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质谱内标响应值系统处理方法

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  • 【质谱文献】超高效液相色谱-串联质谱法同时快速检测微量血清中6种脂溶性维生素
    本文来源: 柯瑞斯质谱平台摘 要目的  建立超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)同时快速检测微量血清中维生素A、维生素D(25-OH-VD2、25-OH-VD3)、维生素E(α-、β-和γ-生育酚)的方法。 方法  血清中脂溶性维生素经甲醇-乙腈(50:50, v/v)沉淀蛋白、正己烷萃取,以Phenomenex Kinetex F5色谱柱为分离柱,2.5mmol/L甲酸铵-0.1%甲酸水溶液和甲醇为流动相,梯度洗脱,电喷雾电离(ESI~+)、多反应监测(MRM)模式下检测,同位素内标法定量。结果  血清中6种脂溶性维生素线性范围内线性关系良好,相关系数r0.995;6种脂溶性维生素的检测限为0.20~1.25ng/mL,定量限为0.39~3.88ng/mL;加标回收率为86.6%~107.7%,日内精密度9.6%,日间精密度9.3%。NIST标准参照品SRM 968f验证方法准确度,结果偏差均在5%以内。结论  本方法准确度高、重现性好、用血量少,适于婴幼儿等采血困难者微量血样中多种脂溶性维生素的同时快速检测。正 文维生素在人体生长代谢过程中发挥着重要作用,是人体必须的微量营养素,缺乏或过量都会对人体健康产生不利影响。维生素A、D、E是脂溶性维生素,研究表明缺乏这些维生素会增加患夜盲症、骨质疏松、心血管疾病及免疫系统相关疾病的风险[1],婴幼儿及未成年人缺乏其对生长发育的影响则更为明显[2-4]。目前维生素检测的方法主要有高效液相色谱法[5-7]、液相色谱-串联质谱法[8-14]等,其中液相色谱-串联质谱法因其灵敏度高、重现性好、可同时快速检测多种维生素已成为很多临床实验室的首选方法。但是目前的液相色谱-串联质谱方法血液需求量较大[10,13],检测项目单一[8-9,14]或检测时间较长[11],不能满足临床同时快速检测多个项目的需求,特别是婴幼儿采血困难采血量很难满足需求。虽然已有部分学者建立微量检测方法用于维生素检测,但是这些方法需要衍生化过程,前处理复杂耗时较长[8-9,14]。因此,建立能够用微量血液同时快速检测多种维生素的方法满足临床不同年龄段的检测需求显得尤为必要。此外,视黄醇,维生素D的代谢产物25-OH-VD2、25-OH-VD3,α-生育酚是脂溶性维生素A、D、E在血液循环中的主要存在形式,常作为脂溶性维生素检测的首选指标[15-18]。γ-生育酚是维生素E主要的饮食摄入形式,但其与α-生育酚转移蛋白(α-TTP)的亲和力较低,在体内含量较α-生育酚低,但是,近年来文献报道其在人体健康活动中也扮演着重要角色[19]。本文建立超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)同时快速检测微量血清中视黄醇,维生素D(25-OH-VD2、25-OH-VD3)和α-、β-、γ-生育酚的方法,满足临床各年龄段尤其是对婴幼儿同时快速检测多种维生素的需求。1实验部分1.1  仪器与试剂 液质联用仪;高速冷冻离心机;涡旋振荡仪;超声波振荡器;氮吹仪(Agela);紫外分光光度计。视黄醇、25-OH-VD2、25-OH-VD3、α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚均购自美国Sigma-Aldrich;视黄醇-d6标准品购自上海谱芬生物;25-OH-VD2-d3购自美国IsoSciences、25-OH-VD3-d6、α-生育酚-d6标准品购自加拿大TRC 血清质控样品购自美国NIST 收集安徽省第二人民医院近期健康体检正常儿童血液样本17份,避光保存。LC-MS级甲醇,色谱级乙腈、正已烷及甲酸均购自美国Fisher;甲酸铵、牛血清白蛋白(BSA)购自美国Sigma-Aldrich;色谱级乙醇购自国药集团。实验用水由Milipore纯水仪(美国密理博)提供。1.2  标准溶液和内标溶液的配制  用无水乙醇配制视黄醇标准品储备液100μg/mL;α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚标准品储备液各1000μg/mL,并用紫外分光光度计对其浓度进行校正[18,20]。用甲醇配制25-OH-VD2标准品储备液25μg/mL和25-OH-VD3标准品储备液100μg/mL,视黄醇-d6标准品储备液100μg/mL,25-OH-VD2-d3标准品储备液50μg/mL,25-OH-VD3-d6标准品储备液50μg/mL,α-生育酚-d6标准品储备液1000μg/mL。将各目标化合物标准储备液用复溶液(初始流动相)稀释混匀,配制成混合标准溶液(视黄醇2.50μg/mL、25-OH-VD2 0.20μg/mL、25-OH-VD3 0.40μg/mL、α-生育酚50.00μg/mL、β-生育酚5.00μg/mL、γ-生育酚 5.00μg/mL);将各同位素标品储备液用甲醇稀释混匀,配制成混合内标工作液(视黄醇-d6 2.00μg/mL、25-OH-VD2-d3 0.10μg/mL、25-OH-VD3 0.20μg/mL、α-生育酚-d6 20.0μg/mL)。取4g BSA溶解于100mL水中配成4% BSA溶液。1.3  样本前处理  取血清样品20μL至2mL离心管中,加入10μL同位素内标工作液,80μL水,2000r/min涡旋振荡30s后加入200μL甲醇-乙腈(50∶50,v/v),2000r/min混匀60s;加入800μL正己烷,2000r/min,混匀5min,然后4℃,12000r/min离心5min;吸取600μL上清液至1.5mL离心管中,室温下氮气吹干;加100μL初始流动相复溶,涡旋振荡60s,4℃,12000r/min离心5min,上清液转移至进样瓶中待分析。1.4  色谱 - 质谱条件  采用Phenomenex Kinetex F5(100mm × 2.1mm, 2.6μm)色谱柱,柱温35℃,流动相A含2.5mmol/L甲酸铵和0.1%甲酸的水溶液;流动相B含2.5mmol/L甲酸铵和0.1%甲酸的甲醇溶液,梯度洗脱程序:0~2.0min,70%B,2.0~2.5min,70%~88% B,2.5~3.5min,88% B,3.5~3.51min,88%~81%B,3.51~11.0min,81% B,11.0~12.0min,81%~70%B,流速0.5mL/min。进样量:20μL。采用多反应监测(MRM)、电喷雾正离子模式(ESI+),离子源温度 150℃,脱溶剂温度500℃,毛细管电压3kV,脱溶剂气流速1000L/h;6种脂溶性维生素的MRM 离子参数见表1。2  结果与讨论2.1  前处理条件优化  对血清前处理过程中蛋白沉淀剂(甲醇、乙腈、乙醇)的选择及萃取溶剂正己烷的用量(400μL、600μL、800μL)进行了优化,结果表明,甲醇-乙腈(50∶50,v/v),沉淀效果最好,色谱图杂峰明显减少;正己烷用量较大时萃取更完全,信号值更高。另外,考察了不同复溶液体系:甲醇-水(50∶50,v/v)、甲醇-水(70∶30,v/v)、甲醇均含2.5mmol/L甲酸铵和0.1%甲酸对色谱分离的影响,结果如图1所示,使用b组复溶液即初始流动相时视黄醇响应值较a组增加1倍以上,c组视黄醇峰宽变大且峰形不对称。同时b组中25-OH-VD3和25-OH-VD2响应值是a组的2倍、c组的4倍以上,且峰形明显改善有利于25-OH-VD3和 25-OH-VD2的分离检测。最终,采用血清样加水混匀后用200μL沉淀剂(甲醇:乙腈(50∶50,v/v)沉淀蛋白,800μL正已烷液液萃取,取600μL上清液氮吹,初始流动相复溶进样。2.2   液 相 色 谱 条 件 优 化   Kinetex F5色谱柱可以实现所有组分包括β、γ-生育酚的分离。此外,25-OH-VD3同分异构体3-epi-25-OH-VD3在婴幼儿体内含量较高,对维生素D含量测定影响较大[21],该色谱柱可以实现25-OH-VD3和3-epi-25-OH-VD3的分离,减少3-epi-25-OH-VD3对检测结果的影响。故采用Kinetex F5色谱柱进行所有组分的分离(见图2)。研究发现在流动相中加入甲酸铵后其促进目标化合物离子化的效果较加入乙酸铵好,响应值增加明显,故在水相和有机相中均加入2.5mmol/L甲酸铵。2.3  线性范围、检出限和定量限  将混合标准溶液用复溶液逐级稀释,得到一系列标准工作液,各取20μL,分别加入10μL内标工作液和80μL 4% BSA溶液,其余操作同样本前处理。由于人血中存在内源性脂溶性维生素,故在标曲制作中加入4% BSA。以各目标化合物的色谱峰与其相对应的同位素内标色谱峰的峰面积比值-浓度比值作图,得到各目标化合物的标准系列工作溶液的直线拟合方程,并计算相应的线性相关系数。6种脂溶性维生素的标准曲线和线性范围见表2。结果表明,6种脂溶性维生素在对应的浓度范围内线性关系良好,相关系数0.995,标准溶液色谱图如图3所示。每个浓度重复检测6次,满足相对标准偏差20%且信噪比S/N≥3的最低浓度值定为检测限,满足相对标准偏差20%且信噪比S/N≥10的最低浓度值定为定量限。6种脂溶性维生素检测限为0.20~1.25ng/mL,定量限为0.39~3.88ng/mL(见表2)。2.4  方法精密度 将低、中、高三个浓度标准品溶液加入4% BSA混合血清样本经本法处理后进行检测,每个浓度重复6次,连续检测三天,计算日内精密度为0.9%~9.6%,日间精密度为3.0%~9.3%(见表3)。该方法同时测定6种脂溶性维生素的日内精密度和日间精密度均在15%以内,方法精密度满足检测需求。2.5  方法准确度  将低、中、高浓度的标准品溶液加入混合血清样本中按本法进行前处理后进行检测,每个浓度重复6次,计算加标回收率,3个水平的加标回收率为86.6%~107.7%,相对标准偏差(RSD)为1.46%~9.39%(见表4)。该方法加标回收率均在80%~120%以内,方法准确度高满足检测需求。2.6  方法验证  采用建立的UPLC-MS/MS方法对美国国家标准技术研究所(NIST)制定的标准参照品SRM 968f进行检测,每个水平重复2次取平均值,验证方法准确度。结果表明,除25-OH-VD2含量较低未能检出外,其它检测结果与靶值偏差均在5%以内,该方法检测结果准确可靠(表5)。2.7  实际样品测定  使用本方法对17份健康儿童血液样本进行检测,其中视黄醇含量为0.22~0.43μg/mL,25-OH-VD2含量为未检出~5.19ng/mL,25-OH-VD3含量为6.83~49.21ng/mL,α-生育酚含量为5.63~12.73μg/mL,β-生育酚含量为0.03~1.37μg/mL,γ-生育酚含量为0.11~1.68μg/mL。本法适用于微量临床血液样本6种脂溶性维生素的同时快速检测。3结  论本研究建立了超高效液相色谱串联质谱法同时测定微量血清样本中多种脂溶性维生素的方法,并对前处理过程中的蛋白沉淀试剂、萃取液用量,复溶液等进行了优化,以减少色谱图中噪音干扰,改善色谱峰形,提高检测灵敏度。并比较了不同色谱柱对多种脂溶性维生素尤其是不同类型维生素E的分离效果,最终选择Phenomenex Kinetex F5色谱柱,该色谱柱可以实现β-生育酚和γ-生育酚的有效分离。本研究中只需20μL血清就能够快速完成6种脂溶性维生素的测定。该方法测定样本需求量少、操作简单、检测结果准确快速可实现大量临床样本的同时检测,尤其对采血较为困难的婴幼儿可以实现少量血液样本检测多数项目的需求。参考文献(略)本文引用来源: 李雪梅,吴慧慧,陈竞,赵盼,唐玉菲.超高效液相色谱-串联质谱法同时快速检测微量血清中6种脂溶性维生素[J].现代预防医学,2022,49(07):1297-1302.
  • 盘点!常用气相色谱分析方法
    1.归一化法  把所有出峰的组分含量之和按100%计的定量方法,称为归一化法。  各成分校正因子一致时可用该法,该法简便、准确,特别是进样量不容易准确控制时,进样浓度及进样量的变化的影响很小。  其他操作条件,如流速、柱温等变化对定量结果的影响也很小。GC应用广于HPLC。2.外标法(标准曲线法、直接比较法)  首先用欲测组分的标准样品绘制标准工作曲线。具体作法是:用标准样品配制成不同浓度的标准系列,在与欲测组分相同的色谱条件下,等体积准确量进样,测量各峰的峰面积或峰高,用峰面积或峰高对样品浓度绘制标准工作曲线,此标准工作曲线应是通过原点的直线。若标准工作曲线不通过原点,说明测定方法存在系统误差。标准工作曲线的斜率即为绝对校正因子。  当欲测组分含量变化不大,并已知这一组分的大概含量时,也可以不必绘制标准工作曲线,而用单点校正法,即直接比较法定量。单点校正法实际上是利用原点作为标准工作曲线上的另一个点。因此,当方法存在系统误差时(即标准工作曲线不通过原点),单点校正法的误差较大。因此规定,y=ax+b 。b的绝对值应不大于100%响应值是y的2%。  标准曲线法的优点:绘制好标准工作曲线后测定工作就很简单了,计算时可直接从标准工作曲线上读出含量,这对大量样品分析十分合适。特别是标准工作曲线绘制后可以使用一段时间,在此段时间内可经常用一个标准样品对标准工作曲线进行单点校正,以确定该标准工作曲线是否还可使用.  标准曲线法的缺点:每次样品分析的色谱条件(检测器的响应性能,柱温度,流动相流速及组成,进样量,柱效等)很难完全相同,因此容易出现较大误差。另外,标准工作曲线绘制时,一般使用欲测组分的标准样品(或已知准确含量的样品),因此对样品前处理过程中欲测组分的变化无法进行补偿。3.内标法  选择适宜的物质作为欲测组分的参比物,定量加到样品中去,依据欲测组分和参比物在检测器上的响应值(峰面积或峰高)之比和参比物加入的量进行定量分析的方法称为内标法。  内标法的关键是选择合适的内标物。内标物应是原样品中不存在的纯物质,该物质的性质应尽可能与欲测组分相近,不与被测样品起化学反应,同时要能完全溶于被测样品中。内标物的峰应尽可能接近欲测组分的峰,或位于几个欲测组分的峰中间,但必须与样品中的所有峰不重叠,即完全分开。一般会选择标准物质的同位素物质作为内标物。  内标法的优点:进样量的变化,色谱条件的微小变化对内标法定量结果的影响不大,特别是在样品前处理(如浓缩、萃取,衍生化等)前加入内标物,然后再进行前处理时,可部分补偿欲测组分在样品前处理时的损失。若要获得很高精度的结果时,可以加入数种内标物,以提高定量分析的精度。  内标法的缺点:选择合适的内标物比较困难,内标物的称量要准确,操作较麻烦。使用内标法定量时要测量欲测组分和内标物的两个峰的峰面积(或峰高),根据误差叠加原理,内标法定量的误差中,由于峰面积测量引起的误差是标准曲线法定量,但是由于进样量的变化和色谱条件变化引起的误差,内标法比标准曲线法要小很多,所以总的来说,内标法定量比标准曲线法定量的准确度和精密度都要好。4.标准加入法  标准加入法实质上是一种特殊的内标法,是在选择不到合适的内标物时,以欲测组分的纯物质为内标物,加入到待测样品中,然后在相同的色谱条件下,测定加入欲测组分纯物质前后欲测组分的峰面积(或峰高),从而计算欲测组分在样品中的含量的方法。  标准加入法的优点:不需要另外的标准物质作内标物,只需欲测组分的纯物质,进样量不必十分准确,操作简单。若在样品的前处理之前就加入已知准确量的欲测组分,则可以完全补偿欲测组分在前处理过程中的损失,是色谱分析中较常用的定量分析方法。  标准加入法的缺点:要求加入欲测组分前后两次色谱测定的色谱条件完全相同,以保证两次测定时的校正因子完全相等,否则将引起分析测定的误差。
  • 质谱技术进展:低温CE-MS应用于溶液内标记氢氘交换质谱
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Zero-Degree Celsius Capillary Electrophoresis Electrospray Ionization for Hydrogen Exchange Mass Spectrometry1,文章的通讯作者为乌普萨拉大学的Erik T. Jansson博士。  氢氘交换质谱(HDX-MS)适用于研究蛋白质在溶液中的动力学和相互作用,其能够快速分析非变性蛋白中位于蛋白表面的氨基酸序列,广泛应用于蛋白动态表位、活性位点的表征。HDX-MS平台通过低温UPLC分离提供自动化、在线的样品处理和分析。目前,HDX-MS装置的工作流程主要基于Peltier冷却的超高效液相色谱(UPLC)模块的LC-MS方法,但该系统价格昂贵,成本较高,并且在低温条件下,流动相粘度增加导致高背压(可达-20,000 psi),降低了LC的分离效率。而毛细管电泳(CE)在HDX领域有着更好的应用潜力。CE是一种成熟的分离多种类型分子的方法,在蛋白质组学研究中具有独特的价值。CE基于分析物在电场中的不同迁移率进行分离,分离速度取决于分析物的尺寸和电荷。20世纪90年代初,CE-MS开始应用于肽段水平的蛋白质和蛋白质复合物的分析。自此,CE-MS在多肽和蛋白异质体的检测中就显示出比反相LC-MS高10~100倍的灵敏度。近年来,HDX-MS领域的研究人员也聚焦于探究CE用于HDX-MS工作中的潜在优势。本文利用熔融硅毛细管电泳在零摄氏度下完成了氘代肽段和蛋白的淬灭、酶切和分离,该平台具有较好的成本效益,易于装配于任何MS。  CE装置的主要配件包括丙烯酸气密匣(图1A)、毛细管液相分离装置(图1C)和P-727聚醚醚酮三通组件(图1D)。丙烯酸气密匣用于接收N2,内部放有一个不锈钢小瓶装纳氘代背景电解液,能够允许高电压传导到分离毛细管。P-727聚醚醚酮三通组件联通高压电源和N2源,提供分离电压和N2,在毛细管出口产生离子。  图1.Peltier冷却CE外壳+进样槽的结构。(A) 丙烯酸气密匣。(B) Peltier冷却单元所粘附的铝壳体的截面。(C) 毛细管液相分离装置。(D) 同轴三通阀nano电喷雾针。  完成该毛细管平台(图1)的加工和组装后,作者评估了其性能,并将其与先前在微芯片电泳装置上发表的报道进行了比较。首先是峰值容量的评估。使用血管紧张素II(ATII)和甲硫啡肽(ME)作为分离标记的淬灭肽标准品,在0 ℃下,以1 % FA、25% ACN (BFS毛细管)和10% HAc(LPA毛细管)组成的氘代背景电解液(BGE)计算峰容量。与BFS毛细管相比,LPA毛细管除了峰容量值增加外,其序列覆盖率也明显增加。作者比较了0 ℃ CE到0 ℃ LC和微芯片电泳的峰容量值。结果显示,CE的上峰容量虽小于微芯片电泳方法,但序列覆盖率更高。而与LC相比,CE的峰值容量大大提高。  氘质子在淬灭时和分析时中的回交(BE)也是HDX实验重点考察的因素之一。作者使用缓激肽(BK)、ATII和ME作为肽标准品对BE进行了评估。在0 ℃、20 kV的条件下对BFS毛细管和LPA毛细管分别进行测试。结果表明,ATII在BFS和LPA毛细血管上的BE分别为20 %和34 %。ATII在LPA毛细管上的BE值与已报道的商业和实验室改装的UPLC平台的数据(28~36 %)相似,而在BFS毛细管上则接近直接进样完全氘代标准品达到的BE水平。此外,由于注入到毛细管中的样品量与LC所使用的样品量相比很低,在检测的质谱中没有出现任何残留的迹象。  作者对溶液中牛血红蛋白(Hb)进行了HDX,随后又进行了淬灭、胃蛋白酶酶切、低温毛细管电泳分离与质谱(MS)检测。图2显示了根据Kyte-Doolittle疏水性指数选择的6个肽段在不同分离条件下相应的电泳图谱和氘代速率。从图中可以看出,LPA毛细管上分离的肽段峰形更对称,信号强度比BFS毛细管上高一个数量级左右。与BFS毛细管相比,LPA涂层的毛细管整体的氘标记保留绝对值较低,但氘代速率没有检测到差异。虽然BFS毛细管迁移时间更快,但由于BFS毛细管在样品进样之间需要更多的冲洗步骤,因此分析时间比使用LPA毛细管要长。  图2.强度归一化的提取离子电泳图谱,显示了BFS和LPA毛细血管之间迁移时间的差异,以及标记Hb的消化性中的6个代表性肽的HDX动力学图。橙色的迹线显示了使用BFS毛细管分离的结果,紫色的迹线显示了使用LPA涂层毛细管分离的结果。肽段序列的注释及其对应的Kyte-Doolittle疏水性指数显示在右方。(左)在500 s标记时间点显示了代表性的峰形和迁移时间。(右)BFS毛细管中的氘代保留更高。误差棒表示一个标准差,每个时间点n = 3。有些多肽在所有孵育时间内只存在于LPA涂层中,因此上述六个面板其中的两个面板没有在BFS毛细管中的痕迹。α 136 - 141在BFS毛细管上分离的特定样品在500 s时间点显示,但在以后的时间点没有足够的质量,从最终的数据集中省略,因此HDX动力学图不包括该肽段。β 35 - 40没有被检测到,也未被包括在HDX动力学图中。  最后,本文研究了HDX CE-MS平台在表征结构相关信息方面的作用。作者比较了非变性条件下的Hb样品与用6 M尿素置于变性条件下的Hb样品的相对氘代值。研究发现,在非变性状态下更容易受到HDX保护的位点与Hb亚基的相互作用位点相吻合。具体来说,α-Hb上的R32-Y43和L92-D127以及β- Hb上的R29-E42和D98-Q130与这两个单体相互结合的位置相吻合。数据显示(图3),与局部区域的尿素暴露状态相比,Hb的非变性状态对HDX的敏感度降低。这一发现验证了该方法可作为结构蛋白质组学研究的潜在工具——能够表征分子结合和构象动力学,如蛋白质-配体相互作用中遇到的问题。  图3. Hb的HDX数据在PDB 1FSX上的映射。在非变性条件下用D2O标记的Hb与用6 M尿素变性后标记的Hb进行比较。颜色刻度表示50,000 s氘掺入后,天然/尿素D吸收量的比值。  总的来说,本研究提供了低温CE - MS应用于溶液内标记HDX的理论证明。尽管BFS毛细管提供了快速的肽段分离和标记肽段的最小氘损失,但研究结果表明LPA涂层的毛细管在HDX CE - MS中更有优势。有很多途径能够实现该平台的进一步优化,包括但不限于BGE优化(pH、有机质含量、浓度)、浓缩/脱盐步骤、固定化/嵌入式蛋白酶消化、升级Peltier元件以实现更低温的分离、集成无鞘电喷雾界面、交替毛细管涂层和评估更长或更短的毛细管。进一步研究蛋白质化学中常见的盐和溶质分离的耐受性也将是未来优化的一个重点。  撰稿:陈凤平  编辑:李惠琳,罗宇翔  文章引用:Zero-Degree Celsius Capillary Electrophoresis Electrospray Ionization for Hydrogen Exchange Mass Spectrometry  参考文献  1. Aerts, J. T. Andren, P. E. Jansson, E. T., Zero-Degree Celsius Capillary Electrophoresis Electrospray Ionization for Hydrogen Exchange Mass Spectrometry. Anal. Chem. 2022.
