安捷伦GC-MS培训总结

安捷伦GC-MS脱产培训总结
Aglient GCMS 6890-5975
培训期间的学习内容
一、GCMS的基础理论简介、Aglient GCMS开机和关机以及仪器调谐：
重点1. 理解TIC色谱图上数据点产生的方法：
质谱扫描一次就可以得到某时刻的一张质谱图，然后把这张质谱图上所有的峰的绝对丰度之和看作为一个检测值，再对应上这一时刻，就可以得到TIC上一个点。

当把所有时刻的检测值都对时间做图时，就得到了一张完整的TIC。

重点 2.怎样根据实际需要选择不同的调谐方法？如何用调谐文件上的参数判断仪器状态？如何根据质谱峰的状态修改调谐参数，手动调谐使仪器达到检测的最佳状态？
GCMS调谐就是调谐MS，调谐的内容主要包括3个部分：
A．离子源：调谐离子源就是调整离子源内各部件的电压，包括：推斥极电压（Repeller）、离子聚焦（Ion focus）电压、入口透镜(Entlens)电压、入口透镜补偿（Entoffs）电压，以保证得到良好的检测灵敏度；
B．四极杆：调谐四极杆就是调节原子质量单位增溢（Amu gain）和原子质量单位补偿（Amu offset），以得到正确的峰宽；调节质量轴增溢（Mass gain ）和质量轴补偿（Mass offset），以保证正确的质量分配；
C．检测器：检测器调谐就是调节电子倍增管电压(EM voltage)，以保证每个碎片离子的丰度在20-50万，保证检测的灵敏度。

Agilent GCMS 提供的调谐方法：
A．自动调谐(ATune)：调节仪器使在整个扫描范围内的灵敏度最大，ATune不理会离子的丰度比例关系，所以有时候调谐完会发现和标准谱图有区别，适用于痕量组分或者要求高灵敏度的组分的分析。

ATune方便快速、能提供详细的系统性能诊断信息。

B．标准谱图自动调谐(Standard Spectra AutoTune，STune)：在整个扫描范围内标准响应调节，适应于定性分析以及检索商品谱图谱库，如果需要经常检索谱库，最好采用STune。

C．快速调谐(Quick Tune)：可以看作是ATune的简化，它只调节四极杆和电子倍增管的参数，即只调整响应(EMV)、分辨率和质量轴校正，所以非常快速，一般只在离子源没有拆过并且干净时使用。

D．手动调谐(Mannual Tune)：高级用户自己设置调谐参数以达到分析要求。

Mannual Tune在诊断仪器和检漏时非常有用。

进行手动调谐，一般会根据实际要求，选择性调节下列部分或者全部参数，使仪器达到满足分析要求的最佳状态。

Repeller：↗，灵敏度和高质量数离子响应值↗，但是太高会降低低质量数离子响应值↘
Ion focus：调节过高和过低都会使离子响应值↘
Entlen：↗，高质量数离子的丰度↗，而降低低质量数离子的丰度↘
Entoffs：
Amu gain：↗，会使分辨率↗，质量峰的峰宽↘，它对高质量数峰宽的影响更大
Amu offset：↗，质量峰的峰宽↘，同时也会使灵敏度↘，它对高、低质量数峰宽的影响是同等的
Mass gain：调整质量分配，对高质量端影响大
Mass offset：调整质量分配，同时影响整个质量轴
EM voltage：↗，灵敏度↗
离子源温度：↗，改善后馏出组分峰形，使高沸点组分在离子源上的残留↘
好的调谐结果是：69，219，502每个峰的半峰宽都在0.55±0.1，质量在预期质量±0.2的范围内。

手动调谐时，不建议修改灯丝电流和电压。

利用自动调谐报告判断仪器状态，由上至下，由左至右：
相似的峰宽、平滑对称的峰形、小于200的总峰数、合适的丰度值（20-50万），较低的水和空气峰、正确的质量分配、典型的相对丰度（69：219：502）、合理的同位素比例、适当的EM 电压
ATune：219丰度：〉69丰度的40%；
502丰度：〉69丰度的2%
STune：219丰度：69丰度的40-80%；
502丰度：69丰度的2-5%
二、.色谱进样技术、GC和MS方法的设置：
重点3.学习和了解各种不同的进样方式
1.分流进样：主要用于常量分析或不能稀释的样品的分析。

分流进样期间，液体样品进入热的进样口并衬管内迅速汽化、并与载气混合。

汽化的样品、溶剂和载气的混合物到达进样口底部的分流平板（带有一字或十字凹槽的镀金件），发生分流，一部分进入柱子，剩余部分从分流出口排出。

分流比=(分流出口流量+柱流量)：柱流量
总流量=隔垫吹扫流量+分流出口流量+柱流量
分流进样需要注意：①分流比越大，越有可能造成分流歧视，应尽量减少分流歧视，②适当添加经硅烷化处理的玻璃毛，能使样品快速汽化，③分流进样时，柱的初始温度尽可能高一些（为什么？减少歧视？）
2.不分流进样：用于痕量分析，不分流主要是为了保证有足够的待检测物质进入色谱柱。

