
分辨率（R）
≤1 u
灵
敏
度*
Q
ESI/APCI正离子
10pg利血平，m/z609处S/N≥100：1(峰峰值)
ESI/APCI负离子
10pg氯霉素，m/z321处S/N≥40：1 (峰峰值)
Q-Q-Q
QIT
ESI/APCI正离子
10pg利血平，m/z 609(母核)，m/z195（碎片），S/N≥150:1(峰峰值)
ESI/APCI负离子
10pg氯霉素，m/z 321(母核)，m/z152（碎片），S/N≥100:1(峰峰值)
定量重复性*
RSD≤6%
定性重复性*
RSD≤2%
6 校准条件
6.1实验室环境要求
6.1.1仪器室内不得有强烈的机械振动和电磁干扰，不得存放与实验无关的易燃、易爆和强腐蚀性气体或试剂。
6.1.2实验室温度：20℃～30℃；
6.1.3相对湿度：≤70％。
6.2 标准物质和试剂
6.2.1利血平-乙腈溶液：10.0pg/μL；
6.2.2氯霉素-乙腈溶液：10.0pg/μL；
6.2.3碘化铯钠-异丙醇水溶液：2μg/μL碘化钠，50ng/μL碘化铯溶于V异丙醇：V水=50：50溶液中；
6.2.4 乙腈、异丙醇：液相色谱醇或同等级别。
6.2.5 水：二次去离子水。
6.3 校准设备
6.3.1微量注射器：10μL(分度为0.1uL)；
6.3.2绝缘电阻表：500V，10级。
6.3.3 液相色谱仪检定专用测量仪。
7. 校准项目和校准方法
7.1外观及功能性检查
7.1.1仪器应附有制造厂的技术说明书，产品合格证；应标明仪器名称、型号、编号、出厂日期及制造厂名称、制造计量器具许可证标志及编号，各开关、按钮、显示器应有明确的功能标志。
7.1.2仪器不应有妨碍正常工作的机械损伤；各调节器转动灵活，定位准确；各紧固件应无松动；通电后，仪器能正正常工作，显示器清晰、完整。
7.1.3新出厂的仪器，表面涂、镀层均匀，无明显檫伤、露底、污点等现象。
7.1.4绝缘电阻
仪器电源线、中线对地的绝缘电阻应不小于20MΩ
7.2校准方法
仪器稳定后，执行自动调谐，直到自动调谐通过后，开始以下校准。
7.2.1外观
用目视和手动检查。
7.2.2绝缘电阻
断开外接电源。仪器电源开关处于接通位置。用绝缘电阻表检定。
7.2.3质量范围
将碘化铯钠调谐溶液由质谱进样口注入，并调入该类型的质量校准文件进行调谐和校准。使用标准荷质比范围（m/z为50-2200）， 选择SCAN模式，以碘化铯钠溶液为调谐液进行全范围扫描，质量数达到1500以上，观察是否出现质量数1500以上（含m/z为1500）的质谱峰。
7.2.4质量准确性
仪器调谐过后按照调谐的条件，注入碘化铯钠调谐液，记录附录D中的主要离子的实测质量数，根据公式（1）计算质量准确性。
（1）
式中——第i个离子三次测量平均值，u；
——第i个离子理论值，u。
7.2.5分辨率
仪器调谐过后，按照调谐的条件，注入调谐液，考察如下附录D中3-5个主要离子峰的分辨率（该峰形成的峰谷大于峰高的10%）。并根据式（2）计算仪器的分辨率：
R= （2）
式中R—分辨率， FWHM；
—离子峰峰高50%处的峰宽宽度（简称半峰宽）；
7.2.6灵敏度
以自动或手动调谐时确定的最佳值作为检定参数。
7.2.6.1 ESI正离子
以C(2.1mm×150mm，5μm)或相当者为色谱分离柱，采用70：30乙晴水溶液为流动相，控制流速为200μL/min，注入10uL质量浓度为1pg/μL的利血平溶液，选择选择离子检测模式(SIM)，提取利血平的特征离子=609，根据公式（3）计算质量色谱图中609的信噪比。
S/N= (3)
式中：——提取离子（=609）的峰高；
——基线噪音，取该峰附近10min内的基线噪声的平均值。
* 注：检定LC-MS-MS时，以C18(2.1mm×150mm，5μm)或相当者为色谱分离柱，采用70：30乙晴水溶液为流动相，以800μL/min的流速，注入10uL质量浓度为1pg/μL的利血平溶液，选择多反应选择检测（MRM）模式，提取利血平特征离子609的碎片离子m/z195的质量色谱图，根据公式（3）计算S/N。
7.2.6.2 ESI负离子
以C(2.1mm×150mm，5μm)或相当者为色谱分离柱，采用70：30乙晴水溶液为流动相，以200μL/min的流速，注入10uL质量浓度为0.5pg/μL的氯霉素溶液，选择SIM模式，提取氯霉素特征离子=321，再现质量色谱图，根据公式（3）计算S/N。
*注：检定LC-MS-MS时以C(2.1mm×150mm，5μm)或相当者为色谱分离柱，采用70：30乙晴水溶液为流动相，以800μL/min的流速，注入5uL质量浓度为0.5pg/μL的氯霉素溶液，选择MRM模式，提取利血平特征离子321的碎片离子m/z152的质量色谱图，根据公式（3）计算S/N。
7.2.6.3 APCI正离子
以C(2.1mm×150mm，5μm)或相当者为色谱分离柱，采用70：30乙晴水溶液为流动相，以1mL/min的流速，注入10uL质量浓度为1pg/μL的利血平溶液，选择SIM模式，提取利血平的特征离子=609的质量色谱图，根据公式（3）计算S/N。
* 注：检定LC-MS-MS时注入5uL质量浓度为1pg/μL的利血平溶液，选择MRM模式，提取利血平特征离子609的碎片离子m/z195的质量色谱图，根据公式（3）计算S/N。
7.2.6.4 APCI负离子
以C(2.1mm×150mm，5μm)或相当者为色谱分离柱，采用70：30乙晴水溶液为流动相，以1mL/min的流速，注入10uL质量浓度为1pg/μL的氯霉素溶液，选择SIM模式，提取氯霉素特征离子=321，再现质量色谱图，根据公式（3）计算S/N。
* 注：检定LC-MS-MS时以C18(2.1mm×150mm，5μm)或相当者为色谱分离柱，采用70：30乙晴水溶液为流动相，以2mL/min的流速，注入5uL质量浓度为1pg/μL的利血平溶液，选择MRM模式，提取利血平特征离子609的碎片离子m/z195的质量色谱图，根据公式（3）计算S/N。
7.2.7整机定量及定性重复性
ESI正离子参照7.2.6.1条件，注入10uL质量浓度为1pg/μL的利血平溶液，连续进样六次，记录总离子流色谱图中利血平的峰面积和保留时间，根据公式（4），以峰面积的相对标准偏差计算定量重复性，以保留时间的相对标准偏差计算定性重复性：
RSD= （4）
式中：RSD——相对标准偏差，%；
——利血平第i次测量峰面积或保留时间；
——利血平6次测量峰面积或保留时间的算术平均值；
i——测量序号。
注：①ESI负离子源参照7.3.6.2条件，注入10uL质量浓度为0.5pg/μL的氯霉素溶液，连续六次，按总离子流色谱图中氯霉素的峰面积进行积分，根据公式（4）计算RSD。
②APCI离子源重现性检定的其它色谱/质谱条件参照7.2.6.3、7.2.6.4。
8 校准结果的处理
根据校准结果，发校准证书，所有校准项目及其结果均应在证书中反映。校准结果的表达按照JJF 1071-2000技术规范的要求，包含标题、实验室名称和地址、送校单位的名称和地址、校准日期、校准所用测量标准的溯源性及有效性说明、校准环境等方面内容。
9. 复校时间间隔
液相色谱-质谱联用仪的复校时间间隔由客户自定，建议不超过1年，更换重要部件、维修或对仪器性能有怀疑时，应随时校准。