  • 做了这么多年的实验,真的搞清楚内标法与外标法了吗
    在实验室埋头苦干多年,也做了无数次定量分析实验,你常用的是内标法还是外标法?您了解两者的区别吗?各自有什么优缺点?  其实,内标与外标都是定量的一种方法而已,至于哪一种方法好与不好不能一概而论,做不同的分析,面对着不同的要求,再加上分析成本分析效率等等问题,简单而有效的进行定量分析来满足要求才是最重要的。  那么,定量分析中怎样选择内标法或外标法?  一、内标法  什么叫内标法?怎样选择内标物?  内标法是一种间接或相对的校准方法。在分析测定样品中某组分含量时,加入一种内标物质以校谁和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响,以提高分析结果的准确度。  内标法在气相色谱定量分析中是一种重要的技术。使用内标法时,在样品中加入一定量的标准物质,它可被色谱拄所分离,又不受试样中其它组分峰的干扰,只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应值,即可求出待测组分在样品中的百分含量。  采用内标法定量时,内标物的选择是一项十分重要的工作。理想地说,内标物应当是一个能得到纯样的己知化合物,这样它能以准确、已知的量加到样品中去,它应当和被分析的样品组分有基本相同或尽可能一致的物理化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征,最好是被分析物质的一个同系物。当然,在色谱分析条什下,内标物必须能与样品中各组分充分分离。需要指出的是,在少数情况下,分析人员可能比较关心化台物在一个复杂过程中所得到的回收率,此时,他可以使用一种在这种过程中很容易被完全回收的化台物作内标,来测定感兴趣化合物的百分回收率,而不必遵循以上所说的选择原则。  在使用内标法定量时,有哪些因素会影响内标和被测组分的峰高或峰面积的比值?  影响内标和被测组分峰高或峰面积比值的因素主要有化学方面的、色谱方面的和仪器方面的三类。  由化学方面的原因产生的面积比的变化常常在分析重复样品时出现。  化学方面的因素包括:  1、内标物在样品里混合不好   2、内标物和样品组分之间发生反应,  3、内标物纯度可变等。  对于一个比较成熟的方法来说,色谱方面的问题发生的可能性更大一些,色谱上常见的一些问题(如渗漏)对绝对面积的影响比较大,对面积比的影响则要小一些,但如果绝对面积的变化已大到足以使面积比发生显著变化的程度,那么一定有某个重要的色谱问题存在,比如进样量改变太大,样品组分浓度和内标浓度之间有很大的差别,检测器非线性等。进样量应足够小并保持不变,这样才不致于造成检测器和积分装置饱和。如果认为方法比较可靠,而色谱固看来也是正常的话,应着重检查积分装置和设置、斜率和峰宽定位。对积分装置发生怀疑的最有力的证据是:面积比可变,而峰高比保持相对恒定,  在制作内标标准曲线时应注意什么?  在用内标法做色话定量分析时,先配制一定重量比的被测组分和内标样品的混合物做色谱分析,测量峰面积,做重量比和面积比的关系曲线,此曲线即为标准曲线。在实际样品分析时所采用的色谱条件应尽可能与制作标准曲线时所用的条件一致,因此,在制作标准曲线时,不仅要注明色谱条件(如固定相、柱温、载气流速等),还应注明进样体积和内标物浓度。在制作内标标准曲线时,各点并不完全落在直线上,此时应求出面积比和重量比的比值与其平均位的标准偏差,在使用过程中应定期进行单点校正,若所得值与平均值的偏差小于2,曲线仍可使用,若大于2,则应重作曲线,如果曲线在铰短时期内即产生变动,则不宜使用内标法定量。  二、外标法  什么是外标法?  用待测组分的纯品作对照物质,以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。此法可分为工作曲线法及外标一点法等。工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线,求出斜率、截距。在完全相同的条件下,准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液,根据待测组分的信号,从标准曲线上查出其浓度,或用回归方程计算,工作曲线法也可以用外标二点法代替。通常截距应为零,若不等于零说明存在系统误差。工作曲线的截距为零时,可用外标一点法(直接比较法)定量。    外标一点法是用一种浓度的对照品溶液对比测定样品溶液中i组分的含量。将对照品溶液与样品溶液在相同条件下多次进样,测得峰面积的平均值,用下式计算样品中i组分的量: W=A(W)/(A)           式中W与A分别代表在样品溶液进样体积中所含i组分的重量及相应的峰面积。(W)及(A)分别代表在对照品溶液进样体积中含纯品i组分的重量及相应峰面积。外标法方法简便,不需用校正因子,不论样品中其他组分是否出峰,均可对待测组分定量。但此法的准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响。此外,为了降低外标一点法的实验误差,应尽量使配制的对照品溶液的浓度与样品中组分的浓度相近。  外标法 external standard method 色谱分析中的一种定量方法,它不是把标准物质加入到被测样品中,而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定,把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度,分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近,以利于定量分析的准确性。  外标法误差的来源,除了分离条件的变化之外,就是进样的重复性。使用注射器进样,外标法的误差大约在0.5%以内。但是,使用定量进样阀可获得1%的精密度 若同时小心控制分离参数,分析精密度可达± 0.25%。外标要求仪器重复性很严格,适于大量的分析样品,因为仪器随着使用会有所变化,因此需要定期进行曲线校正。此法的特点是操作简单,计算方便,不需测量校正因子,适于自动分析。但仪器的重现性和操作条件的稳定性必须保证,否则,会影响实验结果。  三、定量分析中怎样选择内标法或外标法  选一与欲测组分相近但能完全分离的组分做内标物(当然是样品中没有的组分),然后配制欲测组分和内标物的混合标准溶液,进样得相对校正因子。再将内标物加入欲测组分的样品中,进样后测得欲测组分和内标物的定量参数。用内标法公式计算即可。  内标法是将一定量的纯物质作内标物,加入到准确称量的试样中,根据被测试样和内标物的质量比及其相应的色谱峰面积之比,来计算被测组分的含量。选择内标物有4个要求:  1.内标物应是该试样中不存在的纯物质   2.它必须完全溶于试样中,并与试样中各组分的色谱峰能完全分离   3.加入内标物的量应接近于被测组分   4.色谱峰的位置应与被测组分的色谱峰的位置相近,或在几个被测组分色谱峰中间。  内标法的优点是测定的结果较为准确,由于通过测量内标物及被测组分的峰面积的相对值来进行计算的,因而在一定程度上消除了操作条件等的变化所引起的误差。内标法的缺点是操作程序较为麻烦,每次分析时内标物和试样都要准确称量,有时寻找合适的内标物也有困难。外标法简便,但进样量要求十分准确,要严格控制在与标准物相同的操作条件下进行,否则造成分析误差,得不到准确的测量结果。  内标与外标都是定量的一种方法而已,至于哪一种方法好与不好不能一概而论,做不同的分析,面对着不同的要求,再加上分析成本分析效率等等问题,我想简单而有效进行定量分析来满足要求才是最重要的。  1、以前做过很多医药、农药中间体的芳香族卤代化合物的常量定量分析,没有自动进样器,用外标法定量,确实重现性与稳定性非常差,结果经常受到搞合成同事的质疑。其实,仔细分析原因不一定就是外标法不适合这种定量分析,首先我们的实验室仪器和手段是否调整到一种稳定而合理的状态了,比如,衬管是否洁净,玻璃棉的位置是否合适恰当(能否使样品尽可能的汽化)、汽化温度是否合适、色谱峰形是否对称(也就是样品与色谱柱健合相是否匹配)、附近有没有其它色谱峰的干扰、选用什么进样方式(如快速进样还是热针进样)等等因素的影响都需要考虑,如果这些因素都考虑了,按照GMP方法验证对于精密度的要求,同一样品进6针以上的RSD和配制6个样品的定量结果RSD都能满足小于1.5%的要求,那么这个方法用外标法就是完全适用的,但是前面的影响因素是一定要都考虑到的,否则谈论这个方法是否适用就有失偏颇了。在做过的许多出口产品的定量分析方法当中有许多是一些医药公司提供的比较完善而验证过的方法,内标与外标都有(他们用的都是自动进样)精密度都能满足RSD小于1.5%的要求,当一个方法能够满足测试要求的时候,无论内标外标,都是可行的,当然有一个分析成本和分析时间的问题,内标的成本和控制溶液、样品溶液的配制当然要比外标要高和麻烦一些了。而有些时候,可能受你实验室现有仪器和附属设备的影响,达不到一定的要求,而还必须进行定量分析,有时外标的结果可能就要差一些,这时,你可能就要考虑用内标法了,可以排除手动进样的误差、分流歧视的影响、包括一些未知因素平行误差的影响,这时内标可能就显示出它的优势来了。  2、上面已经提到当做方法验证的时候,当同一样品配制6个样品溶液用所选用的外标法进行定量的时候,RSD都满足1.5%的要求时,也分为两种情况,小于1%和大于1%小于1.5%。如果RSD的结果小于1%,那这个方法就没有什么可以怀疑的了 如果RSD的结果大于1%而在1.5%略低一些的范围活动时,这个方法的可行性就将受到质疑,毕竟这是方法验证,你就要考虑上面1所提到的影响因素的影响了,如果排除掉以上的影响因素,RSD还是在1.5%附近,就要尝试内标了,如果内标结果的RSD很好,就证明你的这个方法受实验条件的影响很大,只能用内标了,或者干脆将原方法做大的变动,再尝试用外标法测试。  3、而对于微量分析,比如农药和兽药残留的分析、环境分析等,根据不同的限量标准要求对于精密度的要求也比常量分析的要求要宽松的多,RSD有时可以允许达到10%甚至更高,这时可能外标法有更大的应用空间。  4、单从精密度方面去考虑,排除其它成本和效率的因素,个人认为还是内标优于外标。曾经做过一个中间体二氨基丙醇的常量定量分析,以二乙醇胺为内标,RTX-5 amine(碱改性) 15m*0.32mm*1.0um色谱柱分析,将配制好的控制溶液(含有内标物)自动进样器进6针,目的物(二氨基丙醇)与内标物(二乙醇胺)峰面积比率的RSD为0.18%,而只对这六针样品的目的物峰(二氨基丙醇)面积求RSD,结果为0.71%,通过这一实例的结果大家就会发现到底哪个方法精密度更好了,当然是内标更好了。当然这个化合物的检测方法最后根据上面的验证数据用内标和外标定量都是可以的,实验室可以自由选择。但内标与外标精密度结果的差异是显然存在的事实。  结论:应用外标法能够满足要求,首选还是外标法了,毕竟简单而省事。对于精密度要求比较高、结果准确度会产生重大影响、实验室条件不是很理想的等等条件下,用内标法还是必要的。无论应用那种方法,方法的验证和确认都是很重要的,只要是按照程序经过验证和确认的方法,都有其应用的空间的。  另峰面积归一法:如果被分析样品的组分是同系物,校正因子相近可直接用峰面积求出组分的百分含量。如果被分析样品的组分不是同系物,则要知道每种组分的相对校正因子。优点:不必准确知道进样量,操作条件略为变动对结果影响较小,计算方便,适合多组分的工厂例行分析。主要分析对象为任意。  测量各杂质峰的面积和色谱图上除溶剂峰以外的总色谱峰面积,计算各杂质峰面积及其之和占总峰面积的百分率。由于峰面积归一化法误差较大。因此,通常用于粗略考察供试品中的杂质含量。除另外规定外,不宜用于微量杂质的检查。
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    距离上一年度罗氏的半年报中公布了比较多的临床质谱方案细节后,又过去了半年时间,按其规划,2024年底将会在欧洲率先上市。  随着上市时间的临近,按着新品上市的一般推进流程,罗氏公司也不断对外公布了一些最新细节,使得其质谱方案的神秘面纱也一层一层的逐渐揭开。  在临床质谱火热之际,我们之所以如此关注罗氏公司的质谱项目,还是基于业界对罗氏公司全自动质谱方案的高度期望,尤其在科学仪器巨头赛默飞世尔(Thermo Fisher)公司全自动质谱一体机Cascadion项目以失败告终之后,我们更期待IVD巨头的解决方案。  看从IVD企业的方向是否可以走通,彻底解决临床质谱自动化,推进临床质谱进入临床检测科室,完成临床质谱普及的最后一公里路。  本文仅为分享临床质谱相关知识、探讨质谱自动化方案,以期质谱技术在临床端的进一步发展。质谱技术的普及,需要各级别企业的共同努力,有大象起舞,也有蚂蚁雄兵。文中内容仅为技术探讨,是对公开信息的进一步学习、推测和探讨,如有理解偏差、不准确的地方,请仅以罗氏公司未来官方资料及解释为准。我们敬重头部企业罗氏这么有创新的技术尝试且需保护相应的专属设计,也期待各家质谱相关公司凭借独立的创新精神取得各自的突破。  上市计划进展  简言之,如期推进!  落地时间与之前公布的信息没有变化,侧面证明在欧美地区的注册工作顺利、项目的研发按期望进展。  2024年1月9日,在第42届摩根大通医疗健康大会(JPM 2024)上,罗氏公司CFO Alan Hippe 以Entering the next growth cycle(进入下一个增长周期) 为题汇报了罗氏公司的一些主要进展,其中有两页提到了诊断部的质谱项目,确定其对未来增长的重要性,并再次提到其上市计划,2024年底CE欧盟区域落地,2025年预计美国FDA获批。  2024年2月初发布的2023年财报中,在诊断部CEO Matt Sause的报告部分,也看到他把i601全自动质谱系统在2024年CE落地作为他的首条关键任务。    我们还注意到,2023年5月,在意大利罗马举行的第25届国际临床化学与检验医学大会(IFCC WORLDLAB)暨第25届欧洲临床化学与检验医学大会(EUROMEDLAB)上,罗氏也将其质谱系统进行了揭幕,为欧洲市场的上市预热。  关于中国的上市时间,按业内推测及罗氏新产品在中国上市的规划传统,预计在2026年争取拿到国内上市资质。  值得提及的一件事情,在2023年12月国家卫健委临检中心第二届临床质谱的培训班上,很高兴的看到罗氏公司RA注册部相关人员也来学习质谱相关内容。  质谱技术对于罗氏公司也是一项新技术、新方法,为了做好相关注册工作、确保注册进度,相关人员主动学习相关知识,值得认可肯定!  设备整体结构  从左到右依次为进出样单元(含STAT急诊端口)、加样及磁珠前处理部分、色谱质谱部分。总体的尺寸并没有相关资料公布,但参照图片里其他模块的尺寸(e801及进样模块尺寸),按比例可大致估算,整体的设备长度约3.8米(含进样单元)。  其中色谱质谱部分从图中可以看出比e801(含MSB样本缓冲区)尺寸略短一些,我们姑且按1.4米算。  关于重量,我们也做个大概估算:考虑到色谱质谱部分有泵单元、分子涡轮泵、质量分析器等重量较大组件,整体重量应大于等于e801的730公斤,所以三者相加(190+730+730)整体重量应在1.7吨上下。  设备的整体结构,可以理解为进样单元,加上e801系统(含MSB样本缓冲区、无ECL电化学发光的检测系统),后面再加一个液相色谱及质谱分析仪部分。  此系统的e801部分,负责样品的进出样,传输,样品的加入,试剂的加入,基于磁珠的前处理等的流程,最后转移至液相色谱部分,进行液质分析相关步骤。  质谱试剂产线  在公布了质谱系统的型号i601之后,质谱的试剂盒也有了它的名称:Ionify(已注册商标),并形成Ionify® reagent line。很显然,这个词来自于离子的词根,这也正是质谱的工作原理,使物质离子化,测量待检物的质荷比M/Z。  至此,我们又可以大胆的猜测i601质谱系统这个cobas i系列的命名起源,那就是也是源于Ion离子这个词,与其免疫系统的e来自Electro ChemiLuminescence (ECL) elecsys电化学发光系统、临床生化的c来自Clinical Chemistry形成家族化命名逻辑,共同组成cobas中心实验室的主力机型系列。  试剂盒形式沿用cobas生化、免疫系统的cassettes式设计,即试剂多联包形式,从截图可看出也为3组分、尺寸与免疫e green package一致,这也使得其能兼容使用免疫系统e801的试剂处理单元,享用在线装卸载试剂功能。  若如猜测与e pack green试剂盒大小一致且试剂仓一致,则单模块也可以放置48个试剂。  我们可以对比下罗氏的质谱试剂与赛默飞世尔的Cascadion质谱系统的试剂,从临床使用角度,罗氏的即开即用、成分整合、可高度自动化的试剂更符合临床工作人员的喜好。  样本前处理工作流程  质谱检测与生化免疫等其他间接检测(检测器隔检测杯读值、非直接接触待检物)不同,其待检物质是被吞进检测单元的,是直接读取待检物M/Z质荷比的一种技术,无需标记物。  但血清中的成分非常复杂,有大量的磷脂、蛋白等基质杂质成分,待检成分只是非常少的一些物质,所以质谱检测是需要进行样本纯化后才能进样的,尽可能纯的待检物质可降低基质干扰,提升检测的灵敏度和准确性。样本前处理工作由于步骤复杂,目前是临床质谱分析的一个难点和重点,也是各家临床质谱自动化方案主要需解决的关键步骤。在众多的前处理方法中,磁珠法(或称萃取磁珠法)是最有希望实现高通量、自动化、标准化的,国内也有很多公司在这个方向下取得了卓有成效的进展。  这里我们看到罗氏采用的是磁珠法的方案,其过程简要整理如下:  此部分用到的各类试剂应主要来自Ionify的试剂包部分,从图中可大致判断罗氏的磁珠方案为正向抓取待检物的模式,磁珠依靠binder正向结合、抓取待检物质,最后洗脱下待检物质与内标物,进行后续检测。  这里稍微补充一句,磁珠法其实也能做除杂的方式,即沉降基质等成分,用上清部分作为为后续待检样品。  色谱质谱部分  前处理纯化后的样本转移到色谱部分,经过色谱柱,再到质谱检测器进行检测,得到信号。  为了提高检测通量,罗氏方案中设计了8个色谱柱单元,柱子放在cartridge中,这是一种特殊盛放色谱柱的弹夹式结构的装置,它还具有RFID标签。  此种设计与Cascadion的Quick Connect Cartridge有相似的设计理念,都是为了使其安装更换更加便捷,易于临床客户上手。  我们在上一次解读中提及到其设计检测通量可达到100个样品/小时,有过质谱使用经验的都知道,若按传统的单线程标准过色谱柱模式,要实现此速度非常困难。  罗氏采用了多线程模式,即有8根色谱柱可供样本通过,后面将顺序出锋而陆续进入质谱检测。  为便于理解整个实验流程,附简易功能模块示意图。  布局仅为推测,最终布局请以官方公布为准。  还有个非常重要的细节我们从图中可以看出,8个色谱柱单元长短并不一样,其中5个短柱子,3个长(常规)柱子区域。  从如此高的检测通量设计来推测,短柱子是做单项目(或小组合)测试的,这类柱子应与常规的色谱柱不同,是为这些快速检测项目而设计的,如激素类单项。  在结果界面的截图中,我们看到睾酮的色谱图里,单个测试是36秒的检测时间(注:色谱质谱系统里,30秒处为保留时间或出峰时间),按此检测模式恰好可以达到标称的100标本/小时(3600秒/36秒)的速度。  而对于长柱子(相对于短柱子的称呼),应该与传统色谱系统中的常规柱子更接近,预估是做一些联检类的项目,会有较长的检测时间来处理套餐类的项目组合。具体哪些是组合项目和色谱柱具体工作模式,还请大家静待罗氏公司的最终公布吧。  在设备的下方,则应是流动相溶剂等液体耗材部分及质谱仪部分(右侧)。  分析软件  检测流程的最后一部分,将会对数据进行自动处理,软件应用复杂的算法对结果进行验证,然后传输至LIS系统。这相比于传统的质谱分析软件有很大的改善,减少了很多人为参与、调整、确认结果的过程。  在软件界面我们可以看到峰型整合和结果验证的细节,如这个睾酮结果的界面中,分别显示了内标物与待检物质的响应值与峰型情况,依靠峰面积得出待检物的浓度。  在这个过程中,将自动完成待检物质与内标物的峰型质量检查、质谱仪与色谱仪的状态确认、整合与定标质量的确认、结果确认。  项目菜单  检测菜单也是质谱项目是否能成功的重要因素,罗氏公司一直以规划检测项目见长,这次在项目规划上也进行了大量的前期调研和顾问工作。  按规划i601将有一个超过60多个项目、全面的试剂套餐组合,分两批上市。  项目大类为以下5类:类固醇类激素类、维生素D类、TDM药物浓度检测、免疫抑制剂药物检测、滥用药物类检测。  未来质谱模块的灵活配置  模块化的设计一直是罗氏诊断产品的特点,从最早的Modular时代开始,到cobas 6000/8000。  作为cobas Pro的一个模块,罗氏的质谱方案同样拥有灵活的配置形式,在以下图片中我们可以看到i601可以进行双模块的拼接,以便进一步的扩展检测通量和项目数。  当然,还有几种与cobas Pro里其他模块的联机,与免疫模块e801的连接、与生化模块c503的连接,及与生化、免疫混合模块的连接 同样在今年落地的高速生化分析模块c703作为cobas Pro方案里的一员,未来也应可以参与到质谱模块的灵活配置中。  但请注意,在官网的标注中,明确的告知:在上市初期,将仅以单模块形式提供,所有其他的包括生化、免疫的配置将会在随后的日期提供。  一个有意思的探讨: 一套i601质谱系统算几个模块?  我的猜测是算2个,那么一个线体分支就最多可连接2个i601(4个模块),为什么?  视频里的2个i601联机展示图可作为依据吗? 不是仅仅从这里。  我的考量如下:通量的需求、设备长度、系统的复杂度、人员动线、通讯的限制、标本周转时间等等。  但需要进一步的官方消息确认,仅作猜测探讨。  补充知识:罗氏的多模块联机方案中,cobas 8000及Pro系列的模块连接数量,最多可扩展至4个。  我们再看一下罗氏公司的一个整体规划图,这是一套CCM2.0的流水线系统,颇为壮观,从图中可以看出P系列前处理+后处理、日立的轨道系统与生化、免疫、质谱、分子、尿机、血球、凝血组成的强大多学科布局,i601质谱系统作为一个新学科模块,占据着极为重要的战略意义位置。  写在最后  近些年,临床质谱一直是热门赛道,资本方、客户端、企业端,一直期待这一技术在精准医学中大展拳脚,但其发展速度一直不如预期,这里面有很多的因素限制。  我们非常期待有更多的企业在解决诸多困难中取得实质性突破,带我们进入临床质谱的新维度、新时代。  如罗氏官网中质谱项目的标题:Are you ready to enter a new dimension in mass spectrometry?  你准备好进入质谱分析的新维度了吗?  作为相关从业者中的一员,也意识到,临床质谱的普及除了产品维度外,还需要更多的质谱相关知识的推广,让大家理解这一检测利器,最终懂它、用它,真正发挥其作用。  希望今天的分享能起到一点点的作用。作者:IVD崔哥