不分流进样需要注意：①衬管尺寸尽量小（0.25-1mL),使样品在衬管内尽量少稀释。

最好使用直通式衬管,对于比较脏的样品,要加经硅烷化处理的玻璃毛并注意经常更换。

②根据溶剂沸点,待测组分沸点,浓度等，优化开启分流阀的时间,一般在30-80秒之间(多用0.75分钟),以保证95%以上的样品进入柱子。

③柱初温最好低于溶剂的沸点10-20度。

这样，当溶剂和样品组分随载气进入色谱柱后，就会因为温度低而冷凝在柱头处，此时我们再采用程序升温，改变柱子的温度，将溶剂和样品组分按照沸点的由低到高的顺序分离开来。

3.脉冲分流/不分流进样：比分流/不分流进样方式多了一个进样口脉冲压力，这个压力可以使样品以更快的速度进入色谱柱，好处是：①减少不稳定待测物在进样口分解的机会，②使样品集中的进入色谱柱，提高检测的灵敏度。

此外，脉冲不分流进样还有另外一个好处就是：当样品中待检测物质的浓度太低又不便于浓缩时，可以通过增大进样量来改善检测结果。

4.冷柱上进样：适用于热不稳定化合物及痕量分析。

它将样品直接注入处于室温或更低温度下的色谱柱内，再逐步升高温度使样品各组分依次汽化。

优点是：①消除进样口对样品的歧视效应，②避免热分解，③容易利用溶剂效应，④准确度与精密度均高于分流/不分流进样
缺点是：①进样体积小，②操作复杂，对初始温度、溶剂种类、进样速度等要求较严格，③易污染毛细管柱
5.程序升温汽化进样：适用于基质复杂的样品。

将液体或气体样品注射于低温的进样口衬管内，再按程序升高进样口的温度。

优点：无针尖歧视，不需要特殊注射器，抑制了分流歧视，可除去溶剂和低沸点组分，实现样品浓缩，可低温捕集气体样品，便于同阀进样或顶空进样技术结合，有多种操作模式，分流、不分流及溶剂消除模式，重现性接近于冷柱头进样
缺点是：价格昂贵
6.手动进样：①注射速度快，②取样准确，③避免样品间互相干扰，④选用合适的注射器，用10µl进样器进样量不要小于1µl，⑤减少针尖歧视：每次进样速度尽量一致（玻璃毛放在衬管中间偏下位置，即针尖到达的位置）。

重点4.一个完整的方法文件包括：MS调谐方法、数据采集方法、定性和定量方法。

其中，数据采集方法包括：GC参数和MS参数2部分的设置，如样品来源、进样方式、流量设置、炉温程序、检测器和辅助部件的温度、MS数据采集方式（Scan/SIM、质量范围、特征离子的选择）等等的设置。

根据检测要求的不同，可以编辑不同的GC、MS方法来实现检测的目标。

重点5.对盲样（溶剂已知），进样方式由分流试起、分流比从大的试起、质量范围尽量大些、程序升温可以快些，先了解基本情况再优化
三、.安捷伦GCMS软件操作的学习，主要学习了数据的定性和定量分析、报告模版、谱库搜索和自建谱库、保留时间锁定：
重点6：上机练习如何建立化合物表、如何建立标准工作曲线，并进行定量分析。

双击GCMS Postrun Analysis → file →load file （调一个标样数据文件）→ OK
→Calibrate→ Set Up Calibration→ Quantitation Database Globals 定量数据库全局参数：Calibration Title（校准曲线标题）
Reference Window / Non-Reference Window（参考峰窗口/非参考峰窗口）
Use RTEINT（使用RTEINT）→ OK →Insert Above→双击鼠标右键选择目标化合物→
输入化合物名称→同时点击鼠标左右键，用“十字标”选择目标离子和限定离子→
单击“Save” 保存这一信息→ next→重复前述操作→直至保存最后一个化合物后，单击“Exit” 调用下一个标样的数据文件→然后选择Calibrate/Update.../Update One Level→为新的级别ID 赋值及改变化合物浓度→do update
同理，对其他浓度级别的数据进行处理，最后一定记得save method
点击View 查看每个化合物的详细信息
如果需要更新线性：
调用与某级别浓度相同的标样的一个数据文件→
选择Calibrate/Update.../Update One Level→选择该浓度的校正级别→分别对其响应值和保留时间选择如何进行再校正：取代/平均/不修改→do update →save method
定量样品
data →load data（调出一个样品的数据文件）→选中文件→OK →method → load method→选中文件→ OK →quantitate → calculate →然后查看结果
如果对积分结果不满意，可以使用定量结果编辑器Qedit进行再积分：
view→ Qedit
查看化合物表
第1页列出了用于鉴定目标化合物所需的大部分信息。