附录A
校准证书内页格式（供参考）
本次校准所使用的社会公用计量标标准
计量标准名称
测量范围
不确定度/或准确度等级/或允许误差
社会公用计量标准
证书编号

校准时环境条件
温度:
相对湿度：
其它：/
本次校准所依据的技术规范

校准结果：
电离源： 质量分析器类型：
1. 外观
2. 绝缘电阻
3. 质量范围
4. 质量准确性
5. 分辨率
6. 灵敏度
7. 定量重复性
8. 定性重复性

附录B
校准记录格式
液相色谱－质谱联用仪校准记录
被检
单位

记录
编号

样
品
名称

型号规格

生产厂

出厂编号

标
准
器
名称
型号规格
仪器号
证书编号
技术特征

技术依据

温度
℃
检定地点

相对湿度
%
检定项目：
电离源类型
质量分析器类型:
1. 外观检查：
2. 绝缘电阻：
3. 质量范围：
4. 分辨率：
5. 质量准确性：
理论值(u)
实测值(u)
平均值(u)
误差(u)

校准

校准
日期

核验

证书编号
(MLY)E2/
MLYjl-XXX/XXXX （共 2页 第 1 页）

液相色谱－质谱联用仪校准记录（续页）
被检单位

记录编号

理论值(u)
实测值(u)
平均值(u)
误差(u)

6. 信噪比S/N：
7. 定量重复性：
测量次数
1
2
3
4
5
6
平均值
RSD
峰面积

8. 定性重复性：
测量次数
1
2
3
4
5
6
平均值
RSD
迁移时间

备注：

本液相色谱－质谱联用仪信噪比测量结果的不确定度：U = , k = 2 。

不确定度计算依据：MLYJS-EX-XXXX液相色谱－质谱联用仪信噪比的测量不确定度评定。

MLYjl-XXX/XXXX （共 2 页 第 2 页）

附录C
不确定度评定
液相色谱-质谱联用仪校准的各项指标中，主要对信噪比进行不确定度评价，不确定度主要来自：
1） n次测量相对标准偏差，A类，记为：u1；
2） 所采用标准物质的不确定度，B类，记为：u2。
因此，得到合成标准不确定度uc：
uc=
将合成标准不确定度乘以包含因子 ()得到扩展不确定度U扩展：
U扩展=kuc

附录D
碘化铯钠（NaI·CSI）离子质量（m/z）
正离子源校准
离子质量数（）
正离子源校准
离子质量数（）
118.09
112.99
322.05
431.98
622.03
601.98
922.01
1033.99
1521.91
1633.95
2121.93
2233.91
2721..89
2833.87