  • Mars-400 Plus便携式气相色谱-质谱联用仪检测土壤中挥发性有机物
    1 土壤中挥发性有机物的检测分析1.1 方法概述  按照世界卫生组织(WHO)的定义,挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs)是指沸点范围在50~260 ℃之间,室温下饱和蒸汽压超过133.3 Pa,常温下以蒸气形式存在于空气中的一大类有机物。按化学结构,可进一步分为烷烃、芳香烃、烯烃、卤代烃、酯类、醛类、酮类和其他化合物等8类。不同的VOCs对人体具有不同的毒害作用,有些物质甚至具有强烈的“三致”作用(致病、致癌、致突变)。VOCs大体的危害如下:影响中枢神经系统,出现头晕、头痛、无力、胸闷等症状;感觉性刺激,嗅味不舒适,刺激上呼吸道及皮肤;影响消化系统,出现食欲不振、恶心等;怀疑性危害:局部组织炎症反应、过敏反应、神经毒性作用。能引起机体免疫水平失调,严重时可损伤肝脏和造血系统,出现变态反应等。  土壤中天然有机质主要是有腐殖质和部分分解的动植物残体组成,其对疏水性有机化合物的吸附起着重要的作用。土壤的污染是世界范围的一个环境问题,挥发性有机物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷进入水体,最后沉积到土壤中,在土壤中逐步富集,使土壤造成严重污染,因此监测和控制土壤中的挥发性有机物意义重大。1.2 主要仪器与试剂(1)仪器Mars-400 Plus便携式气相色谱质谱联用仪(聚光科技);LTM DB-5ms 快速气相色谱柱(5 m×0.1 mm×0.4 μm);顶空/吹扫捕集进样系统;涡旋混匀仪分析天平(0.0001g)。(2)试剂和耗材微量移液器(100 μL);微量移液器(1000 μL);注射器(50 mL)氦气,纯度99.999%,用作载气;25种VOCs(浓度为100 μg/mL,其中环氧氯丙烷为500 μg/mL);甲醇(色谱纯)、4-溴氟苯(色谱纯)、氟苯(色谱纯)、1,4-二氯苯-D4(色谱纯)。石英砂、干净土壤。1.3 标准样品配制1.3.1 标准样品储备液配制(1)标准样品溶液  以甲醇为溶剂,配制25种挥发性有机物的混合标准溶液,浓度为10 μg/mL。具体做法是:在10 mL的容量瓶中,加约7 mL的甲醇。打开装有标准物质的安瓿瓶,使用微量移液器,移取1 mL的标准样品,用甲醇定容至10 mL,得到标准样品使用液。(2)内标标准溶液  以甲醇为溶剂,配制氟苯、1,4-二氯苯-D4的溶液,浓度为10 mg/mL,作为内标贮备液(表1)。具体做法是:在10 mL的容量瓶中,加约7 mL的甲醇,使用微量移液器移取氟苯(色谱纯)97 μL,使用分析天平精确称取0.100 g的1,4-二氯苯-D4,用甲醇定容至10 mL,得到浓度为10 mg/mL内标贮备液。再次用甲醇稀释至10 μg/mL,得到氟苯、1,4-二氯苯-D4的内标标准使用液。(3)替代物标准溶液  以甲醇为溶剂,配制4-溴氟苯的溶液,浓度为10 mg/mL,作为替代物贮备液(表1)。具体做法是:在10 mL的容量瓶中,加约7 mL的甲醇,使用微量移液器移取4-溴氟苯(色谱纯)63 μL,用甲醇定容至10 mL,得到浓度为10 mg/mL替代物贮备液。再次用甲醇稀释至10 μg/mL,得到替代物的标准使用溶液。(4)基体改性剂  如果使用的方法是吹扫捕集处理方法,选用二次蒸馏水作为基体改性剂(参考国家环境标准(HJ 605-2011))。如果使用的方法是静态顶空处理方法,选用pH≤2的磷酸氯化钠水溶液作为基体改性剂。本次分析的土壤VOCs浓度都较低,适合使用吹扫捕集作为预处理方法,因此本方法选用水作为基体改性剂。(5)空白样品  向40 mL样品瓶中,加入5 g石英砂和20 mL纯净水,密封,得到空白试剂样品。1.3.2 标准系列样品溶液的配制  向15支40 mL的样品瓶中依次加入5 g石英砂和20 mL基体改性剂(水)。再向各瓶中分别加入一定量的标准使用液,配制成目标化合物浓度分别为5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL、60 ng/mL、100 ng/mL,每组浓度平行3份。在配制标准样品的同时,向每个顶空瓶分别加入一定量的替代物使用液,一定量的内标使用液,立即密封(表2)。将配制好的标准系列样品在涡旋振荡仪上振荡约5 min,由低浓度到高浓度依次进样分析,绘制校准曲线。1.4 样品采集和保存1.4.1 样品采集  土壤样品的采集和保存参照国家环境标准HJ/T 166的相关规定。采集的样品工具应用金属制品,用前应经过净化处理。可在采样现场使用Mars-400便携式气质联用对样品进行目标物含量高低的初筛,当样品中挥发性有机物浓度大于1000 μg/kg,则视为高含量样品。所有样品均应至少采集3份平行样品。1.4.2 含量高低初筛(1)在40 mL的样品瓶中加入约60 g的干净土壤(通过检测无高浓度的VOCs)。(2)模拟高浓度的土壤样品:向60g土壤中加入6 mL的标准样品溶液(10 μg/mL),配制得到1000 μg/kg的模拟高浓度的土壤样品。(3)使用Mars-400便携式气质联用仪,采用“气体样品分析方法”,首先将“高浓度土壤样品”的上层顶空气体分析一遍。得到该气体的TIC总离子流图。(4)继续使用Mars-400便携式气质联用仪,采集被分析土壤上层气体,得到相应的TIC图。如果被分析土壤的上层气体TIC响应值大于模拟土壤的TIC图,判断被分析土壤为高含量土壤,否则按低含量土壤处理。1.4.3 样品保存(1)在现场保存:采用样品收集装置,加入大约5 g 的土壤到含有10 mL 甲醇的样品瓶中。快速地擦掉瓶子螺纹上粘附的土壤,然后立刻用螺旋帽和隔垫密封住瓶子。用冰存储样品于4 ℃。可以采用其它的样品质量或者甲醇的体积,分析人员需要能够证明整个分析过程的灵敏度对于当前的应用是适当的。(2)不在现场保存:收集不带保存液的高浓度的土壤样品,就是样品既不含有保存溶液,也不含有甲醇。当不采用在现场保存的方法时,尽可能地填充满整个样品容器,使顶空体积最小。1.5 样品分析1.5.1 样品分析条件1.5.2 样品分析步骤1.5.2.1 标准样品分析步骤(1)准备章节3.2的标准系列样品。打开仪器,并调试稳定。(2)设定好分析条件,激活方法,待所有分析条件达到设定值,将样品空白放入吹扫捕集装置的样品池中,等待平衡5 min,将吹扫捕集插针插入样品瓶中,点击主机界面的“运行方法”,仪器开始自动吹扫捕集-气质联用分析。(3)空白样品应该满足待测化合物浓度低于检出限,或者分析结果的5%。(4)按照步骤(2)从低到高分析标准系列样品。(5)样品高低浓度交叉分析时,需在中间插入空白样品分析,以防高浓度样品的残留影响低浓度样品分析。1.5.2.2 土壤样品分析步骤Mars-400便携式气质联用仪是一款适用于现场分析的仪器。本方法开发了一套现场分析的方法和步骤(图1)。(1)现场开机预热,同时开启和预处理设备,如涡旋振荡仪,简易天平等。(2)调试主机和吹扫捕集系统,激活“土壤分析”方法,或者按照章节5.1设置分析方法。(3)分析空白样品,空白样品分析结果应该满足待测化合物浓度低于检出限,或者分析结果的5%。(4)接下来分析质控样品,质控样品指的是浓度在校准曲线中间浓度点附近的标准溶液,本实验选取20 ng/mL标准样品作为质控样品。计算标准样品和替代物的回收率,回收率应在80% ~ 120%之间。图1 样品分析流程图(5)进行土壤样品的现场分析。通过章节4.2的浓度初筛,如果为低浓度的样品,称取5 g,直接加入20 mL基体改性剂,加入40 μL的内标贮备液、40 μL的替代物贮备液,使用涡旋混匀仪混匀,待测。如果为高浓度样品,称取5 g土壤,加入10 mL甲醇,先涡旋振荡提取10 min。将提取液稀释成水溶液,加入5 g石英砂,加入内标和替代品,涡旋混匀,待测。(6)将待测样品通过Mars-400 便携式气质联用仪进行分析,现场进行定性定量,并输出报告。1.6 结果与讨论1.6.1 标准曲线的制作  按照章节5.2.1的方法,从浓度低到浓度高分析标准系列样品,每组浓度平行分析3组。本试验采用特征离子定量法进行定量。以样品浓度与内标浓度的比值作为横坐标,以样品特征离子峰面积与内标特征离子峰面积作为纵坐标,绘制内标标准曲线(图2,表4)。图2 25种VOCs的总离子流图  图2是石英砂加标的25种VOCs的总离子流图,采用对溴氟苯作为替代物(第22号色谱峰),氟苯、1,4-二氯苯-D4作为内标。从表4可以得到,25种VOCs和对溴氟苯的线性相关系数都在0.99以上。1.6.2 精密度和准确度  在5 g石英砂中加入400 ng的标准样品,配制成80 μg/kg的土壤加标样品,按照低浓度土壤样品的方法进行吹扫捕集-便携式气质联用分析,样品连续分析7遍,计算标准偏差S,从而得到分析的精密度,然后通过计算平均回收率得到分析方法的准确度(表5)。  从表5可以得到,连续7次分析的相对标准偏差在20%以内。5 g石英砂中加标浓度为80 μg/kg,平均加标回收率在80%~120%之间。1.6.3 方法检出限  根据方法检出限的实验方法,取5 g石英砂,加入5 ng/mL标准样品,得到20μg/kg的空白加标土壤(计算检出限的3~5倍浓度),连续进样7遍,剔除异常值,计算标准偏差S,在99%的置信区间里,取MDL=3.143×S,如表6。从表5中可以看到,本方法的检出限在2.62 μg/kg ~ 12.06 μg/kg之间,可以用来检测泄露到土壤中的挥发性有机物。
  • 岛津公司独特的质谱快速筛查数据库--Compound Composer
    岛津公司独特的质谱快速筛查数据库 --Compound Composer同时筛查942种农业和环境有害化学品 在GCMS分析中,由于仪器间的差异和仪器状态的不同,样品的保留时间、响应值会有不同,所以绝大多数定量分析必须通过分析标准样品,对目标化合物进行保留时间确认并制作相应的工作曲线而进行。随着国外各种法制法规的引入(如日本的肯定列表制度)以及我国食品安全和环境保护等法规的不断完善,待检测残留农药及有害化学品的数量在不断增加,标准样品的获得以及配制、保存所花费的大量人力财力,使检测部门越来越难以承受。基于这个全球实验室都共同面临的难题,岛津公司和日本北九州城市环境科学研究院共同开发了Compound Composer多成分同时快速筛查分析用数据库,这个数据库对定量分析所需要的信息(保留时间、响应因子、质谱图)进行了标准化,主要用于食品中残留农药、环境污染物多成分快速筛查分析以及突发食品安全和环境污染事件等的快速应对等领域。该数据库的优势在于:1、不使用农药标准品就可以初步确定有害化学物质是否存在及其大概含量(半定量)2、数据库中登录942种有害化学品的保留时间、质谱图和校准曲线,其中农药450余种。用正构烷烃校正实际样品的保留时间,可以获得高可靠性的化合物鉴定结果。3、使用GCMS-QP2010系列的GCMSsolution进行分析和生成报告。4、数据库中的化合物信息易于随时增添和修改。化合物分类Ⅰ化合物分类Ⅱ化合物数量CH构成物质(194)脂肪族化合物31 苯系物14 多环化合物79 PCB62 其它8CHO构成物质(150)醚类11 酮类6 苯酚类50 邻苯二甲酸酯11 脂肪酸酯34 其它38含氮化合物(113)芳香胺43 喹啉类3 硝基化合物42 亚硝胺5 其它20含硫化合物(12) 12含磷化合物(8)磷酯类8PPCPs1414农药(451)杀虫剂184 除草剂118 杀菌剂116 其它33合计(942) 942同位素内标8 该数据库可广泛应用于:1、对受限制和不受限制的有害化学品的存在与否及其含量进行确证。2、对不易获得标准样品,但希望获得化合物定量数据进行的近似定量。3、意外事故和事件中化合物的快速鉴定和定量。4、快速创建定量分析用的定量表。 通过多成分同时分析用数据库Compound Composer提取目标物质量色谱图、质谱图、校正曲线和感兴趣的定量化合物所需的有关信息,生成一个GCMSsolution方法,使用数据库中正构烷烃的保留时间信息,结合该分析中所用的仪器条件下采集的正构烷烃测定的数据校正目标化合物的保留时间,不用再指定其它条件就可以用GCMSsolution工作站进行定性和定量分析。此外,校正仪器性能用的化合物数据也记录在数据库里,因此GCMSsolution的QA/QC功能有利于增强化合物定性和定量的可靠性。注:1、 通过对GCMS仪器包括色谱柱进行适当的调节,该数据库定量能力就能够满足化合物筛查分析,但与实际样品校正曲线的方法相比较,定量会有一定误差。如果需要精确的定量结果,需分别测定标准样品,做校正曲线后进行定量分析。2、 请使用随数据库所带的方法样板文件中的分析条件。3、 当分析容易吸附和解吸的样品,如含氮化合物,或氨基甲酸盐,或拟除虫菊酯农药,其定量结果和实际值会有差异,取决于色谱柱条件和样品情况。 有关本数据库的详情,请您向岛津公司各分公司人员咨询。 关于岛津 岛津国际贸易(上海)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津国际贸易(上海)有限公司在中国全境拥有12个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以“为了人类和地球的健康”为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 《单颗粒电感耦合等离子质谱法检测纳米颗粒》国家标准解读
    单颗粒电感耦合等离子质谱法(spICP-MS)是一种在非常低的浓度中检测单个纳米颗粒的方法。与传统表征金属纳米颗粒技术相比,使用单台ICP-MS,不需联用设备就可以同时完成纳米颗粒的成分、浓度、粒径、粒度分布和颗粒团聚的检测,这是透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)等纳米粒径表征技术无法完成的,并且此方法可将样品中溶解的纳米颗粒离子与固体纳米颗粒区分开来。近期,国家纳米科学中心牵头制定了国内首项单颗粒电感耦合等离子体质谱法(spICP-MS)国家标准《GB/T 42732-2023 纳米技术 水相中无机纳米颗粒的尺寸分布和浓度测量 单颗粒电感耦合等离子体质谱法》。本文特邀国家纳米科学中心葛广路研究员、郭玉婷高级工程师对该标准进行解读。一、背景 目前,基于纳米技术或含有工程纳米颗粒的产品已广泛使用,并开始影响有关的行业和市场。因此,消费者可能直接或间接地接触到(除天然纳米颗粒外的)工程纳米颗粒。在食品、消费品、毒理学和暴露研究中,工程纳米颗粒的检测成为纳米颗粒应用潜在效益和潜在风险评估的必要部分,迫切需要建立产品、试验样品和环境等复杂基质中痕量纳米颗粒检测方法标准。二、标准概述本标准包括范围、规范性引用文件、术语和定义、缩略语、适用性、步骤、结果、测试报告8章内容和1个资料性附录。本标准描述了使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)在时间分辨模式下测定单个纳米颗粒的质量和悬浮液中离子浓度,检测水相悬浮液中纳米颗粒,并表征颗粒数量与质量浓度、颗粒尺寸及数均尺寸分布的方法。三、适用性本方法仅限用于纯纳米颗粒的水相悬浮液、材料或消费品的水相提取液、食品或组织样品的水相消解液、水相毒理学样品或环境水样品。非水相样品处理见标准参考文献。水相环境样品经过过滤和稀释,食品和毒理学样品经过化学或酶消解和稀释。将水相悬浮液中的颗粒数量或质量浓度与原始样品中的浓度联系起来需样品相关提取、效率和基质效应等信息,并由用户进行额外验证。四、主要技术内容本文选取原理、重要参数传输效率和响应值及线性的确定、结果计算方面部分重点内容进行讲解,详细内容及仪器设置、试样制备等相关内容与注意的事项参见标准原文。1 原理单颗粒电感耦合等离子体质谱(spICP-MS)是一种能够在非常低的浓度下检测单个纳米颗粒的方法,此方法适用于水相悬浮液中无机纳米颗粒的尺寸及数均尺寸分布、颗粒数量浓度与质量浓度,悬浮液中离子浓度的测定。将常规的ICP-MS系统设置为以高时间分辨率模式采集数据。水相样品连续进入ICP-MS中,雾化后,一部分纳米颗粒进入等离子体并被原子化和电离。每个原子化的颗粒相对应的离子团为一个信号脉冲。使用合适的驻留时间和适当稀释的纳米颗粒悬浮液,质谱仪可实现单个纳米颗粒检测,称为“单颗粒”ICP-MS。对纳米颗粒悬浮液进行稀释,以避免违反“单颗粒规则”(即在一个驻留时间内有一个以上的颗粒到达检测器)。由于离子团中的离子密度很高,其产生的脉冲信号远高于背景(或基线)信号。脉冲强度、脉冲面积与纳米颗粒中被测元素的质量,也即纳米颗粒直径的立方成正比(假定纳米颗粒的几何形状是球形)。单位时间检测到的脉冲数与待测水相悬浮液中纳米颗粒的数量成正比。2 确定传输效率引入的样品只有一部分到达等离子体,结果的计算需要知道传输效率。使用已知的纳米颗粒标准样品测定传输效率。如果没有可用的纳米颗粒标准样品,可以使用任何其他良好表征过的纳米颗粒悬浮液,重新计算稀释倍数和浓度。纳米颗粒尺寸已知,颗粒浓度未知时,结合分析一系列与纳米颗粒相同元素的离子标准溶液,确定传输效率。3 确定响应值及线性随着纳米颗粒的直径增大,信号响应值将按三次方增加,所以需要对纳米颗粒每种组成每种尺寸范围的响应进行验证。校准最好使用纳米颗粒标准样品,无法获得这样的标准样品时,在相同的样品分析条件下,使用被测元素的离子标准溶液进行此步骤中的校准。分析离子溶液的标准工作液,用线性回归法确定校准曲线的相关系数,校准函数的斜率,即为ICP-MS响应值。4 结果计算4.1 检出限的计算由空白对照样品中的颗粒数量确定颗粒数量浓度检出限,结合平均颗粒质量,计算质量浓度检出限。由刚好能从背景中区分出来的脉冲信号强度决定颗粒尺寸检出限。4.2 颗粒浓度和尺寸、离子浓度的计算由时间扫描中检测到的脉冲数、传输效率、样品流速计算水相样品中的颗粒数量浓度;样品中颗粒信号强度、离子标准溶液的ICP- MS响应值、传输效率、驻留时间、样品流速、纳米颗粒材料的摩尔质量和被测物的摩尔质量计算单个颗粒的质量,假设颗粒为球形,计算得到颗粒的直径。由离子产生的连续基线信号估算样品中的离子浓度。通常,可以用商用软件或将测试数据导入定制的电子表格程序进行处理,以计算纳米颗粒的数量、质量浓度、尺寸(等效球直径)和相应数均尺寸分布,并同时确定样品中存在的离子质量浓度。本标准的资料性附录A给出了定制的电子表格程序处理数据的示例。五、结语本标准等同采用ISO/TS19590:2017 Nanotechnologies—Size distribution and concentration of inorganic nanoparticles in aqueous media via single particle inductively coupled plasma mass spectrometry,于2023年8月6日发布,将于2024年3月1日实施,是国内首项使用单颗粒电感耦合等离子体质谱方法表征纳米颗粒的国家标准,支撑spICP-MS作为一种普适性方法的推广与应用。本标准由国家纳米科学中心、珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、岛津企业管理(中国)有限公司、清华大学、中国计量科学研究院、杭州谱育科技发展有限公司,安捷伦科技(中国)有限公司制定。在起草阶段,标准起草工作组选用金纳米颗粒,在国家纳米科学中心、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、岛津企业管理(中国)有限公司、安捷伦科技(中国)有限公司、杭州谱育科技发展有限公司,利用不同仪器进行了测试,使用仪器所带软件对颗粒尺寸和颗粒数量浓度进行了处理计算。在征求意见阶段,向四川大学、中国地质大学、武汉大学、清华大学深圳国际研究生院、东北大学、华东师范大学、中山大学、厦门大学、中国科学院过程工程研究所、中国科学院南京土壤研究所、中国科学院生态环境研究中心、上海市食品药品检验研究院、生态环境部南京环境科学研究所、中国科学院高能物理研究所、山东英盛生物技术有限公司等高校、科研院所和企业发送了标准征求意见材料,征求意见专家多为分析化学、纳米科学等领域专家,给本标准提出了具有代表性的意见,在此感谢他们对本项标准制定工作的支持。本文作者: 葛广路 研究员;郭玉婷 高级工程师 国家纳米科学中心 中国科学院纳米标准与检测重点实验室 Email:gegl@nanoctr.cn guoyt@nanoctr.cn
  • 色谱前处理技术专题|岛津:以特色前处理附件不断满足气相色谱多样化分析需求