Retention Time Information保留时间：可以修改
Extract Signals from：默认值是之前在Quant Database Globals 所输入的那个预期保留时间范围。

可以输入一个时间范围或一个百分数，由这一时间范围来确定适用于对峰的两侧进行积分的基线位置。

该时间窗口转化成相应于预期保留时间的一段时间范围（以分钟计）。

时间范围的相对值被存入方法中。

在后面的再校正中，如果峰的保留时间偏移，该窗口会随峰移动。

Ref Spec Name 用于EnviroQuant（环境分析软件）。

Quantitation Parameters：当没有保留时间漂移时，不需要时间参考峰。

ISTD Concentration内标浓度：内标法时设定样品中内标物的浓度。

Measure response by：根据计算峰面积或峰高进行测定。

Ident By...：确定如何从多个限定标准中选出最适当的。

Anthracene（蒽）和Phenanthrene（菲）适合这一情况。

它们的质谱图非常一致。

而保留时间只差0.2-0.3分钟。

软件如何判断何者是Anthracene，何者是Phenanthrene呢★？
Calibration Information：Curve fit 曲线拟合方式：linear Regression （线性回归）
判别色谱峰的纯度或者查找目标峰
积分后点击view / review peak purity或点击图标可以自动对每个被积分的峰提取若干离子检验其保留时间的吻合程度。

点击view/return★to data analysis 返回标准菜单。

Chromatogram→extract ion chromatogram (或点击图标?)，通过提取离子色谱可以判别色谱峰的纯度★，每次最多可以提取6个离子。

另外，如果需要查找某个目标化合物峰，也可以通过在表中输入该化合物的特征离子来查找。

关于积分
一般情况下，工程师建议采用RTE积分器，当样品特别复杂，分析很困难时，可以采用化学工作站积分器。

通常不建议采用手动积分★。

RTE积分器参数说明：
Chromatogram →select integrator →RTE integrator ★→OK →Chromatogram→MS signal integration parameters
Data point sampling采样点数：默认值为1。

即采集到的每个数据点都用，选择2则每隔一点取一个点，选择 3 每隔2 点取一个点等等，其范围从1-9，负值是不允许的。

对毛细管色谱柱在扫描方式(Scan) 采集的数据通常采样点数设为1，在SIM 采集的数据或噪音大的数据（无论如何积分器都显示是分叉的峰）可以设为 2 或3。

smoothing 平滑处理：默认值为不选，即不做平滑处理
detection filtering：用来改善色谱噪音，默认值是5，通常不作修改
start threshold开始阈值：默认值为0.2，很少改变
stop threshold结束阈值：用于改善拖尾峰的积分情况，阈值越大，拖尾峰的面积越大baseline reset(#points):是分开两个相邻色谱峰的最小扫描数。

如果相邻两个峰之间的扫描数小于该值，划出的基线会低于峰起点或终点
if leading or trailing edge<和baseline preference一起用来确定以切线或陡线方式进行面积积分。

例如：前者选择20%；后者选择切线方式，其余陡线方式，则总离子流中峰起点与终点丰度差值小于峰高20%者用切线方式积分；其余的峰按陡线方式积分。

Minimum peak area：面积阈值。

对目标化合物分析，一般最好选择面积计数(Area counts) 而不选择最大峰面积百分数(% of largest peak)。

如果选择后者，当目标化合物不存在时，系统
会去积分噪音峰，因而出现“假阳性”。

Peak location：选择定量报告中保留时间在峰尖或峰重心位置，通常设置为TOP
RTE积分的文件名为*.P保存在当前方法中。

化学工作站积分器参数：
Chromatogram → select integrator → Chemstation integrator → OK →Chromatogram→ MS signal integration parameters
Initial Area Reject初始峰面积：
Initial Peak Width初始峰宽：
Shoulder Detection肩峰检测：
Initial threshold 初始阈值：确定积分器的初始灵敏度，阈值每增加1，灵敏度就降低一半。

默认值为18，但这个值通常太高，需要调整。

左侧Possible Events ★的参数可以按时间段个别处理色谱峰。

化学工作站积分文件名为* .e 该文件保存在当前的方法中。

重点7 报告模板
四、安捷伦GCMS硬件的学习、以及仪器日常维护和保养：GC和MS的组成，更换泵油、更换衬管、隔垫和O形圈、拆洗分流平板、老化柱子、清洗离子源
重点：拆装和清洗离子源（EI源脏了有6个部件需要用氧化铝糊清洗，它们分别是：离子源内的进样口、推斥极、拉出极平板、拉出极柱体、离子聚焦、入口透镜）
清洗离子源一定用色谱级试剂！
仪器的状态是否稳定、良好，取决于日常维护是否精细、到位！
维护：1.实验中发现进样口压力波动，可能原因：漏气或者分流过滤装置需要更换。

2.色谱信号出现鬼峰的可能原因之一是分流平板脏了。

3.针尖歧视和分流歧视是私人和产生的？怎样解决？。