    近年来,为了提升色谱分析的效率和准确度,满足实验室对实验流程自动化等方面的需求,色谱前处理技术不断发展,新型前处理技术应运而生,同时高自动化、智能化前处理设备也逐渐推出并普及。为了展示当下色谱前处理技术及产品的应用现状,探讨未来前处理技术的发展方向,仪器信息网特别策划了“色谱前处理技术发展专题”,并面向广大色谱前处理技术企业、色谱前处理领域专家学者及业内相关从业人员广泛约稿。以下为岛津的供稿,分享了岛津围绕气相色谱技术,推出的各种特色前处理附件产品,以及如何通过这些创新技术,满足广大分析人员的多样化需求。--------------------------------以特色前处理附件不断满足气相色谱多样化分析需求岛津制作所自1957年推出岛津第一台商用气相色谱仪GC-1A以来,到今年已经65年了。在这跨越一个甲子的发展历程中,岛津始终秉承以用户为本的理念,努力践行“匠人精神”。在这个创新过程中,围绕气相色谱主机,岛津不断推出各种特色前处理附件产品来满足广大分析人员的多样化需求。前处理附件可谓是气相色谱分析的第一道关口,对于分析的重要性不言而喻,没有合适和质量过硬的前处理附件,分析的准确性将无从谈起,可以说前处理附件是高质量气相色谱分析的前提和必要条件。岛津围绕气相色谱进样技术开发了非常完善的前处理附件,包含液体自动进样、顶空自动进样、固相微萃取进样、热脱附进样、热裂解进样、气袋自动进样等。同时,围绕各个领域分析人员的具体需求,创新开发了系列特色技术并将其融入产品设计中,这些技术已经广泛服务于石油化工、环境监测、医药卫生、食品安全、教育科研等众多领域的实验室中。液体自动进样液体自动进样是气相色谱最常用的进样方式之一,广泛用于食品安全、教育科研、医药卫生等领域。岛津液体自动进样技术最早可以追溯到1970年专为GC-5A气相色谱仪所开发的AOC-5液体自动进样器,采用了竖直进样方式,这也是首台亮相中国的岛津液体自动进样器。随后不断创新,又陆续推出了水平进样方式的AOC-6, 以及搭配了方形样品盘的AOC-14等多个明星产品型号。在多年技术积淀的基础上,岛津于1996年正式推出AOC-20经典型号,在不断发展创新的过程中,AOC-20系列已经畅销超过25年了,成为气相色谱历史上非常受欢迎的代表性进样产品之一,为全球各地气相色谱仪用户所熟知。2021年,岛津重磅发布了AOC-30系列,这是岛津最新一代高端液体自动进样器型号。图1. 岛津AOC液体自动进样技术创新之路针对液体进样的使用场景,分析人员常常会关注三个方面的核心性能:交叉污染、样品通量和使用体验,岛津AOC-30的开发人员在广泛调研的基础上,重点围绕这三个方面进行了研发和创新。以交叉污染为例,一些特定分析项目中的化合物非常容易产生残留,比如毒品中甲基苯丙胺分析,甲基苯丙胺响应值很高,非常容易造成下一针的残留,对分析人员造成困扰。AOC-30支持多达4种溶剂来洗针,且可自由设置这4种溶剂交互的洗针程序,实现低交叉污染性能,可以很好的满足此类的分析需求。这一性能特点在化工、科研、工业制造等领域得到广泛欢迎。图2. AOC-30可支持多达4种溶剂的交互洗针程序以样品通量为例,对于一些分析任务比较重的实验室,比如第三方检测机构来说,由于样品量大和仪器长时间连续分析,以往可能会出现批处理分析中,洗针溶剂意外耗尽的风险。针对此问题,AOC-30实现了支持多达12个4mL溶剂瓶的溶剂量,这样超大容量的溶剂使得分析人员再也无须担心溶剂意外耗尽的问题,有助于大量样品长期稳定可靠的连续分析,再加上双塔进样,分析效率翻倍。图3. AOC-30支持双塔进样模式以分析体验为例,针对各个领域中的多样化进样需求,为了不断提升操作体验,AOC-30围绕“Analytical Intelligence”理念,特别设计了【进样助手】功能——基于多年积累的专业分析经验,将适于典型特性样品的六种进样参数预先内置在系统中,分析时仅需设置进样体积和洗针溶剂类型,然后“一键选择”预置的方法参数,即可创建适合的进样方法。比如针对乙二醇,白油,硅氧烷、甘油、润滑油和柠檬油等高粘度样品分析需求,特别预置有【粘性样品模式】;针对内标法进样分析的需求,特别预置有【多层进样模式】,实现自动加内标。图4. AOC-30进样助手功能操作过程针对样品量大和追求完全自动化的法规类型实验室,AOC-30还开发了样品盘读码器功能。可读取样品瓶上的条形码或二维码,自动在工作站中录入样品信息,如分析日期,样品ID,客户信息等内容。此模块读码准确度高,因此能够避免手工录入错误信息的风险,目前已经支持国际通用的13种条形码规格和7种二维码规格。此功能受到医药CRO、临床检验等领域用户的广泛欢迎。图5. AOC-30样品盘读码器模块作为岛津高端液体自动进样器,AOC-30设计了一系列能够满足当下和未来实验室所需的自动化和远程操作等多方面的功能,为现代实验室赋能。正是基于多方面的创新设计,AOC-30斩获了2022年德国红点设计大奖(Red Dot Design Award 2022)和iF设计大奖(iF Design Award 2022 )。图6. AOC-30高端液体自动进样器气袋自动进样气体进样在石油化工,教育科研和环境保护等领域中应用非常广泛,传统上,很多分析人员使用气密针进样或者手挤压气袋进样,此时由于气体的扩散性,这两种操作方式都非常容易造成分析结果的不稳定,重现性差。针对这个现状,岛津开发了cGBS-2030气袋进样器,使得分析作业从原本危险的环境转移到干净的实验室中进行,同时很好解决了硫化物吸附和操作体验不佳这两方面的问题。在石油化工领域中,气体中硫化物的分析通常是一个难点,其原因在于常常会出现由于硫化物吸附现象而导致分析数据不稳定的问题。cGBS-2030气袋进样器采用了惰性化流路设计,从而很好的支持硫化物及其他活性组分的分析,可以得到良好的分析效果。图7. cGBS-2030气袋进样器的分析效果当多个气袋样品等待分析时,由于气袋的体积和形状方面的原因,常常存在连接和操作的诸多不便,cGBS-2030气袋进样器采用可旋转式设计,大幅提升了连接气袋及气瓶的便利性,同时进样指示灯即时掌握进样状态。专门设计的3COsolution 辅助软件,可非常便捷直观的设定和显示气袋安装、分析、拔除、吹扫时间、平衡时间、进样时间等操作,并支持LabSolution软件。大幅改善传统气袋进样器的硬件和软件操作体验问题。正是基于多方面的创新设计,cGBS-2030气袋进样器斩获了2022年德国红点设计大奖(Red Dot Design Award 2022)和iF设计大奖(iF Design Award 2022 )。图7. cGBS-2030气袋进样器顶空自动进样顶空自动进样技术在环境分析、食品安全、医药CRO、公安司法等领域应用非常广泛。岛津顶空进样技术最早可以追溯到1985年研发和生产的HSS-2A(搭配GC-9A),可支持多达40位样品量,随后又推出了HSS-4A(搭配GC-17A),进样针和样品瓶温度均可设置到150℃,且支持顶空自动进样和手动进样之间的便捷切换。在多年技术积累的基础上,岛津陆续发布了HS-10,HS-20,HS-20 NX等产品。图9. 岛津顶空和热脱附进样技术创新之路顶空自动进样技术除了通量之外,大家经常关注的就是高沸点残留和操作体验这两个问题。岛津研发人员在HS-20 NX产品设计之初,就重点探讨和解决了这两个分析痛点。HS-20 NX继承并提高了HS-20在挥发性有机物分析中的优异性能,同时兼容用户友好型设计,是科学研究和质量控制工作的好助手。图10. 岛津Nexis GC-2030加强版搭配顶空自动进样器HS-20 NX在残留性能上,HS-20 NX一方面采用了创新的隔离流路设计,与传统顶空相比,隔离流路可有效减小排空阀中残留物质向定量环的扩散,有效降低交叉污染;另一方面在GC和HS之间采用内置的超短惰性流路设计,可支持高温设定,满足高灵敏度分析要求,一定程度上避免了高沸点物质的残留。研发人员曾测试树脂脱气中环硅氧烷的分析,即使300℃下高沸点物质可以获得高的回收率。图11. HS-20 NX隔离流路设计和短传输线设计在操作体验方面,HS-20 NX可嵌入气相色谱仪的LabSolution软件中实现完全控制,同时引入了在气相色谱仪中应用非常成熟的ClickTek 技术,实现免工具安装色谱柱,简化色谱柱更换及日常维护。对于顶空分析灵敏度要求更高的分析项目,为了进一步提高顶空方法的灵敏度,岛津开发人员专门设计了Trap型号(包括一个电子冷阱),可对宽沸点范围内的物质进行富集,这相比于传统方式,灵敏度再提高10~100倍。这三个前处理技术是岛津众多特色前处理附件的一个缩影,反映了岛津围绕气相色谱主机,不断在前处理相关产品上开拓创新,满足各个领域广大分析人员的多样化需求。岛津在气相色谱领域深耕六十余年,是世界上气相色谱历史最悠久的品牌之一,一直致力于气相色谱仪相关技术的创新。近年来岛津气相色谱研发团队一个很重要的理念就是“与家电相媲美的易用性”,研发时完全以用户的立场作为出发点,以此来开发真正能诠释气相色谱分析技术的内涵和潜能的创新产品,而这样的理念也同样适用于气相色谱相关前处理附件的开发工作。面向未来,针对石油化工、环境监测、医药卫生、食品安全、教育科研等广泛领域用户在分析操作中实际需求,希望通过更多岛津特色附件的导入,不断扩充气相色谱的使用场景,不断改善用户的操作体验和分析效果,不断满足气相色谱多样化的分析需求。
  • 国内首个《医疗机构临床质谱实验室建设共识》正式发布!
    近期,国内首个《医疗机构临床质谱实验室建设共识》出炉,从临床质谱实验室通用要求、人员、环境、仪器、试剂及耗材要求等方面进行了相应的规范与指导。该共识最大的优点在于给出了非常多细节和明确的建议,解决了很多临床医院缺乏专业指导的情况下,在建设实验室的过程中无从下手的问题。虽然目前国家对质谱实验室并不存在硬性的建设要求和审查批准,但质谱平台涉及到的易燃易爆、毒性、挥发性等硬性风险,和高专业性、低自动化带来的人员、管理上的软性高需求都使之在实际建设开展中远远复杂于其他临床常见实验室。中华医学会检验医学分会临床生化检验学组、中国医学装备协会检验医学分会联合领域内专家制定此篇共识。  下为共识核心内容摘要:  近年来,随着质谱技术越来越多地应用于临床检验领域,配置质谱仪器、建设临床质谱实验室已成为众多医疗机构及第三方医学检测实验室的选择。与常规生化免疫系统相比,质谱分析检测系统对实验室环境的要求更为严格,需配备的辅助设备、耗材、试剂种类更为繁多,手工操作环节更加繁琐,同时对操作人员的技术能力要求更高。  如何建设安全高效、工作流程顺畅且符合质量规范要求的临床质谱实验室仍是医疗机构面临的严峻考验。为规范医疗机构临床质谱实验室建设,中华医学会检验医学分会临床生化检验学组、中国医学装备协会检验医学分会联合领域内专家从临床质谱实验室通用要求、人员、环境、仪器、试剂及耗材要求等方面制定共识。  该共识覆盖了临床检验目前使用较多的多个质谱平台(不包括应用于微生物领域的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术平台):主要应用于代谢物和药物监测的液相色谱串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术平台、应用于微量元素检测的电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)技术平台,和目前初步应用于在淀粉样变分型、M蛋白血症分型等临床诊断和鉴别诊断的高分辨率质谱平台。  一、通用要求  (一)管理要求  临床质谱实验室建设和运行应满足《医疗机构临床实验室管理办法》[10]等相关法律法规要求。临床质谱实验室可开展很多常规生化免疫方法无法检测的特殊项目,部分项目目前仍无注册的商品化试剂,使用实验室自建方法开展检测时应参考《医疗器械监督管理条例》(2021年6月1日实施)第53条的规定[11], 临床质谱实验室开展诊疗项目也应符合国家及地方相关规定。  质谱方法是许多重要检验项目检测的首选方法,然而临床质谱实验室的运行相对常规检测平台更加复杂,因此,应加强临床质谱实验室质量体系建设和日常质量管理,保障医疗安全。实验室可参照中国合格评定国家认可委员会《医学实验室质量和能力认可准则》(GB/T 22576.1)[12]、《医学检验实验室基本标准(试行)》和《医学检验实验室管理规范(试行)》国卫医发[2016]37号[13, 14]、《医学检验实验室管理暂行办法》[15]、《临床实验室设计总则》(GB/T 20469-2006)[16]、《临床实验室室间质量评价要求》(GB/T 20470-2006)[17]、《实验室生物安全通用要求》(GB 19489-2004)[18]等建立质量体系和管理要求,同时可参考美国病理家学会实验室认可检查清单中质谱相关条款完善相关程序。  (二)临床质谱实验室平台设置  基于满足临床需求、保障医疗安全质量及实现资源共享的原则,同一医疗机构内应集中设置临床质谱实验室。  推荐在医疗机构检验科内设立单独的临床质谱专业组,或者在检验科生化及免疫专业的组织架构下设置临床质谱实验室。根据实验室规模和不同质谱技术的技术特点和临床预期用途差异,可进一步根据临床需求分为定量检测组(LC-MS/MS、ICP-MS等)和定性检测组(高分辨质谱、质谱成像等) 或者基于待测物的临床应用可分为药物浓度组、激素检测组等。  (三)检验项目设置  开展临床质谱检验项目应综合考虑技术可及性和临床需求迫切性,优先考虑开展权威指南推荐的可明显提高诊断准确性的项目。另外,虽然色谱质谱技术对多种项目检测具有明显优势,但现阶段自动化程度低、仪器昂贵,故应充分考虑依托质谱技术开展检验项目的前沿性及实用性 检验项目开展后的质量保证,如室内质控、室间质评或实验室间比对等因素也应被充分考量。基于质谱技术的临床应用现状,本共识推荐开展的检验项目有:内分泌相关指标(类固醇激素、儿茶酚胺及代谢产物、肾素活性等)、遗传代谢病相关指标(氨基酸、有机酸、脂肪酸、酰基肉碱等)、治疗药物监测(免疫抑制剂、抗菌药物、精神类药物等)、营养素系列指标(维生素、微量元素等),部分多肽类标志物(如胰岛素样生长因子、胃泌素等),以及化学品中毒(重金属、农药等)的定性定量检测。  二、人员资格及岗位职责  (一)实验室主任和/或技术主管(实验室负责人)  实验室主任和/或技术主管应具有2年以上质谱实验室工作经验,充分了解质谱技术的优势、局限性、发展趋势及临床应用的适宜场景 具有较强的色谱质谱专业理论知识和丰富的技术实践经验 同时具有较强的组织管理与协调能力。实验室主任和/或技术主管主要职责包括:组织、管理实验室的各项检测工作,确保实验室设施设备完善,确保实验室环境及日常行为符合生物安全、化学品安全和消防安全要求,确保使用的检测系统和质量体系有效运行,制定实验室检测项目清单及相应的分析性能质量目标,负责检测报告的签审和解释等。实验室主任或技术主管应定期对技术人员进行规范化操作培训和考核[19]。  (二)技术人员  技术人员应具备临床检验、分析化学、药物分析或质谱相关教育背景,需熟练掌握色谱及质谱技术理论、仪器设备使用维护、检验项目标准操作规程(standard operation procedure,SOP)、质量控制方法,完成相关岗前培训及实操考核。  实验室应严格按照培训考核的项目种类和仪器类型授权上岗,人员轮岗后应重新进行培训及考核。质谱检测项目前处理步骤繁琐,自动化程度低,对技术人员的操作要求高。人员岗位相对固定有利于及时处理各类故障问题,保证检测质量,保障报告按时发出,结果报告审核人员应经过系统的临床检验或药学专业培训,具备质谱分析相关知识,并通过国家规定的检验人员技能考试。  建议1 临床质谱实验室主任和/或技术主管应具备质谱理论知识、实践经验及组织协调能力,应根据相关规定和实验室实际情况建立和制定临床质谱实验室的质量管理体系及管理规范、实验室各类制度等,以保障临床质谱实验室有序运行并高效服务临床。  建议2 临床质谱实验室技术人员应经过色谱质谱原理、仪器使用及维护、检测项目SOP、结果分析处理等专项培训,考核合格方可上岗 离岗半年需再次进行操作培训及考核 离岗超过2年,需经过再次理论培训、操作培训及考核。  建议3 临床质谱实验室技术人员岗位应相对固定,如需轮岗,建议同一岗位在岗时间不短于1年。  三、实验室设计、建设要求  (一)实验室布局  应根据开展的项目种类、仪器型号及配套设备的数量等测算临床质谱实验室所需的总面积,以及不同分区的面积分配。因质谱实验室涉及复杂的暖通装修及各种供电、供水等管路设计,故应充分考虑实验室空间的高度、外排系统等,需符合环境要求。  实验室应合理分配开展工作的空间,其设计应确保用户服务的质量、安全和有效,以及实验室员工、患者和来访者的健康和安全,实验室应评估和确定工作空间的充分性和适宜性。如有条件,无机类前处理操作区域与有机类前处理操作区域应分隔。此外,由于色谱-质谱仪易受环境洁净度、温/湿度、空气流、射频辐射及电磁场的影响,前处理和色谱分离环节使用的强挥发性的有机溶剂对人体损害较大,质谱仪真空泵噪音较强等原因,质谱室应设置在空间充足,通风良好且符合生物安全要求的区域内,不宜设置在患者诊疗区域内 如设置在检验科内,应与检验科其他功能空间有效分隔。在布局中应充分考量色谱-质谱检测系统对于通风、温湿度、供电系统的要求及其与周边实验室的兼容性,同时应远离震动源、远离大于10高斯的磁场(如核磁共振仪和扇形磁场质谱仪),避免日光直射,尽可能减少周围环境的射频辐射。  临床质谱实验室应基于工作流程、不同实验活动的不相容性及仪器运行期间相互影响的可能性等因素,进行有效的分区。ICP-MS产热量大,建议单独分区放置。为降低噪声及有害气体对实验人员的影响,还应充分考虑通过电脑远程控制系统实现人机分离。氮气发生器及空气压缩机等会散发大量热量及产生噪声,推荐将其放置于独立房间。此外,应有充足的标本、耗材、试剂存储空间,应设置专门区域安置冲淋装置、洗眼装置、急救箱及消防器材等。若为独立的实验室还应设置天平称量区及更衣室等。  建议4 质谱实验室应设置于相对独立的区域,不与常规生化、免疫等检测区混设,不与患者诊疗区域混设 ICP-MS建议设置于独立空间或在同一空间距离其他质谱设备较远的位置。  1.样本制备区:应在样本制备区配备足够的通风设施。质谱前处理过程中涉及有机试剂、挥发性酸、碱的操作应在通风橱中完成 自动移液工作站应该配备万向排气罩 应充分评估临床工作量、预处理操作时长及检测周转时间(turn-around time,TAT)要求,配备足够的通风橱、试验台,建议双侧操作试验台间距应1.6 m,单侧操作试验台距墙面或其他实体间距1.2 m,以保证同时操作不受干扰。可根据配置的通风橱、通风试剂柜及试验台的数量等测算样本制备区所需面积。初建实验室临床业务尚未确定时,可根据医院规模和业务类型估算样本制备区面积。  2.仪器区:应充分整合不同仪器制造商的安装条件及使用要求,对于直接影响检测质量的环境温湿度等应至少遵从制造商建议。通常,每台仪器(液相和质谱)长度在2.0 m左右,宽度在1.0 m左右。应根据设备型号、重量、体积选配合适规格的色谱质谱仪器专用工作台或根据色谱质谱设备规格设计通用实验台。工作台应结实稳定,可承受质谱、色谱、电脑等设备的重量。工作台后应预留出一定的维护空间,以方便工作人员对质谱仪器的维护保养。由于色谱、质谱设备及气体制备装置重量偏大,故工作台承重应不低于500 kg/m2, 如无法达到,应采用钢板分散压力。当实验室内无法实现人机分离时,应为机械泵加装减噪罩,建议装载于工作台下方并高于地面,周围留有足够的空间便于散热和维修保养。另外由于需要在吊顶内部铺设气体管路、电路等,建议吊顶内高度(即吊顶距天花板的高度)不低于0.8 m,用于铺设各类气体管路、通风管路、空调、除湿机、消防管路等设备安装及维护空间 吊顶至地面高度应满足质谱仪器放置需要,建议不低于2.8 m。  建议5 仪器区面积应根据仪器数量进行规划。实验台后应预留宽度不少于0.5 m的空间,实验台设计参考建议9,建议为每台仪器配置不少于7.5 m2的空间。  建议6 仪器区吊顶内高度不低于0.8 m,吊顶至地面间高度不低于2.8 m。  3.结果分析及报告区:应配备计算机及相应工作软件远程连接仪器区电脑,方便结果分析及报告发送。该区应该实现“人机分离”,尽可能地降低仪器噪音和环境对人体的危害。所有仪器设备的计算机及远程控制的计算机不可接入广域网。  4. 气源区:由于质谱仪正常运转会使用各种气体(如氮气、氩气等),实验室需要预留出存储或制备气体的空间 如实验室空间充足,建议设置集中供气房间(气源区)。气源区不宜距离仪器区及标本处理区过远,以免影响气压,同时该区域应便于运输及更换气瓶。  5. 耗材区:应在常温库房固定位置放置耗材,定期增补,保证供给充足,可同检验科其他耗材空间共用。  6.样本及检测试剂储存区:应配备冷藏、冷冻、低温冷冻冰箱,保证检测试剂和临床样本放置于合适的储存条件,临床样本与检测试剂应分开放置。  7.废液处置区:应依据《医疗废物管理条例》[20]、《医疗卫生机构医疗废物管理办法》[21]等法规,结合各实验室及所在单位的实际情况,制定排废标准。质谱分析及样本制备后所产生的污水大部分含有有机溶剂、酸、碱、盐等,均应进行必要的处理,符合国家排放标准后,方可排入城市污水管网 或者收集后(收集过程中应存放于相对独立、通风良好的空间)由有资质的废水处理机构进行处理。  建议7 质谱实验室宜设立独立的样本制备区、仪器区、结果分析及报告区、气源区,以上区域间应有明确的物理分隔以达到相应的环境要求。  建议8 对于拟配置设备及预期检测项目用途尚不明确的待建实验室,建议质谱实验室总面积不低于50 m2,按照样本制备区∶仪器区∶结果分析区∶其他=3∶5∶1∶2进行区域划分。  建议9 对预期用途及设备配置相对明确的实验室可以按照以下方法评估:样本制备区面积=(通风橱底面积×数量+实验台面积+大型设备底面积+其他)×2.0 m2 仪器区面积=质谱仪数量×6.0 m2。气源区面积可按照配置的氮气发生器、空气压缩机等的实际面积测算,通常1台质谱仪配套气体供应空间不少于1.0 m2,气源区面积不少于5.0 m2,该房间与质谱仪安装地点距离不宜超过10.0 m。  (二)环境及设施要求  1.洁净度:灰尘吸潮后质谱仪内部芯片或焊点处易产生锈斑,导致开机瞬间发生放电,进而导致电源或电路板故障。另外,散热过滤网上的灰尘会阻碍仪器内部热量向外散发,可导致仪器重要部件如电路板、涡轮泵等过热损坏。ICP-MS测定的微量元素在样本中的含量很低,易受环境中灰尘等影响。  建议10 仪器区应保持环境洁净无尘,推荐配备空气净化器、窗户防尘网、空调出风口的空气过滤器等。通风设施良好的实验室不建议开窗。  2.通风:甲醇、乙腈、正己烷、挥发性酸、碱等试剂是质谱实验室常用的流动相及提取试剂,存在潜在肝肾毒性及神经毒性等,因此,质谱实验室除满足一般检验科实验室6~8次/h全新风换气要求外,还应充分考虑不同操作步骤可能存在的挥发性气体损害风险,配置通风橱、万向排风罩等通风设备,以保障实验室人员安全。通风橱、万向排风罩一般风速达0.5 m/s即可满足要求,但对于挥发性较强、气味较大的操作,可适当增加风速,以便及时将废气排出室内。LC-MS/MS废气排放口距离排风口大于3.0 m以上的需加装排废管路,且仪器端的排废口风速应达0.5 m/s以上。对于无机质谱ICP-MS需安装专用排风系统,根据不同厂家要求风速一般需达8.0~15.0 m/s,且仪器端应有防冷凝水回流设计。各类排风系统的排放口都应有防雨水倒灌回流设计。通风橱、万向排风罩、排废管路等应为独立控制系统,建议有“一备一用”功能设计,最好有故障触发报警功能,以便能及时采取应对措施。  建议11 样本制备区涉及有机溶剂或挥发性酸、碱的使用均需在通风橱中完成,故应充分评估项目数、标本量及TAT要求,设置充足的通风橱,建议不少于2台1.5 m通风橱。  建议12 仪器区需根据实验室拟安装的质谱设备的位置和台数配备足够数量的万向排风罩,或按照每3.0~4.0 m2均匀排布万向排风罩,风速应大于0.5 m/s 废液瓶管路接口应尽可能密封。  建议13 统筹估算所有通风设备的风量及风口,合理设计风道及室外风机系统,建议单独配置风机系统电源(配电箱)。  建议14 ICP-MS应根据仪器要求设置独立的排风系统,风量应不小于8.0 m/s。  3.温湿度:为保证仪器状态的稳定,仪器区应保持恒温恒湿,应配置温湿度计进行监测,有条件的实验室,建议配备24 h智能监控系统,灵活设置不同区域的温湿度警戒值,失控时能及时通知相关人员采取措施。质谱仪通常可耐受的温度范围为15~30 ℃,温度过高会使电路板长期高温工作,降低仪器寿命 湿度过高会降低电子元件的绝缘强度,空气中的水分附着在绝缘材料的表面,使电子元件的绝缘电阻降低,设备的泄漏电流大大增加,造成绝缘击穿,产生电气故障,所以应根据不同质谱仪的制造商手册要求设置允许温湿度范围。另外,由于质谱仪散热量大,应计算每台质谱仪的散热量后,统一评估集中空调是否满足运行要求,如不满足应加装独立的空调。),空气压缩机及氮气发生器等设备散热量大,其所在空间需配备空调,保持室温不超过30 ℃。  建议15 仪器区最佳温度宜控制在20 ℃,温度波动小于2 ℃/h,最佳湿度宜控制在35%~50%,空气湿度过高推荐配备除湿器,空气干燥地区推荐配备加湿器。  4.噪音:质谱仪器、机械泵、氮气发生器、超声清洗仪等均会产生较大噪音,应尽量实行“人机分离”操作,另外采取必要的隔音或降噪措施,如将机械泵放入降噪箱中,优先选择不用泵油、噪音更小的干泵。  建议16 仪器区采用穿孔吸音板等材料进行装修,机械泵放入降噪箱中。进入仪器区宜佩戴降噪耳机。  5.供电设施:不同型号质谱的用电需求不同,应依照厂家提供的仪器用电需求进行供电,另外需配备不间断电源(uninterruptible power system, UPS)以防止突然断电导致的仪器损坏。每套色谱质谱仪或质谱仪应根据不同厂家的仪器配置情况配备足够的电源插座。氮气发生器及空气压缩机等仪器因通、断电时的瞬时电流大,比正常工作时高,较易熔断保险,压缩机的启动和停止会对电网电压造成干扰,所以建议将质谱仪和氮气发生器的电路分开。冰箱、自动化前处理工作站、超高速离心机及其他重要辅助设备同样应配备UPS。电源电压波动应小于5%。电源应具有良好的接地措施,接地电阻应小于4 Ω。电源插座有接地线、零线和火线,安装方法应符合电工规范(左零右相)。地线与零线的电压要求小于3 V。  建议17 每台色谱质谱仪器应设有独立开关,电源应有断电保护功能(断电之后重新输入电压不能自动上电,仪器有说明不允许使用漏电保护功能的除外)。  建议18 临床质谱实验室可根据未来5年质谱仪配置规划,参照不同种类质谱仪用电一般标准,统一评估用电量,设立独立配电箱并设置集中UPS。  6.供水设施:分析用水包括样本制备过程用水和流动相配制用水。样本制备及流动相配制应使用超纯水(电阻18.2 MΩ/cm),超纯水纯度要求可参照行业标准《临床实验室试剂用纯化水》[22]。可使用超纯水机制备超纯水,应监控水质并定期更换滤膜 另外也可使用商品化超纯水。  7.供气设施:质谱实验室应配备供气设施,用于质谱仪以及样本前处理的正压固相萃取装置、氮吹仪等。质谱仪通常用氮气作为辅助气,根据仪器要求配制氮气,一般要求氮气的纯度在99.99%以上,且需保证气源供气充足且稳定,推荐采用氮气发生器为质谱仪提供氮气。质谱仪还会使用清洁空气、氩气、氦气等作为辅助气,可采用空气压缩机、液氩钢瓶、氦气钢瓶等供气。  所有的气体管路应避免泄漏,气体传输推荐使用医用级不锈钢管道,气路接口应定期进行泄漏检测,压力阀应定期进行性能评估。气源区应有气体泄漏检测报警装置(对于氮气、氦气、氩气没有专门的泄漏报警装置,可采用氧气报警装置,保证气体室内氧气含量充足,以防实验人员在气体室内窒息)。  建议19 根据拟采购的质谱仪种类、品牌等,评估用气种类和最大负荷流量,统一配置相关供气设备。配置设备建议根据实验室诊疗项目发展规划及医疗应急需求按不少于评估量的150%配置。  8.危化品存储设施:质谱实验室常用的溶剂如甲醇、乙腈、正己烷等均为易燃溶剂,应配备易燃试剂专用柜,实行双人双锁管理,并有准确的出入库登记、使用记录。若实验室用到易腐蚀性化学品(如盐酸等)及易制爆化学品(如硝酸等),则应配备专用的易腐蚀化学品柜和易制爆化学品柜,均实行双人双锁管理,有出入库记录,并且设有监控。定期盘点所有的化学品。以上物品管理需满足医院及当地公安机关相关规定和要求。  建议20 应配备防腐蚀、防火及防爆专用试剂柜。在密闭空间内存放挥发性有机溶剂的试剂柜,应连接排风系统,排风量不小于0.5 m/s。  四、分析仪器及设备  (一)分析仪器  1.分析仪器的选择:出具临床检测报告的质谱分析仪器应该具备中华人民共和国医疗器械注册证,且出厂日期在注册证有效期内。需根据临床检测项目需求选择相应类型的质谱仪器。(1)液相色谱-三重四极杆质谱(LC-QQQ-MS):实验室开展内源性代谢物检测如维生素、氨基酸、胆汁酸、儿茶酚胺、类固醇激素、神经递质、β-淀粉样蛋白,以及药物浓度监测等项目应配备LC-QQQ-MS仪器。(2)电感耦合等离子体质谱:实验室开展无机元素检测项目(如碘、锌、硒等)应配备ICP-MS仪器。(3)气相色谱-质谱:实验室开展有机酸检测等项目应配置气相色谱-质谱仪器。(4)高分辨质谱:实验室开展毒物与药物筛查、蛋白鉴定分型等检测项目,在LC-QQQ-MS基础上可以增配高分辨质谱仪器。  分析仪器必须经过检定校准合格、性能验证符合要求后方可使用,并根据设备使用年限制定验证周期。仪器应有明显的运行状态标识并指定专人负责管理,具有使用、维护及维修的记录。  建议21 建议充分调研临床需求,确定所需要的合适的质谱仪类型。对小分子代谢物定量检测,建议配备LC-QQQ-MS 对无机元素定量,建议配备ICP-MS 对具有有机酸及相关代谢物检测需求的实验室,建议配备气相色谱-质谱仪器 有毒物、药物筛查及蛋白质组学等需求的可在LC-QQQ-MS基础上配备高分辨质谱仪器。  2.分析仪器的使用:使用仪器前,技术人员必须熟知仪器使用说明及项目操作SOP,通过相关考核,方可进行独立操作 使用前需要确保仪器用试剂、电、气均正常。  使用仪器时,技术人员需对质谱离子源等部件进行日常维护 开始进样前,应对以下要点进行核查:确认离子源的类型并保证安装正确 核对色谱柱型号及安装方向正确 检查流动相配制正确、体积足够、并且在效期内,配制流动相需记录配制日期、配制人等信息 检查废液桶未满且适用(液面达90%需更换) 检查样品室并对已测样本进行清理 启动系统,排出液相系统管路中的气泡,检查质谱仪器状态、参数是否正常 调用项目方法对仪器进行平衡,并进行系统适用性测试来进行仪器状态考察,观察系统压力、仪器状态、分析物色谱峰的保留时间以及质谱的响应值,正确设置进样板类型,并确保样本盘中样本位置与序列表中一致,满足要求后正式进样。  使用仪器后,技术人员需要根据检测物质及流动相对仪器进行冲洗。定期对仪器系统适应性结果进行分析,回顾仪器状态,若存在信号异常应及时进行维护或维修。定期进行仪器表面及部分部件的擦拭清洗,去除污物或灰尘。  建议22 建立完整的仪器使用前、中、后操作及维护保养SOP,严格按照规程操作并保留完整记录。  建议23 每年至少对质谱仪进行一次预防性维护。  3.分析仪器的质量控制措施:根据《液相色谱-质谱临床应用建议》[19]可将分析仪器的质量控制措施分为系统适用性测试和周期性质量监控。系统适用性测试:推荐至少在每个分析批次之前、预防性维护之后、仪器卸真空后或者是当系统平衡出现问题的时候进行系统适用性测试,以确保检测系统处于正常状态。周期性质量监控:仪器设备重大维修、维护保养、移动后,需评估仪器的性能指标与维修、维护保养、移动前保持一致,还需评估前后临床样本检测结果的偏移程度。  建议24 系统适应性测试既可以选择厂家提供的校准溶液,也可以选择检测项目的低浓度标准品溶液,测试仪器的灵敏度和稳定性,保证满足临床检测要求。  建议25 仪器设备校准合格、性能验证符合要求后方可使用。在用仪器设备应实行周期校准,并保存校准报告。  (二)前处理及其他设备的配置及使用  根据实验室检测项目需要,配备以下样本前处理设备及其他辅助设备。  1.正/负压装置:检测项目的样本前处理若用到固相萃取,则应配备正压或者负压装置。负压装置还需配备真空泵,正压装置则需配备氮气源。  2.氮吹装置:根据检测项目的前处理需求,配备多孔氮吹仪(连接氮气源或空气源),加速样本前处理环节中的溶剂挥发,推荐将氮吹装置放于通风橱中或连接排风装置,避免操作过程中可能存在的挥发性气体的损害风险。  建议26 质谱实验室前处理应根据需要配备氮吹仪、正/负压装置、自动样本处理系统。氮吹仪和正压装置应配备独立的气源,防止前处理操作影响质谱仪器供气的稳定性。  3.全自动样本处理系统:根据检测项目前处理方法学需求,可配备自动化前处理设备,以方便样本的处理。  4.其他辅助设备的配置及相关管理要求:样品前处理过程中涉及的关键仪器设备(包括计量器具、辅助设备等)要定期检定、校准、验证。分析天平、移液器、容量瓶、pH计等器具设备应制定计量周期,定期参加法定计量部门或有资质的计量服务机构检验,并保存计量检验证书。另外,根据实验需要可配制真空浓缩仪、离心机等 前处理中可能需要对流动相容器、玻璃器皿等进行清洗,应配置自来水池、水池旁应配备洗眼器。  五、试剂及耗材  (一)试剂的选择和制备  1.商品化试剂盒:开展检测项目应优先选择获得医疗器械注册证的商品化试剂盒 按照常规试剂盒管理,建立购买、验收入库、贮存和使用的SOP,并有准确的入库、保存、使用和有效期记录 应该在预开展本项目的仪器上论证试剂盒的系统适用性,方法学评价的数据需符合临床指南的要求。  2.自制试剂:目前尚没有商品化试剂盒的检测项目,可根据《液相色谱-质谱临床应用建议》、《液相色谱串联质谱临床检测方法的开发与验证》推荐[19, 23],建立实验室自建方法。实验室自建方法可购买和使用商品化的校准品,当无法获得商品化校准品时,可考虑自行配制,自制校准品的基质尽可能同临床样本相似或经过基质效应验证不受基质影响[23]。购买的校准品通常是粉末状或高浓度溶液,不能直接使用,应通过称量、混合、稀释等手段进一步制备校准溶液[24]。校准品优先推荐使用有证标准物质,若此物质不可获得,应尽量选择满足权威计量和标准物质研制机构研制的物质或具有明确定值信息的物质,确认分析证书内容的完整性并留存。分析过程涉及的标准品和试剂的纯度、级别、规格和来源应符合实验要求 自制校准品的批次更换应建立相应的接受标准,以免引入系统误差。内标的使用可校正基质效应以及样本萃取、色谱分离和离子化过程中产生的偏差,内标应选择样本中不存在的非内源性物质,可采用结构类似物或稳定同位素内标,推荐使用稳定同位素标记(氘标、13C标记)的内标,质荷比差异应大于3,且纯度应满足分析要求,建议在98%以上。其他试剂应满足色谱、质谱仪器使用的纯度要求。应科学论证自制试剂的性能,方法学评价的数据需符合临床指南的要求或满足预期用途。  3.质控品的选择和制备:优先选择商品化的质控品,无法获得商品化质控时,可考虑自行配制。一般需配制高、中、低3个浓度的质控,根据待测物的浓度分布选择合适的质控水平。质控品的基质应与待测样本相同或尽可能同待测样本接近,自制质控品可使用患者混合样本或进行预期浓度待测物添加的混合样本。  建议27 对于无商品化试剂的项目,可采用自建方法,并进行完整的方法学评价。对于已有注册商品化试剂的项目,应首选商品化试剂,并在该实验室系统上进行性能验证。推荐采用第三方质控品,自制质控品应评估均匀性、稳定性等。  (二)耗材的选择和使用  样本采集、前处理过程以及样本分析过程中所涉及到的所有耗材(如离心管、固相萃取板以及色谱柱等),都应建立购买、验收入库、贮存和使用的SOP,并有准确的出/入库登记、使用、维护及性能记录。耗材的厂家和批次不同可能会对实验结果造成影响,若有耗材发生变更,则需要开展相关验证实验。  六、检验样本及程序要求  质谱检测样本类型可为尿液、全血、血清、血浆、脑脊液、干血片等,应根据临床检测项目的具体需求选择合适的样本类型,并关注影响样本的可能因素如溶血、脂血等。检验样本及程序要求同临床生化免疫其他项目,针对质谱实验室特殊项目的检测及程序要求可参考《液相色谱-质谱临床应用建议》[19]、《CLSI C62A》[25]等质谱相关文件。  质谱在临床应用越来越多,本共识重点对医疗机构临床质谱实验室建设中的关键环节进行了阐述,本共识将适时修订,以满足临床规范化应用的需求。  执笔人:禹松林(中国医学科学院 北京协和医院检验科),马晓丽(中国医学科学院 北京协和医院检验科),杜鲁涛(山东大学第二医院检验科),邱玲(中国医学科学院 北京协和医院检验科)
  • 固定污染源废气中的挥发性有机物现场测试方案-便携式气相色谱柱质谱法(中)-北京博赛德
    在 固定污染源废气中的挥发性有机物现场测试方案-便携式气相色谱柱质谱法(上)我们介绍了气袋采样、HAPSITE分析检测固定污染源废气中的挥发性有机物的前期准备:配件和预制校准曲线工作事项。今天我们继续介绍样品的采集与稀释、空白测试以及样品分析工作过程。2.样品采集和稀释2.1样品采集使用气袋法采样系统进行样品采集,参考HJ732。图1 气袋采样系统 2.2样品稀释样品稀释步骤如下:(1)使用气袋采样系统进行样品采集;(2)使用玻璃注射器取体积为 Vn的氮气,注入干净的气袋中;(3)使用玻璃注射器取体积为 Vs 的样品气,注入同一气袋中;(4)使样品气与氮气充分混合均匀,并尽快分析。稀释倍数按公式(1)计算: f=Vs+Vn/Vs 公式(1)式中:f ——稀释倍数;Vs——样品气体积,ml;Vn ——氮气或洁净空气体积,ml。注:若条件允许,使用气体稀释装置进行稀释。3.空白测试将高纯氮气冲入气袋并连接BCT仪器,做空白测试。4.样品分析4.1预调查和预检测预调查:在测试前,应事先调查污染源情况,如行业排放标准所列的常见挥发性有机污染物等。预检测:开启SURVEY速查方法,运行20~30s空白作基线;将装有样品的气袋连接BCT仪器,响应值上升,并稳定下来(约持续10~20s即可)后,移走样品;再运行10~20s使响应值回归到基线。通过TIC响应值来预估样品浓度,并衡量稀释倍数。 图2 Survey实时谱图 4.2样品测试根据预调查和预检测,按照2中的方法进行样品采集和稀释后选合适的方法进行测试。按以下两种情况进行:速查结果谱图的TIC_MAX≥500万,选择高浓度系列方法;TIC_MAX<500万,选择低浓度系列方法。 未完待续
  • VOCs分析检测中高沸点组分响应低的原因及解决办法
    实验背景目前采集环境空气中挥发性有机物有三种方式:吸附管采样、袋采样和罐采样。罐采样由于具有分析组分多、存储时间长以及可实现长时间采样的优势,而得到vocs分析检测实验室的广泛应用。分析难点及常见问题随着罐采样使用频次增加,近来我们会碰到如下问题:1、测试标气中高沸点组分(含氧类组分)比例下降或完全不出峰(即响应低),如图1:图1而如果出峰正常,谱图应该如图2:图22、标准曲线中一些高沸点组分和含氧组分经常出现负截距,如图3:图3萘和1,2,4-三氯苯的校准曲线出现负截距难点问题原因分析产生高沸点组分响应低、含氧组分出现负截距的主要原因如下:存储装置和系统管线没有经过惰性化涂覆或者惰性化涂覆效果不好;惰性涂覆好与不好质谱离子源不干净;预浓缩系统温度参数设置不准确,导致高碳物质没有完全转移;管线、预浓缩系统捕集阱以及采样罐其一被污染。原因初步排查确保与样品接触的部位,都是经过惰性化涂覆,且具有惰性化涂敷测试报告;清洗离子源,确保质谱离子源干净;确保预预浓缩系统的捕集阱温度传感器是经过校准的,entech 7200的分流阀在m2向m3转移时流量为3-5ml/min,且测试方法为北京博赛德所提供。如果初步排查出现问题,请及时解决或联系工程师;如果无上述问题,说明预浓缩系统或采样罐已经被污染。问题解决方案罐采样属于全组分采样方式,所以除了挥发性有机物,也会将空气中的半挥发性有机物、气溶胶和颗粒物采集到采罐内,尤其当采样流速大的时候,颗粒物更易进入。这些颗粒物和气溶胶又很难通过常规的方式清洗干净,导致在采样罐内形成吸附点,当高沸点物质经过时,很容易被吸附,从而导致响应值下降;这些杂质亦有进入预浓缩系统的隐患。一、防止颗粒物进入采样罐,而且根据epa to15a-2019和hj759-2015的要求,用采样罐采集环境空气时一定要加装过滤装置,以过滤掉杂质;但是,这样也不代表万无一失,所以同时epa to15a-2019还规定:过滤器应经常清洗或更换,以减少对所收集空气样本产生负面影响。清洗方法:用水或甲醇超声清洗15分钟,再用纯水清洗,然后放入烤箱里(是真空炉)烘干;污染不严重的也可用高纯氮气吹扫,时间5分钟左右。二、预浓缩系统引起的高沸点组分出峰低与曲线负截距的问题解决方案首先整体升高预浓缩系统的bake温度,包括阀温、bulkhead、m1和m2,延长烘烤的时间;其次对m3捕集阱,可将柱流速调大(根据色谱柱的内径),然后把预浓缩系entech7200的分流阀和进样阀同时打开3-5min;若还无效果,可样品经过的管线卸下,用高纯氮气对其进行吹扫,氮气分压表压力为0.4mpa,每段吹扫5分钟;或将管线放在甲醇中冲洗,再用清水冲干净,然后放入烘箱(50℃,真空烘箱)烘干,并用湿润的零空气或氮气吹扫,每段吹扫5分钟。通过预浓缩系统的自身或手动操作逐一排查,若还不能达到预期效果,BCT要更换预浓缩系统的配件:在m1向m2转移时,只升高m1温度(升高BCT50℃),如果高沸点物质响应提高,说明m1被污染,更换m1冷阱;将m2向m3转移的时间延长BCT10分钟,如果高沸点物质响应提高,说明m2被污染,更换m2冷阱;将进样时间延长BCT10分钟,如果高沸点物质响应提高,说明m3被污染,将m3冷阱调换进出口或者更换m3冷阱。结 论在确保质谱离子源干净与预浓缩系统温度参数设置准确的前提下,对于罐采样分析,采样罐必须要加颗粒物过滤器,且孔径10um以下,并根据采样实际情况对其定期清洗;如果条件允许,建议每次采样前都用氮气吹扫清洗,谨防采样罐、预浓缩系统被污染。
  • 基于超高效液相色谱-质谱法的肽段分析中非特异性吸附评估及通用型最小化策略
    近年来,蛋白质组学技术在肽和蛋白质类新型治疗药物的蓬勃发展以及临床新型大分子生物标志物的深入发掘中被日益广泛应用。应用方式的迭代对生物大分子的分析技术提出了更高的要求。基于蛋白质特征肽段检测的自下而上的蛋白质组学技术(bottom up proteomics)是现有研究中具有较高灵敏度与分辨率的蛋白质定性定量方法。开发多肽的生物分析方法是极具挑战的,除了所需的低检出限外,多肽的非特异性吸附性质,使其极易在接触到的材料表面发生吸附,进而导致分析全流程中待测物的丢失或干扰,给定性和定量分析引入巨大风险。例如在蛋白组学研究的质谱数据库搜索中,即使系统中微量肽段的损失或残留亦可能导致假阳性或假阴性结果。而在高灵敏度的多肽定量方法的开发中,肽段的非特异吸附对定量分析的线性、准确度和精密度均有负面影响。低浓度肽段溶液的吸附性质会更加明显,表现形式为标准曲线的非线性,最终导致定量限的不必要升高以及方法的重复性差。已有一些研究在分子水平上解释这种吸附行为,然而目前对其潜在的机制和相互作用仍然知之甚少。Eeltink等基于分子动力学模拟,提出了一种三相分子机制解释肽段从溶液吸附到强相互作用不带电固定相上的原理。Kristensen等研究了样品容器对阳离子多肽吸附的影响,当1 μmoL/L肽溶液在硼硅酸盐或聚丙烯瓶中存储1 h后,肽段的回收率仅有10%~20%。也有研究通过在溶剂中添加有机试剂、酸/碱性溶液、表面活性剂、吸附竞争剂或调整流动相组成等方法减少这类吸附。这些研究论文大多对一组特定的多肽和/或表面材料进行研究,但均未给出可用来预测多肽吸附特性的规律,也未给出通用的解决吸附的方法。本研究选择牛血清白蛋白(BSA)作为模型蛋白质,以其酶解后的肽段作为包含亲水性和疏水性多肽的“典型”多肽组样本。首先通过超高效液相色谱-高分辨质谱(UPLC-HRMS)的测定,分析常见多肽理化参数与上述多肽组的非特异吸附程度的关联性。然后基于超高效液相色谱-三重四极杆质谱(UPLC-QQQ-MS/MS)建立对强吸附肽段吸附程度的评估方法,从样品制备至分析测定建立全过程试验设计,考察不同材质的制备、储存耗材对肽段吸附的影响,以及考察不同色谱条件对肽段残留的影响,最终提出多肽全流程分析中减少非特异性吸附的通用型策略。01样品制备方法取10 mg BSA溶于10 mL水中,制得1 mg/mL蛋白储备液,进一步以水稀释为100 μg/mL的工作液。取200 μL上述工作液于蛋白质低吸附离心管中 加入65 μL 500 mmol/L碳酸氢铵和60 μL 50 mmol/L二硫苏糖醇,于60 ℃水浴加热60 min对蛋白质进行还原 放冷至室温后加入120 μL 50 mmol/L碘代乙酰胺,于暗处反应30 min进行烷基化 加入100 μg/mL的胰蛋白酶5 μL,于37 ℃水浴中酶解8 h,加入甲酸20 μL终止反应,12000 g离心15 min后,取200 μL上清置于蛋白质低吸附的进样瓶中作为混合肽段溶液待测。02超高效液相色谱-高分辨质谱方法参数色谱条件:色谱柱采用Waters Acquity Premier Peptide CSH C18(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm) 柱温为40 ℃ 流速为0.25 mL/min 流动相A、B两相分别为0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸乙腈溶液。洗脱梯度为0~1 min, 1%B 1~13 min, 1%B~40%B 13~13.1 min, 40%B~90%B 13.1~16 min, 90%B 16~16.1 min, 90%B~1%B 16.1~20 min, 1%B。进样器温度10 ℃ 进样量5 μL。质谱条件:毛细管电压3 kV,锥孔电压30 V,离子源温度120 ℃,脱溶剂气温度450 ℃,锥孔气流速25 L/h,脱溶剂气流速800 L/h。电喷雾电离(ESI)源、正离子模式下测定,MSE模式采集,扫描范围m/z 50~2000 数据采集时使用亮氨酸脑啡肽校正液进行实时质量校正,以保证采集质量数的准确性与重复性。采集后的数据使用Unifi软件处理。03相对残留量的测定和肽段分级策略将上述混合肽段溶液经上述条件采集、Unifi软件分析后,可得BSA酶解后肽段组的实际肽段组成和每个肽段的响应值Area(供试品溶液)。在进样上述供试品溶液后连续进样3针空白溶剂,以3针空白溶剂中检测到的对应肽段响应之和Area(Blank 1+Blank 2+Blank 3)计为该肽段的残留总量,该肽段的相对残留量为肽段的残留总量与肽段响应值的比值。基于肽段的响应与相对残留量,可将BSA酶解后的肽段组分为如下四类:Class Ⅰ,响应高且无残留的肽段 Class Ⅱ,响应高但有残留的肽段 Class Ⅲ、Class Ⅳ分别为响应低,无吸附和有吸附的肽段。响应的高低以是否大于中位数计,有无残留以Area(Blank 1+Blank 2+Blank 3)是否有检出判断。04超高效液相色谱-三重四极杆质谱方法参数色谱条件:色谱柱采用Waters ACQUITY UPLC BEH C8(100 mm×2.1 mm, 1.7 μm) 柱温30 ℃ 流速0.4 mL/min 流动相A、B两相分别为0.2%甲酸水溶液和0.2%甲酸乙腈溶液。洗脱梯度为0~2 min, 2%B 2~5 min, 2%B~60%B 5~5.1 min, 60%B~90%B 5.1~8 min, 90%B 8~8.1 min, 90%B~2%B 8.1~11 min, 2%B。进样器温度10 ℃ 进样量5 μL。洗针液为90%乙腈水溶液(含0.2%甲酸)。质谱条件:离子化电压5500 V 气帘气压力0.14 MPa 离子源温度500 ℃ 喷雾气、辅助加热气压力0.38 MPa。ESI源正离子模式下测定,多反应监测(MRM)模式采集,12条Class Ⅱ类肽段的离子对、碰撞能量(CE)、去簇电压(DP)值经Skyline软件协助优化后结果如原文表1所示。文章信息色谱, 2022, 40(7): 616-624 DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.12012张莹1,2, 杨静1,2, 马跃新1,2, 曹玲2*, 黄青2*1.南京中医药大学药学院, 江苏 南京 2100232.江苏省食品药品监督检验研究院, 国家药品监督管理局化学药杂质谱研究重点实验室, 江苏 南京 210019
  • 使用Nutech预浓缩系统进行EPA TO-15A实验分析的应用简报
    使用三级冷阱预浓缩系统+GC/MS技术,在一次运行中分析了空气中的82种VOC化合物。结果表明,在0.5-10.0ppb范围内,线性标定、精密度、准确度、空白和MDL等都符合EPA TO-15A的要求。在SIM模式下,对于那些EPA选定的化合物,MDL可以达到1-2ppt水平。Nutech的仪器系统是在环境空气中进行TO-15A目标VOCs分析的良好工具。介绍“苏玛罐采样+三级冷阱液氮预浓缩系统+GC/MS”方法分析环境空气中挥发性有机物已经是一条非常成熟的技术路线。US EPA于1999年将其写入TO-15,此后一直在美国实验室中使用,主要应用于65种环境空气中有毒有机化合物的测定。参考美国的成熟经验,2015年,中国的环境监管部门亦将该方法写入HJ759-2015。在美国,光化学空气监测系统(PAMS)也使用TO-15方法,该方法包含56种碳氢化合物。此外,美国EPA还发布了EPA TO-11,并通过DNPH管/ HPLC方法列出了13种醛化合物。美国EPA最新发布的TO-15A仍然使用预浓缩方法来处理环境空气中更多的VOCs。新的TO-15A增加了17种目标化合物,使其达到了82种目标化合物。实验部分1.1 实验仪器配置样品预处理仪器:Nutech大气预浓缩系统,包括:Nutech8910预浓缩仪、Nutech3610 自动进样器、Nutech2203高精度静态稀释仪,Nutech2104自动清罐仪以及6L苏玛罐。分析仪器:Agilent8890/5977B 单四极杆气质联用仪(可配置Deans Switch模块和FID检测器,但本项研究中未应用)。上述仪器工作的逻辑关系图如下:1.2 实验标准气体—— 实验用到的标准气体全部来自林德。1.2.1 外标气体标准物质81种TO-15A气体标准物质,浓度1.00 ppm;环氧乙烷,浓度1.00 ppm。由于环氧乙烷的稳定性,林德必须分别制作两瓶不同的标准气体。1.2.2 内标气体标准物质一溴一氯甲烷、1,4- 二氟苯、氘代氯苯、4- 溴氟苯, 浓度都是1.0ppm。1.3 实验标气的配制将两个高浓度标准气体和一个经认证的干净的6升苏玛罐连接到Nutech 2203稀释仪上,设置5 ppb为工作标气的最终浓度。按照稀释器操作手册制作工作标气。内标的操作相同,但浓度为50ppb。用50%的湿度对罐子进行加湿。1.4 实验分析条件的设置1.4.1 8910预浓缩仪分析条件一级冷阱温度-150℃,二级冷阱温度-20℃,一级到二级冷阱转移温度10°C,20ml/min,5 min。二级冷阱解析温度220℃,三级冷阱聚焦温度-150°C,解析进样脉冲温度80℃,传输线温度40℃。1.4.2 8890 GC分析条件进样口温度:250℃ 分流比:分流/不分流色谱柱:Restek Rtx-1,60m×0.32mm×3.0μm中心切割阻尼柱:2.5m×0.18mm×0μm (如不使用中心切割,可不使用阻尼柱)升温程序:40℃( 保持5min),然后10℃/min 升至220℃(保持18min)载气控制方式:恒流模式,流速 1.8 ml/m1.4.3 5977B MS分析条件离子源:320 ℃ 接口温度:250 ℃采集方式:全扫描(Full Scan)/选择离子扫描(SIM)扫描范围:Full Scan: 25-300 amu;SIM: 所有目标化合物的数量离子和95,128,130,114,117 amu1.5 标准曲线绘制“3610自动进样器+8910预浓缩仪”依次进样30ml、60 ml、120 ml、240 ml、300 ml、600 ml,基准体300 ml。使用5 ppb标准气,对应浓度为0.5 ppb、1.0 ppb、2.0 ppb、4.0ppb、5.0 ppb、10.0ppb,以浓度为横坐标,响应值为纵坐标建立校准曲线。内标加载体积为30ml,浓度为5.0 ppb。实验结果2.1 82种TO-15A化合物图谱Operator: SL Acquired: 27 Aug. 2020 8910/3610 using AcqMethod TO-15A Sample Name:5.0ppb 300mL 上下滚动查看更多2.2 线性(lcal)以0.5 ppb、1.0ppb、2.0 ppb、4.0 ppb、5.0 ppb、10.0ppb建立标准曲线,线性范围为1:20 。以一溴一氯甲烷、氘代氯苯两种物质作为内标(IS),二氟苯、溴氟苯两种物质作为内标回收物(SS),定量线性,定量数据列表如下: 上下滚动查看更多2.3 标准曲线验证(CCV)以10 ppb 浓度标准样品,进样300 ml为中间点,5.0ppb浓度标样,验证标准曲线(CCV)结果数据如下表: 上下滚动查看更多2.4 加标回收率 %(盲样考核准确度)TO-15A列出了大约20个实验室的目标化合物回收报告。浓度水平从0.2到0.9ppb。在本实验中,我们平均加标0.5 ppb,并展示了那些相同的目标化合物的回收率。2.5 重现性重现性测试选择了2.0ppb,7个点。使用响应因子来显示平均和标准偏差以及RSD%来呈现重现性结果。数据显示,大多数化合物的RSD%都小于10%。 上下滚动查看更多2.6 最小检出限(MDL)根据TO-15A参考MDL表,本实验展示了我们采用SIM方法得到的MDL结果。用同样的方法得到空白的MDL结果。结果显示,我们的MDL与TO-15A选定的实验室结果相近。所列化合物的大多数MDL低至1至2 ppt水平。2.7 空白采用600毫升10 ppb标样后直接进样300ml氮气空白,全部目标化合物低于检出限。全扫描模式和SIM模式的空白图谱显示如下。小峰为二氧化硅化合物,或是小于全扫描或SIM MDL的微量残留。 上下滚动查看更多结论使用Nutech 8910/3610预浓缩系统与GC/MS全扫描和或选择性离子扫描,可以一次性测试82种目标化合物(TO-15A)。所有的QA/QC都符合EPA TO-15A的要求。在SIM模式下,通过预浓缩仪,EPA TO-15A所选化合物的MDL可低至1 ppt,这与TO15A中所列的参考实验室相同。本研究应用的方法无需配置Deans Switch(中心切割)模块和FID检测器,为现有仪器没有该等配置的实验室提供了很好的应用实例;与此同时,亦不需要FID相关的氢气、零空气和超纯氮气供应,可显著降低实验室运行成本、提供工作效率。本研究应用及相应仪器配置方案线性范围(0.5-10ppb)优于同类仪器(1.25-10ppb)。另外的优势是稳定无残留。本文作者:George Dai, Sirong Lin. ——Nutech Instruments, Inc.Yuanyuan Huang, Wenjun Zhong. ——Nutech (Shenzhen) Co.,Ltd.
  • 磐诺AMD10 GCMS测定土壤和沉积物中挥发性有机物
    方法概要——参考《HJ 642-2013 土壤和沉积物 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱-质谱法》,使用气相色谱质谱联用仪检测挥发性有机物混标,根据保留时间、质谱图及特征离子对挥发性有机物标准品进行定性,内标法定量。1、配置方案2、测试条件3、测试结果3.1挥发性有机物定性结果图1 挥发性有机物定性结果3.2 不同浓度标准样品 TIC 图图2 5ug/L 挥发性有机物标准品TIC图图3 10ug/L 挥发性有机物标准品TIC图图4 20ug/L 挥发性有机物标准品TIC图图5 50ug/L 挥发性有机物标准品TIC图图6 100ug/L 挥发性有机物标准品TIC图3.3 重复性图7 20 μg/L 样品重复测定的叠加 TIC SIM 图4、校准曲线校准标样配制:将10mL基体改性剂和2 g石英砂加入20mL顶空样品瓶中。将挥发性卤代烃混合物的工作溶液和内标快速加入改性剂溶液中。加标后立即密封样品瓶。最终校准标样含量为5、10、20、50和100ug/L,内标含量为50ug/L。以目标物定量离子的响应值与内标物定量离子的响应值的比值为纵坐标,目标物浓度与内标浓度的比值为横坐标,38种化合物的R2 0.995,具体结果如下。
  • icpTOF飞行时间质谱仪“免疫系统” – Notch Filter陷波技术
    电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)被广泛应用于固态和液态样品的微量元素分析,在学术界和工业界均有着较多应用。随着对微观尺度(纳米级)分布和瞬时短信号(微秒级)事件的关注逐渐增加,越来越多的元素分析工作选择使用飞行时间质谱仪(Time-Of-Flight,TOF)作为ICP-MS的检测器。相比市场上的四极杆质谱仪和磁扇区质谱仪,飞行时间质谱仪具有极高的检测速度,即可在几十微秒内检测到元素周期表内几乎所有的元素(从锂Li到铀U),以及与单四极杆相似的检测下限(TOF与生俱来的高分辨率可更好分辨干扰信号)。 然而,由于飞行时间质谱仪能够检测到广谱的离子范围,其中包括形成电感耦合等离子体的氩以及氧、氮、硅等元素形成的背景离子,因此高信号强度的离子对飞行时间质谱仪的影响是普遍的 。如上所述,它们可能来自等离子体电离过程的背景离子(氩相关离子),也可能来自样品中的主量元素,因此需要“免疫系统”适当地降低(不是完全去除,详见下文)这些离子的信号强度,这样可以更好地保护检测器并减少空间电荷效应对谱图的影响。ICP-TOF陷波技术及其优势 TOFWERK icpTOF 系列飞行时间质谱仪中,我们采用独有的“陷波技术”(notch filter)来降低背景离子和主量元素离子对测量结果的影响[1]。这项专利技术采用简单四极杆设计(见图1左图),外观上也与四极杆相似,但其功能却截然不同。四极杆质量分离器通过在四根金属杆上加不同的直流和交流电,使得同一时间内仅有特定质荷比的离子可以高效通过四极杆,而其他质荷比离子被散射即无法通过。而 icpTOF 的陷波四极杆则是通过在四极杆上添加不同的电信号,使得仅有特定质荷比的离子被散射,而其他质荷比离子均可正常不受阻力的通过然后到达TOF腔进行分析。 陷波四极杆可以同时影响几种不同质荷比的高强度离子信号,既可以降低氩离子的基质元素,也可以对待测样品中的主量元素进行类似的处理,例如降低锆石(ZrSiO4)定年测试中的锆和铪信号(图1右)。测试验证,陷波四极杆并非“完全清除”离子,而是减弱离子的通过量。被减弱的离子信号强度与陷波四极杆的振幅呈固定线性关系,因此在这些信号被削减的情况下,仍然可以进行定量分析或作为内标记物。这是陷波器的一个重要优势,并在许多复杂样品测量上发挥不可或缺的作用。图片1:左图:icpTOF中的陷波四极杆(Notch Filter)照片;右图:激光剥蚀测试锆石定年的实验中,锆和铪对应信号峰可同时被陷波四极杆降低强度。PTR-TOF其他仪器厂商的解决方式 对于同样的问题,不同的仪器生产商有不同的应对策略。有的厂商的飞行时间质谱仪选择完全摒弃掉低质量范围内元素测量,针对中高质荷比的离子测量。这虽然有效减低背景离子集中的低质量区域,但同时也舍弃了某些重要元素的测量能力,比如锂、钠、铁等等。 有的仪器则采用在通入氢气的碰撞反应池去除氩等基质离子。但这种方法必须一直开启碰撞反应池,而且其对主量元素离子并不会产生作用。同时,氢气是易燃易爆气体,其存在的安全隐患会让实验室建设更多的检测和防护设备,这无疑会增加实验室的运行成本。 离子门技术也可以用来清除背景离子或强信号的主量元素。离子门可以理解为离子闸门或离子快门,一般安装在飞行时间腔体内用于控制离子释放到飞行路径中。它由两个平行排列的细丝阵列组成,且垂直于离子飞行路径,即离子需要穿过阵列(见图2)。当两个阵列上的电压相等且相反时,阵列之间会产生电场,有效地阻止离子穿过闸门,即 “闭合”状态。当两个阵列上的电压瞬间设为零或相等值时,阵列之间的电场消失,允许离子自由穿过闸门,即“打开”状态。离子门可以通过“剪切”质谱中的某一段并舍弃其他部分的方式增加飞行时间腔的占空比(duty cycle),从而实现增强待测离子灵敏度的效果。虽然,使用离子门技术确实能够提升质荷比测试的占空比,然而即使在离子门开启的状态中,高强度离子也会进入飞行时间腔体,且类似漫散射,这会对全质谱的基线(baseline)产生影响。所以在使用离子门技术的同时,需要关注仪器的质谱谱线的基线的变化,会相应提升峰高,这将会对定量分析的准确性产生极大的影响。图2 一个排列着平行细丝的离子门阵列[2]ICP-TOF结论 综上所述,TOFWERK icpTOF采用的陷波技术(notch filter)可以减弱高信号强度离子的影响,但并不清除这些离子。这意味着主量元素离子仍可以被定量分析或选作内标记物。同时,icpTOF可以在关闭碰撞反应池的情况下正常运行,且具有与相似类型仪器在开启碰撞反应池时才能达到的性能。关闭碰撞反应池意味着在icpTOF运行中不必使用氢气气体,这既节约了实验室成本,也提高了安全性。 另外,陷波四极杆被设计在飞行时间腔体之前,这有效地控制了飞行时间质谱的基线信号强度,并且可以通过后期数据处理进行修正。因此,陷波技术作为icpTOF的“免疫系统”,可以有效地减弱有害离子对原始谱图的影响,从而为更准确的定量分析结果保驾护航。参考文献1. Borovinskaya, Olga, Bodo Hattendorf, Martin Tanner, Sabrina Gschwind, and Detlef Günther. “A Prototype of a New Inductively Coupled Plasma Time-of-Flight Mass Spectrometer Providing Temporally Resolved, Multi-Element Detection of Short Signals Generated by Single Particles and Droplets.” J. Anal. At. Spectrom. 28, no. 2 (2013): 226–33. https://doi.org/10.1039/C2JA30227F.2. Kai et al, 2014, A simple template-based transfer method to fabricate Bradbury–Nielsen gates with uniform tension for ion mobility spectrometry, Rev Sci Instrum 85, 085107. https://doi.org/10.1063/1.4891617
  • 珂睿:在线固相萃取-质谱系统助力污水验毒
    2020年6月23日习近平总书记在全国禁毒工作先进集体和先进个人表彰会议上就禁毒工作做出了重要指示,要求坚持厉行禁毒方针,打好禁毒人民战争,完善毒品治理体系,深化禁毒国际合作,推动禁毒工作不断取得新成效,为维护社会和谐稳定、保障人民安居乐业作出新的更大贡献。在国家“十四五”规划中污水检毒也已经成为了禁毒工作的重要手段,污水验毒可以客观、全面的反应城市毒情,为公安机关锁定“毒源”提供有利的技术支持。目前,污水验毒已成为各省监控毒情的重要技术手段,很多省市在2018年就已经开始开展对全省的污水样本进行检测,并取得了一定的成效,目前该技术已经开始得到大范围的推广。污水中主要检测的毒品包括:吗啡、可待因、、O6-单乙酰吗啡、苯丙胺、甲基苯丙胺、MDMA、苯甲酰爱康宁、氯胺酮、去甲氯胺酮、MDA、可卡因、美沙酮等,同时需要检测常量的可替宁,作为人群基数标志物。目前,较常见的污水毒品检测方法有离线固相萃取法和在线固相萃取法两种方案,两种方案前处理流程如下:离线固相萃取法:在线固相萃取法:两种前处理方法对比:离线固相萃取法在线固相萃取法污水取样量50ml10ml是否需要对水样进行酸化需要不需要单个样本耗时175分钟18分钟前处理耗材(按照每个样品做两次平行计算)一次性过滤器3-5个一次性酸性SPE小柱 2个一次性碱性SPE小柱 2个分析色谱柱 1套一次性过滤器1个在线富集柱 1套分析色谱柱 1套需要配置的前处理设备全自动固相萃取仪离心浓缩仪移液枪移液枪每天可处理和分析的样品数量20个100个自动化程度中等高综上所述,在线固相萃取法相较于离线固相萃取法,具有明显的方法学优势,样本检测耗时只有离线法的十分之一,检测成本只有离线法的十分之一,每日检测速度是离线法的十倍。目前,成都珂睿开发的双鱼-I在线固相萃取系统,在与质谱联用后,可以非常方便而有效的将污水验毒工作开展起来,可同时监测多达近30种毒品,且可随着工作的深入,形势的变化,对监测的毒品种类进行扩展,有效达到毒情监测的目的。目前珂睿可以检测的毒品包括但不限于:a. 常见毒品及代谢物15种:吗啡、可待因、O6-单乙酰吗啡、苯丙胺、甲基苯丙胺、MDMA、MDA、可卡因、苯甲酰爱康宁、氯胺酮、去甲氯胺酮、美沙酮、甲卡西酮、卡西酮、四氢大麻酸。b. 芬太尼类毒品6种:芬太尼、去苯乙基芬太尼,呋喃芬太尼,舒芬太尼、卡芬太尼、瑞芬太尼。c. 新精活物质8种:氟硝西泮、MDPV、对甲氧基甲基苯丙胺、甲氧麻黄酮、1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪、1-(3-氯苯基)哌嗪、苄基哌嗪、氟胺酮。d. 制毒原料5种:麻黄碱、伪麻黄碱(冰毒原料)、邻酮(氯胺酮原料)、NPP和4-ANPP(芬太尼原料)本方案完全满足公安部JD/Y JY02.10-2021“水样中21种毒品及代谢物与可替宁的测定”技术规范要求。我们按照方法要求,对污水中12种毒品进行了方法学相关的一系列测试,包括准确性、方法检出限、定量限、污水中基质效应、标准曲线线性相关系数、每种毒品保留时间偏差、样品重复性和双样平行相对相差等,得出了一系列数据,充分证明了双鱼-I在线固相萃取系统的方法可靠性。本次测试所用仪器设备为:双鱼-I在线固相萃取系统+API4000型三重四级杆串联质谱仪。样本情况:A、B、C三个污水样本(每瓶200ml),其中含有的12种毒品已知浓度。操作步骤:1.取样本10ml,过0.22um水相膜,至进样瓶中2.进样瓶中加入氘代内标(12种氘代含量均为25ng/mL),振匀3.取进样瓶中2mL样本进样目标物检出限ng/L(S/N≥3)定量限ng/L(S/N≥10)内标在盲测污水样本中基质效应%(回收率)线性关系方程线性相关系数吗啡0.3183.2Y=0.02679X-0.048700.9997706-单乙酰吗啡0.51109Y=0.01876X+0.006400.99864可待因0.51101Y=0.02034X+0.003560.9986美沙酮0.21123Y=0.01639X+0.105360.99903甲基苯丙胺0.2194Y=0.01933X+0.117440.99929苯丙胺0.2187.3Y=0.0187X+0.109710.99924氯胺酮0.2190.1Y=0.01889X+0.094030.99967去甲氯胺酮0.5179.5Y=0.02229X+0.069610.99981MDMA0.2197.5Y=0.02199+0.016020.99762MDA0.5199.5Y=0.01991X+0.050.99985可卡因0.21106Y=0.02293X+0.016480.99718苯甲酰爱康宁0.5168.8Y=0.02117X+0.026960.99847方法检出限、定量限、污水中基质效应、线性关系考察(定量限均可达1ng/L, 回收率均在68%-125%之间,线性相关系数均优于0.998)目标物保留时间偏差(%)样品重现性(RSD, %, n=6)平行双样相对相差(%)ABCABCABC吗啡0.1290.1210.1932.5171.9893.5920.680.982.0406-单乙酰吗啡0.1280.0370.0372.0521.6260.9682.983.380.47美沙酮0.1560.2150.1952.2641.1311.531 4.551.030.74甲基苯丙胺0.1560.0670.0373.391.7643.0054.711.035.79苯丙胺0.1970.1970.1970.8210.6161.484.923.282.78氯胺酮0.1240.1240.1471.4120.6512.3282.431.982.75去甲氯胺酮0.110.110.111.2230.9611.3752.363.661.11MDMA0.0640.0350.0351.1831.3440.5643.481.493.13MDA0.1810.060.060.5290.9550.7172.222.164.82可卡因0.1040.1040.1040.5030.7342.270 0.111.613.09苯甲酰爱康宁0.1790.1790.1092.9764.1252.574.121.685.22保留时间与标准品的偏差均小于0.2%,样品的重现性RSD均小于3%,双样平行相对相差小于6%珂睿双鱼-I在线固相萃取与Sciex三重四级杆串联质谱系统联用(客户现场)考虑到污水毒品检测中,可替宁为常量组分,不适合采用大体积进样,双鱼-I专门设计了双进样器的高配方案,可以在一次序列分析中实现大体积进样分析痕量毒品和常量可替宁,无需对硬件进行任何手动更换或切换,无人值守,全自动获得检测结果。同时考虑到相关用户除污水毒品检测外,可能会开展其它如毛发毒品检测、理化检测等常量分析,双进样器高配方案用户仅通过系统升级和软件控制,即可方便地实现大体积进样与常规小体积进样分析的快速无缝切换,满足多种应用需要。 成都珂睿科技双鱼-I型在线固相萃取系统目前已经多家客户处开展污水中毒品分析的应用,包括公安局和第三方司法鉴定机构,用户反馈良好。2020年珂睿推出了双鱼-I型在线固相萃取系统以及国产第一套污水中毒品分析的在线固相萃取液质联用方案,希望让国产色谱分析仪器能够更好地助力到关系国计民生的检测项目中,真正做到“中国制造服务于中国崛起”!
  • 嗨,这里有你要的HJ 1183 同位素内标
    上周小编和大家共同学习了《HJ 1189-2021水质 28种有机磷农药的测定 气相色谱-质谱法》; 该标准覆盖了大部分的有机磷农药,但是对于沸点低,热稳定性差的农药,是不适合气相色谱法分析的;因此,生态环境部发布了《HJ 1183-2021 水质 氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷的测定 液相色谱-三重四级杆质谱法》,该标准为首次发布,并将于2021年12月15日起实施 氧化乐果、乙酰甲胺磷、辛硫磷是有机磷农药生产行业的特征污染物控制指标,乙酰甲胺磷在自然条件下易降解为甲胺磷,这4种有机磷农药均具有较强的生物毒性,其进入环境后对于生态环境和人体健康具有较大的危害。HJ 1183标准的出台,规定了地表水、地下水、生活污水和工业废水中氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷的测定方法,将有效支撑《农药工业水污染物排放标准》的执行工作,满足我国氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷水质监测和排放控制工作的需要,也是今后开展水体中这几种有机磷农药环境调查与排放监控的技术基础,对于保障水环境质量及人民群众的身体健康具有重要意义。 试剂与材料:章节类别试剂与材料要求用途5.1试剂乙腈(CH3CN)色谱纯溶剂5.2甲醇(CH3OH)色谱纯溶剂5.3乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)色谱纯溶剂5.4盐酸:ρ = 1.19 g/ml优级纯调节样品 pH 值5.5氢氧化钠(NaOH)。分析纯调节样品 pH 值5.6甲酸铵(HCOONH4)。分析纯流动相5.9溶液乙腈溶液φ( CH3CN )=50%标准稀释液5.10乙腈-乙酸乙酯混合溶液φ( CH3CN )=50%固相萃取洗脱液5.11甲醇溶液φ( CH3OH) =80%固相萃取洗脱液5.12盐酸溶液φ=50%调节样品 pH 值5.13氢氧化钠溶液c(NaOH) = 0.1mol/L调节样品 pH 值5.14甲酸铵溶液c(HCOONH4) = 5.0 mmol/L流动相5.15甲酸铵-乙腈溶液c = 5.0 mmol/L流动相5.16有证标准溶液氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷混合标准贮备液ρ=1000 μg/ml待测目标,坛墨编号:81426b5.18乙腈中甲胺磷-D6同位素ρ=100 μg/ml内标物,坛墨编号:92684a乙腈中氧化乐果-D6同位素ρ=100 μg/ml内标物,坛墨编号:92685a乙腈中辛硫磷-D5同位素ρ=100 μg/ml替代物,坛墨编号: 92686a5.20固相萃取柱Ⅰ填料为十八烷基键合硅胶,或同等柱效的萃取柱,规格为500 mg/6 ml。5.21固相萃取柱Ⅰ填料为二乙烯苯和N-乙烯基吡咯烷酮共聚物,或同等柱效的萃取柱,规格为500 mg/6 ml。 实验与分析:章节实验步骤实验过程7.17.1样品采集与保存按照HJ/T 91、HJ 91.1和HJ 164的相关规定进行样品的采集。用棕色采样瓶(6.4)采集样品,样品满瓶采集。如果采集的样品pH不在2~8之间,用盐酸溶液(5.12)或氢氧化钠溶液(5.13)调节pH至2~8,4℃以下冷藏避光运输和保存,3天内完成样品分析工作。7.2试样的制备A:地表水、地下水经滤膜(5.22)过滤,弃去2 ml初滤液后,移取1.0 ml过滤后的样品于棕色样品瓶(6.5)中,加入10.0 μl内标使用液(5.19),混匀待测。 B: 基体复杂的样品(生活污水和有机磷生产废水)经固相萃取净化后再进样。取5.0 ml样品,以约3 ml/min(约1滴/秒)的流速通过固相萃取柱。甲胺磷、氧化乐果和乙酰甲胺磷用固相萃取柱Ⅰ净化,10 ml乙腈-乙酸乙酯混合溶液洗脱;辛硫磷用固相萃取柱Ⅱ净化,10 ml甲醇洗脱。合并洗脱液,经浓缩装置浓缩至近干,用乙腈溶液定容至5.0 ml.经滤膜过滤后,取1.0 ml滤液于棕色样品瓶中,加入10.0 μl内标使用液,混匀待测。 7.3空白试样的制备以实验用水代替水样,按照与试样的制备(7.2)相同的步骤,制备空白试样。8.1仪器条件仪器:液相色谱-串联质谱联用仪流动相A:甲酸铵溶液;流动相B:甲酸铵-乙腈溶液;梯度洗脱;流速:0.3 ml/min;进样体积:5.0 μl;柱温:40℃。 质谱条件:正离子模式;离子化电压:5 500 V;离子源温度:550℃;喷雾气压力:380 kPa;辅助加热气压力:410 kPa;气帘气压力:210 kPa;多离子反应监测方式(MRM)。8.2标准曲线移取适量的氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷混合标准使用液,逐级稀释,配制至少5个浓度点的标准系列,各组分质量浓度分别为0.00 μg/L、2.00 μg/L、5.00 μg/L、10.0 μg/L、50.0 μg/L、100 μg/L(此为参考浓度)。移取1.0 ml配制好的标准系列溶液于棕色样品瓶(6.5)中,加入10.0 μl内标使用液(5.19),混匀待测。 按照仪器参考条件,由低浓度到高浓度依次对标准系列溶液进行测定。以标准系列溶液中目标组分的质量浓度(μg/L)为横坐标,以其对应的峰面积(或峰高)与内标物峰面积(或峰高)的比值和内标物浓度的乘积为纵坐标,建立标准曲线。可用平均相对响应因子法或标准曲线法进行标准曲线绘制。8.3试样的测定按照与标准曲线的建立(8.2)相同的仪器条件进行试样(7.2)的测定8.4空白试验按照与试样测定(8.3)相同的仪器条件进行空白试样(7.3)的测定。 分析结果表述:根据样品中目标化合物与标准系列中目标化合物的保留时间和特征离子定性,内标法定量。 坛墨质检秉持一直以来对环境安全的高度关注,依据该标准推出如下混标产品方案, 欢迎垂询!针对该标准,坛墨推出如下配套的产品方案:商城编码名 称浓 度说 明81426b乙腈中4种有机磷混标1000μg/mL标准储备液92684a乙腈中甲胺磷-D6同位素100μg/mL内标储备液92685a乙腈中氧化乐果-D6同位素100μg/mL内标储备液92686a乙腈中辛硫磷-D5同位素100μg/mL内标储备液欢迎大家到坛墨商城选购,有任何疑问,随时与我们交流。 原文章链接:https://www.gbw-china.com/ns_detail/1106.html
  • 气相色谱-串联质谱法测定葡萄中78种农药残留的定量校准方法评估
    以柠檬酸盐缓冲体系的QuEChERS方法为前处理方法,气相色谱-串联质谱联用仪为检测仪器,建立了葡萄中78种农药残留的检测方法。以添加回收法评估了葡萄中4种基质匹配校准方法的定量结果,评估了4种校准方法的线性回归系数,回收率和精密度。结果表明:在添加回收试验中,添加水平为0.01 mg/kg时,4种校准方法在0.005~0.1 mg/L范围内,78种农药的质量浓度与对应的峰面积间线性关系良好,R2均大于0.99,大部分农药的精密度均可满足农药残留检测的要求。然而,在使用空白基质溶液配制的标准工作溶液进行校准时,无论是外标法还是内标法,回收率均无法兼顾所有分析对象。使用基质匹配标准溶液得到的基质标准曲线表现更好,其外标法和内标法的回收率范围分别为82%~114%和81%~110%,相对标准偏差范围分别为2.3%~18%和1.2%~17%,符合食品理化检测的质量控制要求,适合实验室日常监测采用。 气相色谱_串联质谱法测定葡萄中78种农药残留的定量校准方法评估_余巍.pdf
  • 干货分享~卡巴氧、喹乙醇及代谢物前处理方法
    喹噁啉类药物的危害及检测目的喹噁啉类药物是一类化学合成类的抗菌促生长剂,它们的基本结构是喹噁啉-1,4-二氧化物,即喹噁啉环。主要包括喹乙醇、卡巴氧、喹喔啉、喹赛多、喹多辛、西诺喹多、德那资多(肼多司)、乙酰甲喹和喹烯酮等药物。研究表明,喹噁啉类药物对DNA致突变、致损伤,破坏细胞抗氧化作用系统,可以引起细胞自由基的产生,导致细胞DNA发生氧化性损伤,还会引起细胞周期阻滞和细胞凋亡。传统喹噁啉类药物喹乙醇和卡巴氧,由于其对人体危害最/大,世界各国和国际组织对这两种兽药制定了严格的残留限量规定。欧盟1998年发文禁止喹乙醇和卡巴氧在食品动物生产中作为促生长添加剂使用。2020年我国生效实施的GB 31650-2019《食品安全国家标准食品中兽药zui/大残留限量》中规定了猪肌肉和猪肝脏组织中喹乙醇残留标志物的zui/大残留限量。同年我国农业农村部公告第250号规定卡巴氧及其盐、酯为食品动物中禁止使用的药品。但是,这些药物在生产实践中被大量地非法使用或滥用,其残留对消费者健康造成了巨大的潜在威胁。喹乙醇和卡巴氧进入动物体内后,能够在短时间内代谢成十多种产物,研究表明,3-甲基-喹噁啉-2-羧酸(MQCA)是喹乙醇在动物体内代谢后的主要产物,喹噁啉-2-羧酸(QCA)是卡巴氧在动物体内代谢后的主要产物,且该产物在动物体内滞留时间较长,因其含量与总残留关系稳定,所以将MQCA定为喹乙醇在动物体内代谢的残留标示物,将QCA定为卡巴氧在动物体内代谢的残留标示物。本文阐述了如何将卡巴氧、喹乙醇及代谢物从样品基质中分离提取出来,并经过净化后,转化成液质联用仪可以检测的形式。以提取、净化为重点,依据国标GB/T 20746-2006,为检测人员和相关领域研究人员提供一定的参考。检测项目:卡巴氧、脱氧卡巴氧、喹噁啉-2-羧酸(QCA)、3-甲基-喹噁啉-2-羧酸(MQCA)应用范围:牛、猪肝脏和肌肉液相色谱-串联质谱法方法原理:卡巴氧:用乙腈+乙酸乙酯(1+1)溶液提取肌肉和肝脏组织中的卡巴氧,提取液经正己烷脱脂后,旋转蒸发至干,残渣用甲酸(0.1 %)+甲醇(19+1)溶液溶解。样液供液质测定,内标法定量。脱氧卡巴氧、QCA、MQCA:用甲酸溶液消化试样,使组织中天然存在的酶失活,然后加入蛋白酶水解,盐酸酸化,离心过滤后,过Oasis MAX固相萃取柱或相当者净化。先用二氯甲烷洗脱脱氧卡巴氧,再用2 %甲酸乙酸乙酯溶液洗脱QCA和MQCA,氮气吹干洗脱液,残渣用甲酸+甲醇(19+1)溶液溶解,样液供液质测定,内标法定量。 前处理仪器:固相萃取装置;氮气浓缩仪;液体混匀器;分析天平(感量0.1 mg和0.01 g);真空泵;均质器;移液器(10 μL~100 μL和100 μL~1000 μL);聚丙烯离心管(50 mL具塞);pH计(测量精度±0.02 pH单位);低温离心机(可制冷到4 ℃);玻璃离心管(15 mL)。检测仪器:HPLC-MS/MS+ESI源试样制备与保存将牛、猪肝脏和肌肉组织样品充分搅碎,均质,分出0.5 kg作为试样,置于清洁样品容器中,密封,并做上标记。将制备好的试样于-18 ℃以下保存。前处理方法1. 卡巴氧的前处理步骤称取5 g试样(精确至0.01 g),置于50 mL聚丙烯离心管中,加入5 g中性氧化铝,加入25 mL乙腈+乙酸乙酯(1+1)溶液,于液体混匀器上充分混合5 min,以5000 r/min离心5 min,将上清液移取至另一干净的50 mL离心管,加入10 mL正己烷到管中,振荡2 min,以5000 r/min离心5 min,弃去上层正己烷,将下层清液转移至150 mL鸡心瓶中。加入25 mL乙腈+乙酸乙酯(1+1)溶液,重复提取一次,正己烷除脂后合并两次提取液于同一鸡心瓶中,加入一定量的喹噁啉-2-羧酸-d4(QCA-d4)标准溶液,使其浓度为2.0 ng/g,40 ℃水浴减压旋转蒸发至干。准确加入1.0 mL 0.1 %甲酸-甲醇(19+1)溶液溶解残渣,过0.2 μm滤膜后,供液质测定。2. 脱氧卡巴氧、喹噁啉-2-羧酸、3-甲基-喹噁啉-2-羧酸的前处理步骤称取5 g试样(精确至0.01 g),置于50 mL聚丙烯离心管中,加入10 mL 0.6 %甲酸溶液,混匀后,置于(47±3)℃振荡水浴中振摇1 h;先加入3 mL1.0 mol/L Tris溶液混匀,再加入0.3 mL 0.01 g/mL蛋白酶水溶液,充分混匀后,置于(47±3)℃振荡水浴中酶解16 h~18 h。加入20 mL 0.3 mol/L盐酸溶液,振荡5 min,在10 ℃以5000 r/min离心15 min,上清液过滤。将滤液移入Oasis MAX固相萃取柱(3 mL甲醇和3 mL水活化)中,待样液全部流出后,用30 mL 0.05 mol/L乙酸钠-甲醇(19+1)溶液淋洗固相萃取柱,真空抽干15 min。在一支干净的玻璃管内加入一定量的喹噁啉-2-羧酸-d4(QCA-d4)标准溶液,使其浓度为2.0 ng/g,再用4×3 mL二氯甲烷将脱氧卡巴氧洗脱至管内,在45 ℃用氮气浓缩仪吹干。固相萃取柱再用3×3 mL甲醇、3 mL水、3×3 mL 0.1 mol/L盐酸溶液和2×3 mL甲醇-水(1+4)溶液分别淋洗,真空抽干15 min,然后用2 mL乙酸乙酯再淋洗固相萃取柱,弃去全部淋出液,最后用3 mL 2 %甲酸乙酸乙酯溶液洗脱喹噁啉-2-羧酸(QCA)和3-甲基-喹噁啉-2-羧酸(MQCA)到上述吹干的试管中,在45 ℃用氮气浓缩仪吹干。准确加入1.0 mL 0.1 %甲酸-甲醇(19+1)溶液溶解残渣,过0.2 μm滤膜后,供液质测定。注意事项1.标准物质分别用甲醇配制成100 mg/L的标准储备液,其中卡巴氧用二甲基甲酰胺配成100 mg/L的标准储备液,在-18 ℃保存,可使用1年。2.本方法使用了喹噁啉-2-羧酸-d4(QCA-d4)同位素内标进行回收率的校正,也可以配合使用各个化合物相对应的同位素内标。3.本方法各个化合物的提取净化方法不同,原药用乙腈+乙酸乙酯直接提取,代谢物需要酶解后过SPE小柱净化,根据检测需要选择方法,具体方法见流程图。4.MAX固相萃取柱用于酸性化合物的净化,过程是“碱上样、酸洗脱”。淋洗后一定抽干小柱,防止水相进入洗脱液。5.氮气浓缩过程中,吹至近干潮湿状态,定容后采取涡旋加超声的方式复溶,可以提高回收率。6.该方法化合物检出限为0.5 μg/kg,内标添加量为2.0 μg/kg。参考文献GB/T 20746-2006 牛、猪肝脏和肌肉中卡巴氧、喹乙醇及代谢物残留量的测定 液相色谱―串联质谱法图1 卡巴氧残留量测定的前处理流程图图2 脱氧卡巴氧残留量测定的前处理流程图图3 QCA和MQCA残留量测定的前处理流程图坛墨质检标准品推荐喹噁啉类药物信息表(标准溶液)坛墨质检标准品推荐喹噁啉类药物信息表(纯品)本文版权归坛墨质检-标准物质中心所有
  • 复杂样品自动化分析中的在线前处理技术① | 二维柱切换系统
    引 言随着检测技术的不断发展,特别是质谱仪的普及,对于复杂样品中微量成分的检测,已经变得更加容易。但为了实现准确定量,仍需将微量或者痕量的目标成分与复杂基质进行分离,以减少干扰。这样,原本简单快速的分析过程,却因为繁琐的前处理操作而变得低效,费时。更重要的是,前处理步骤越多,人为因素干扰就越多,分析结果重现性和准确度将无法保证。因此,为节省人力,并得到更加准确的分析结果,对自动化前处理装置的需求越来越多,各大仪器厂商也纷纷推出了此类产品,但由于价格昂贵,短时间内仍无法得到普及。 岛津中国创新中心一直致力于开发和引进全新的分析检测技术,帮助用户解决实际工作中的难题。此次,将为大家介绍复杂样品自动化分析中的在线前处理系列技术。在现有分析设备基础上,通过追加高压切换阀,应用超临界流体色谱技术,配备特殊填料柱,搭建多维柱切换系统,来实现含有复杂基质的生物样品以及食品药品的在线前处理,并实现准确快速的自动化分析。 今天,我们首先为大家介绍通过使用二维柱切换系统和稳定同位素内标实现全血中免疫抑制剂的快速监测技术。免疫抑制剂是对机体的免疫反应具有抑制作用的一类药物,主要用于器官移植抗排斥反应和自身免疫疾病的治疗。在临床上,免疫抑制剂的浓度必须维持在一个有效和安全的范围内,才能起到对治疗的促进作用。常用的免疫抑制剂如环孢素A(Cyclosporin A)、依维莫司(Everolimus)、西罗莫司(Sirolimus)和他克莫司(Tacrolimus)等,由于其治疗窗窄(治疗浓度与中毒浓度接近),并且其代谢过程容易受个体差异,环境等因素影响,因此对该类免疫抑制剂药物浓度进行监测,对于患者的治疗具有非常重要的指导意义。 图1. 四种常用免疫抑制剂结构式(依维莫司Everolimus、他克莫司Tacrolimus、环孢素A Cyclosporin A、西罗莫司Sirolimus) 目前,用于生物样品中免疫抑制剂的定量方法主要有免疫分析法、高效液相色谱法(HPLC)和LC-MS/MS法等,现有方法存在专属性差或者前处理复杂等缺点。为简化样品前处理过程,提高分析效率,并提高检测结果准确性,岛津公司开发了一套二维色谱质谱联用系统,并配合稳定同位素内标技术,实现了全血样品中的免疫抑制剂的快速监测。如下图所示,首先在第一维流路中,使用特殊的SPE小柱对全血样品中的免疫抑制剂进行在线捕集,并除去样品溶液当中的蛋白和盐。进一步,在第二维流路当中,分析流动相将免疫抑制剂从捕集小柱上洗脱至分析柱上进行分离,并通过岛津公司性能稳定的临床质谱LCMS- 8050CL进行检测定量。图2. 全血中免疫抑制剂在线捕集系统 如下图所示,该系统通过使用在线捕集系统和同位素内标技术,可以在1.4min以内完成全血当中四种免疫抑制剂的准确定量。该技术极大地简化了全血样品的前处理过程,提高了工作效率和分析的自动化程度,减少了人为误差,确保得到更加准确的结果。 图3. 全血中四种免疫抑制剂质谱色谱图(红线:同位素内标;黑线:未标记物)图4.四种免疫抑制剂和同位素内标的离子对信息
  • 《化妆品中禁用物质和限用物质检测方法验证技术规范》发布
    关于印发化妆品中禁用物质和限用物质检测方法验证技术规范的通知  国食药监许[2010]455号  2010年11月29日 发布各省、自治区、直辖市食品药品监督管理局(药品监督管理局):  为规范化妆品检测方法的验证程序,《化妆品中禁用物质和限用物质检测方法验证技术规范》已经国家食品药品监督管理局化妆品标准专家委员会审议通过,现予印发。  国家食品药品监督管理局  二○一○年十一月二十九日附录:《化妆品中禁用物质和限用物质检测方法验证技术规范》  化妆品中禁用物质和限用物质检测方法验证技术规范  为加强对化妆品中禁用物质和限用物质检测方法研究工作的技术指导,规范化妆品中禁用物质和限用物质检测方法研究和验证工作,明确检测方法验证内容和评价标准,有效保证研究制定的检测方法具备先进性和可行性,特制定本规范。  1 适用范围  本规范规定了化妆品中禁用物质和限用物质检测方法研究和建立过程中检测方法验证内容、技术要求和评价指标。  本规范适用于化妆品中禁用物质和限用物质检测方法的验证与评价。  2 依据  《化妆品卫生规范》  3 释义  3.1 本规范中所指化妆品中禁用物质是指《化妆品卫生规范》中规定的化妆品禁用组分。  3.2 本规范中所指化妆品中限用物质是指《化妆品卫生规范》中规定的化妆品组分中限用物质、限用防晒剂、限用防腐剂、限用着色剂、暂时允许使用的染发剂等。  4 定义与术语  4.1 被测物质  是指本规范第3项规定的禁用物质和限用物质。  4.2特异性  在确定的分析条件下,检测方法所具备的检测和区分共存组分中被测物能力的特性。  4.3 线性及线性范围  4.3.1 线性  是指在设计范围内检测响应值与样品中被测物质浓度或量成比例关系的程度。  4.3.2 线性范围  是指利用一种方法取得精密度、准确度均符合要求的检测结果,而且呈线性的被测物质浓度或量的变化范围。  4.4检出限和定量下限  4.4.1 检出限:被测物质能被检测出的最低量。  4.4.2 定量下限:能够对被测物质准确定量的最低浓度或质量。  4.5 检出浓度和最低定量浓度  4.5.1检出浓度:按照检测方法操作,方法检出限对应的被测物质浓度。  4.5.2最低定量浓度:按照检测方法操作,定量下限对应的被测物质浓度。  4.6 精密度  在确定的分析条件下,相同浓度被测物质的一系列独立测量结果的一致程度,包括日内精密度和日间精密度。  日内精密度:同一天测定的精密度。  日间精密度:不同天测定的精密度。  4.7回收率  提取回收率:是指在确定的分析条件下,回收到物质的实际浓度的百分比,以样品提取和处理过程前后被测物质含量百分比表示。  方法回收率:是指在确定的分析条件下,被测物质测得值与真实值的接近程度,以百分比表示。  4.8 实验样品  为建立和验证检测方法而使用的化妆品。  4.9 空白样品  能够以可重复方式获得或制备的,不含被测物质的化妆品。  4.10 稳定性  在确定的分析条件下,一定时间内被测物质在一定溶剂或空白样品中的化学稳定性,包括日内稳定性和日间稳定性。  日内稳定性:在一定溶剂或空白样品中的被测物质在正常实验条件或适宜样品保存的条件下放置一天的稳定性。  日间稳定性:在一定溶剂或空白样品中的被测物质在正常实验条件或适宜样品保存的条件下放置多天的稳定性。  5 检测方法验证的内容  方法验证包括实验室内验证和实验室间验证。  实验室内验证的内容一般包括:方法特异性、线性及线性范围、检出限和定量下限、检出浓度和最低定量浓度、精密度、准确度、回收率和实验样品检测。  实验室间验证的内容一般包括:方法特异性、线性及线性范围、检出限、最低定量浓度、日内精密度、回收率和实验样品检测。  6 检测方法验证的技术要求  6.1 实验室内方法验证  6.1.1特异性  所采用的检测方法需要克服任何可预见的干扰,特别是来自实验样品中除被测物质以外的其他组分的干扰,一般对具有代表性的空白样品和空白样品加被测物质的样品,按照确定的样品前处理方法处理后,进样检测分析,考察实验样品中除被测物质以外的其他组分对被测物质的测定有无干扰。  6.1.2 线性及线性范围  线性考察:制备至少5个系列浓度(不包括零点)的被测物质标准品溶液,进行检测分析,记录相应的信号响应值,以被测物质标准品溶液的浓度为横坐标(x)、信号响应值为纵坐标(y)建立标准曲线,进行相关性分析,并回归得到线性方程和相关系数(r)。呈线性的被测物质的浓度或量的变化范围确定为线性范围。  方法线性考察:在空白样品中加入被测物质标准品,制备成至少5个系列浓度(不包括零点)的样品溶液,进行检测分析,记录相应的信号响应值,以被测物质的浓度为横坐标(x)、信号响应值为纵坐标(y)建立方法标准曲线,进行相关性分析,并回归得到线性方程和相关系数(r)。呈线性的被测物质浓度的变化范围确定为线性范围。  必要时,信号响应值可进行数学转换,再进行回归计算。  6.1.3 检出限和定量下限  检出限和定量下限考察见《化妆品卫生规范》。  6.1.4 检出浓度和最低定量浓度  按照检测方法操作,能够从实验样品背景中区分出被测物质响应信号的最低浓度为检出浓度,能够对实验样品背景中被测物质进行准确定量的最低浓度或质量为最低定量浓度。  6.1.5 精密度  6.1.5.1日内精密度  通常至少采用高低两种适宜浓度的被测物质或在空白样品中加入被测物质的标准溶液,其中:高浓度的标准溶液应接近标准曲线或方法标准曲线的最高点(下同) 低浓度的标准溶液应接近最低定量浓度(下同),于同一日内测定至少6次,记录被测物质的信号响应值,考察该组测量值的彼此符合程度,以相对标准偏差(RSD)表示。  6.1.5.2日间精密度  通常至少采用高低两种适宜浓度的被测物质或在空白样品中加入被测物质的标准溶液,于不同日测定,记录被测物质的信号响应值,考察该组测量值的彼此符合程度,以相对标准偏差(RSD)表示。  6.1.5.3相对标准偏差(RSD)的计算, 其中:  6.1.6 回收率  6.1.6.1提取回收率  采用在空白样品或实验样品中添加高低两种浓度被测物质标准品的方法测定,记录被测物质的信号响应值,代入标准曲线计算被测物质的浓度,计算提取回收率。  6.1.6.2方法回收率  采用在空白样品或实验样品中添加高低两种浓度被测物质标准品的方法测定,记录被测物质的信号响应值,代入方法标准曲线计算被测物质的浓度,计算方法回收率。  6.1.6.3回收率的计算公式  回收率= (样品中被测物质的测定量-样品中被测物质的原有量)/实际添加量×100%  6.1.7 稳定性  6.1.7.1日内稳定性  通常至少采用高低两种适宜浓度的被测物质或在空白样品中加入被测物质的标准溶液,在正常实验条件或适宜样品保存的条件下,在不同时间点分别测定,代入标准曲线或方法标准曲线计算被测物质的浓度,并计算其准确度和RSD值,考察被测物质在溶液或空白样品中放置一天内的稳定性。  6.1.7.2日间稳定性  通常至少采用高低两种适宜浓度的被测物质或在空白样品中加入被测物质的标准溶液,在正常实验条件或适宜样品保存的条件下,连续多天测定,代入标准曲线或方法标准曲线计算被测物质的浓度,并计算其准确度和RSD值,考察被测物质在溶液或空白样品中放置多天的稳定性。  6.1.8 实验样品检测分析  选择具有代表性的实验样品,按照《化妆品卫生规范》规定取样,严格按照检测方法进行检测分析。  6.1.9 禁用物质阳性结果判定依据考察  化妆品中禁用物质阳性结果必须采用适宜的、可靠的方法进行确证。采用色谱-质谱技术确证化妆品中禁用物质阳性结果时,按照确定的分析条件,考察实验样品与加入被测禁用物质的空白样品的质量色谱峰保留时间以及浓度相当时的定性离子的相对丰度比的一致性。采用其他技术确证化妆品中禁用物质阳性结果时,应建立能够保证确证结果正确性的依据和评价指标。  6.2 实验室间方法验证  6.2.1 参加检测方法验证的机构或实验室  参加检测方法验证的机构或实验室必须是按照国家有关认证认可的规定,取得资质认定,其检测人员、环境条件、设施设备等应满足检测方法验证的要求。每种检测方法参加方法验证的检测机构或实验室应不少于3家。  6.2.2 方法验证样品的提供  方法建立机构或实验室应向参与方法验证的机构或实验室提供一致的实验样品、空白样品和标准品,并应注意样品的被测物质的本底情况。  6.2.3 方法验证技术要求  实验室间的具体验证技术要求同6.1实验室内方法验证。  6.3方法验证内容的评价指标  6.3.1特异性  实验样品中共存物质应对被测物质的测定结果无干扰。  6.3.2 线性及线性范围  线性范围适宜,能够满足化妆品中被测物质测定要求,且线性良好,线性相关系数≥0.99。  6.3.3 检出限和定量下限  具有足够低的检出限和定量下限,能够满足化妆品中被测物质测定要求。  6.3.4 检出浓度和最低定量浓度  具有足够低的检出浓度和最低定量浓度,能够满足化妆品中被测物质测定要求。通常要求方法最低定量浓度的精密度的相对标准偏差(RSD)应不超过20%,方法回收率要求在80%-120%之间。  6.3.5 精密度  根据化妆品中被测物质的含量及确定的分析方法,精密度应能够满足化妆品中被测物质的测定要求,通常日内和日间精密度的相对标准偏差(RSD)应不超过表1所列水平。特殊情况应予以说明。  表1:精密度的接受范围被 测 物精密度RSD含量 ≤10 µ g / kg20%10 µ g / kg < 含量 ≤ 100 µ g / kg15%100 µ g / kg < 含量 ≤ 1000 µ g / kg10%含量 >1000 µ g / kg5%  6.3.6 回收率  根据化妆品中被测物质的含量及确定的分析方法,回收率应能够满足化妆品中被测物质的测定要求。通常提取回收率要求在85%-115%之间,如果提取回收率超出85%-115%的范围,则要求方法回收率在85%-115%之间。特殊情况应予以说明。  6.3.7 稳定性  要求被测物质的标准溶液或前处理后的样品在稳定时间内使用和测定。  6.3.8 实验样品分析结果  在重复条件下两次独立测定结果的标准偏差在已确定分析方法的精密度接受范围内。  6.3.9 禁用物质阳性结果判定依据  采用色谱-质谱技术确证化妆品中禁用物质阳性结果时,实验样品与加入被测禁用物质的空白样品的质量色谱峰保留时间要求一致,至少两组浓度相当时的定性离子的相对丰度比一致,定性离子的相对丰度比的最大偏差应不超过表2的规定。采用其他技术确证化妆品中禁用物质阳性结果时,要求满足阳性结果确证依据和评价指标。  表2:禁用物质阳性结果判定时相对离子丰度比的最大允许偏差相对离子丰度比(k)k ≥50%50 % k ≥ 20 % 20 % k ≥ 10 %k≤ 10 %最大允许偏差±20%±25%±30%±50%  6.3.10 实验室间验证结果的评价  实验室间验证结果应相符。
  • 干货学堂 | 动物源性食品中激素多残留测定的前处理方法!
    素类药物主要包括雄激素、雌激素、孕激素、皮质醇激素等。激素类药物的应用,能够较为有效地提高养殖业的经济效益,但同时激素的滥用对人体健康的危害也是不容忽视的。一些养殖户片面追求经济利益,从而过度使用激素类药物,导致饲养动物体内的激素严重超标,所生产的肉类食品中也有大量的激素残留。如果食用这样的肉类食品,也会造成人体自身激素紊乱,给人体健康造成很大威胁。实验部分应用范围:动物源性食品/猪肉/猪肝/鸡蛋/牛奶/牛肉/鸡肉/虾检测方法:液相色谱-质谱/质谱法方法原理:试样中的目标化合物经均质,酶解,用甲醇-水溶液提取,经固相萃取富集净化,液相色谱-质谱/质谱仪测定,内标法定量前处理仪器:电子天平(感量0.0001 g和0.01 g);组织匀浆机;涡旋混合器;恒温振荡器;超声清洗仪;离心机(10000 r/min);固相萃取装置;氮吹仪;pH计;移液器。检测仪器:LC-MS/MS+ESI源实验制备1.动物肌肉、肝脏、虾从所取全部样品中取出有代表性样品约500g,剔除筋膜,虾去除头和壳。用组织捣碎机充分捣碎均匀,均分成两份,分别装入洁净容器中,密封,并标明标记,于-18 ℃以下冷冻存放。2.牛奶从所取全部样品中取出有代表性样品约500 g,充分摇匀,均分成两份,分别装入洁净容器中,密封,并标明标记,于0 ℃~4 ℃ 以下冷藏存放。3.鸡蛋从所取全部样品中取出有代表性样品约500 g,去壳后用组织捣碎机充分搅拌均匀,均分成两份,分别装入洁净容器中,密封,并标明标记,于0 ℃~4 ℃ 以下冷藏存放。前处理方法1.提取称取5g试样(精确至0.01 g)于50mL具塞塑料离心管中,准确加入混合内标溶液(100μg/L)100μL和10mL乙酸-乙酸钠缓冲溶液,涡旋混匀,再加入β-葡萄糖醛酸酶/芳香基硫酸酯酶溶液100μL,于37℃±1 ℃振荡酶解12h。取出冷却至室温,加入25mL甲醇超声提取30min,0℃~4℃下10000r/min离心10min。将上清液转入洁净烧杯,加水100mL,混匀后待净化。2.净化分别用6mL二氯甲烷-甲醇(7+3),6mL甲醇,6mL水活化ENVI-Carb固相萃取柱(500mg,6 mL),将提取液以2mL/min~3mL/min的速度上样。将小柱减压抽干。再将用6mL二氯甲烷-甲醇(7+3)活化好的氨基固相萃取柱(500mg,6mL)串接在ENVI-Carb小柱下方。用6 mL二氯甲烷-甲醇(7+3)洗脱并收集洗脱液,取下ENVI-Carb小柱,再用2mL二氯甲烷-甲醇(7+3)洗氨基柱,合并洗脱液后在微弱的氮气流下吹干,用1 mL甲醇-水(1+1)溶解残渣,供仪器测定。注意事项1.激素类标准物质及内标用甲醇配成1.0 mg/mL标准储备液,在-18 ℃以下避光保存,可稳定使用12个月。2.如果有条件,建议每种标准物质使用其对应的同位素内标进行校正。实在没有对应的同位素内标,选择与其化学性质最近似的同位素内标进行校正(参考国标方法)。3.β-葡萄糖醛酸酶只能冷藏,不能冷冻保存,否则会失活。4.由于上样液比较多,可以自制一种可控流速的大针筒,固定在ENVI-Carb小柱上面,一次加上全部提取液,提高净化富集效率。5.由于检测项目比较多,在浓缩过程中需要微弱氮气缓缓吹至近干,控制温度不高于35 ℃。6.国标方法中激素类标准物质比较多,需要根据检测的项目,制定不同的色谱方法。如果检测项目比较多,建议使用一根150 mm长的色谱柱进行分离。根据出峰时间,使用正负离子切换模式进行扫描,提高检测效率。参考文献:GB/T 21981-2008 动物源食品中激素多残留检测方法 液相色谱-质谱/质谱法猪肉、猪肝、鸡蛋、牛奶、牛肉、鸡肉和虾中激素类药物残留量测定的前处理流程图激素类药物信息表
  • 文献解读丨小鼠组织中口服奥曲肽的MALDI-TOF质谱成像方法优化及评价
    本文由中国药科大学天然药物国家重点实验室药物代谢与药代动力学重点实验室所作,发表于Talanta 165 (2017) 128–135。 近年来,基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱成像(MALDI-TOF-MSI)技术受到了广泛的关注,因为它可以对动植物组织切片中不同的分子进行定位,尽管在逐点绝对定量中仍存在一些障碍。奥曲肽是一种合成的生长抑素类似物,在临床上广泛应用于预防胃肠道出血。 本研究的目的是建立一种定量显示奥曲肽在小鼠组织中空间分布的MALDI-TOF-MSI方法。在这个过程中,一个结构相似的内标物与基质溶液一起被点到组织切片上,以尽量减少信号变化,并给出良好的定量结果。通过比较奥曲肽与不同基质共结晶后MALDI-TOF-MSI产生的信噪比,选择2,5-二羟基苯甲酸作为最合适的基质。通过测定不同浓度的新鲜组织切片中奥曲肽的含量,验证了MALDI-TOF-MSI在线性、灵敏度和精密度方面的可靠性。验证的方法成功地应用于奥曲肽在小鼠组织中的分布研究。 结果表明,MALDI-TOF-MSI不仅能清晰地显示奥曲肽的空间分布,而且可以计算关键的药代动力学参数(Tmax和t1/2)。更重要的是,MALDI-TOF-MSI测定的奥曲肽的组织浓度-时间曲线与LC-MS/MS测定的结果一致。这些发现说明了MALDI-TOF-MSI在药物开发过程中的药代动力学分析潜力。使用仪器:岛津MALDI TOF、 LC–MS/MS 图1 内标对MALDI-TOF-MSI分析小鼠肝切片中奥曲肽线性的影响。(A) 小鼠肝脏切片上的兰瑞肽(内标)的质谱图,(B)加入奥曲肽标准溶液的肝脏切片光学图像,(C)5个浓度水平的奥曲肽的代表性质谱图像([M+H]+离子 m/z 1019 Da),(D) 用奥曲肽的平均信号强度绘制的奥曲肽校准曲线(n=5),(E)经内标校正后的奥曲肽的代表性质谱图像,(F) 用奥曲肽/内标的平均强度比绘制的奥曲肽校准曲线(n=5) 图2 对口服20 mg/kg奥曲肽后0、10、30、60、90和120 min采集的小鼠组织进行成像MS分析。(A)胃切片的代表性光学和质谱图像,(B)肠切片的代表性光学和质谱图像,(C)肝切片的代表性光学和质谱图像 图3 MALDI-TOF-MSI和LC-MS/MS测定奥曲肽的组织浓度-时间曲线。(A) MALDI-TOF-MSI法测定小鼠胃中奥曲肽的浓度-时间曲线 (B) LC-MS /MS法测定小鼠胃中奥曲肽的浓度-时间曲线 (C) LC-MS/MS法和MALDI-TOF-MSI法测定小鼠胃中奥曲肽的含量的相关性分析。 本研究开发了一种基于MALDI-TOF-MSI的小鼠组织切片奥曲肽定量分析方法。首次通过比较DHB、CHCA和SA提取的奥曲肽在一系列激光功率水平下的信噪比,系统研究了激光能量对MALDI基质选择的影响。结果表明,DHB、CHCA和SA的最优功率水平应分别设置为50、70和60,DHB因其较高的灵敏度和较低的基质效应最终被选为最合适的MALDI基质。兰瑞肽是一种与奥曲肽结构相似的生长抑素类似物,被用作内标,通过减小组织异质性、基质晶体异质性和激光功率波动引起的离子信号变化,提高分析的线性、准确性和精密度。然后成功地应用所开发的MALDI-TOF-MSI方法,观察口服20 mg/kg剂量后,奥曲肽在小鼠胃、肠、肝中的分布和消除过程。 结果表明,MALDI-TOF MSI不仅能清晰地显示奥曲肽在小鼠组织中的空间分布,而且使关键药物动力学参数(Tmax和t1/2)的计算成为可能。更重要的是,MALDI-TOF-MSI测定的奥曲肽的组织浓度-时间曲线与LC-MS/MS绝对定量的结果吻合较好。 文献题目《Optimization and evaluation of MALDI TOF mass spectrometric imaging for quantification of orally dosed octreotide in mouse tissues》 使用仪器岛津MALDI TOF、 LC–MS/MS作者Tai Rao, Boyu Shen,Zhangpei Zhu, Yuhao Shao, Dian Kang, Xinuo Li, Xiaoxi Yin, Haofeng Li,Lin Xie, Guangji Wang, Yan Liang Key Lab of Drug Metabolism & hamacokinets,State Key Laboratory of Natural Medicines,China Pharmaceutical University, Tongjiaxiang 24, Nanjing 210009 PR China
  • 《固定污染源废气VOCs的测定气相色谱-质谱法》地标发布(附全文)
    p  日前,重庆市环保局发布《固定污染源废气VOCs的测定气相色谱-质谱法》。全文如下:/pp style="text-align: center "img title="1.jpg" style="float: none " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/06055e9a-e5bd-4f16-84eb-3264f8978689.jpg"//pp style="text-align: center "img title="2.jpg" style="float: none " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/6fe66004-5e87-46b1-9ae6-d4f3281d295e.jpg"//pp  前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》等法律、法规,保护和改善生活环境、生态环境,保障人体健康,规范固定污染源废气中挥发性有机污染物的监测方法,制定本标准。/pp  本标准规定了固定污染源废气中挥发性有机物的气相色谱-质谱测定法。本标准为首次发布。本标准由重庆市环境保护局提出并归口。/pp  本标准起草单位:重庆市环境监测中心。/pp  本标准主要起草人:邓力,罗财红,邹家素,朱明吉,郭志顺,龚玲,余轶松。/pp  本标准于2016年7月20日发布,自2016年10月1日起实施。/pp style="text-align: center "strong固定污染源废气VOCs的测定气相色谱-质谱法/strong/pp  警告:本方法所使用的部分化学药品对人体健康有害,操作时应按规定要求佩带防护器具,避免接触皮肤和衣服。所有药品均应完全密封独立储放,并放置于低温阴凉处,以免外漏污染。/pp  1 适用范围/pp  本标准规定了固定污染源有组织和无组织排放废气中19种挥发性有机物的气相色谱-质谱法。本方法适用于固定污染源有组织和无组织排放废气中19种挥发性有机物的测定,包括苯,甲苯,乙苯,间-二甲苯,对-二甲苯,邻-二甲苯,1,2,4-三甲苯,1,3,5-三甲苯,1,2,3-三甲苯,苯乙烯,丙酮,丁酮,环己酮,乙酸乙酯,乙酸丁酯,正丁醇,异丁醇,甲基异丁酮,乙酸异丁酯。其他污染源排放的挥发性有机物通过验证也适用于本标准。本方法在进样量为100.0ml时,19种物质其检出限范围为0.0008mg/m3~0.03mg/m3,测定下限为0.0032mg/m3~0.12mg/m3。详见附录A。/pp  2 规范性引用文件/pp  本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T37/pp  3 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)HJ/T397固定源废气监测技术规范HJ/T55大气污染物无组织排放检测技术导则3方法原理废气中的挥发性有机物由惰性化处理过的不锈钢罐直接采样,经过进样预浓缩系统浓缩后进入气相色谱-质谱联用仪分析,采用保留时间和定性离子定性,内标法定量。/pp  4 试剂和材料4.1VOC标准气体:浓度为100.0mg/m3。高压钢瓶保存。可根据实际工作需要,购买有证标准气体或在有资质单位定制合适的混合标准气体。/pp  4.2内标标准气体:组分为1,4-二氟苯、氯苯-d5。各组分浓度为100.0mg/m3。/pp  4.3 4-溴氟苯(BFB):浓度为50μg/ml。用于GC-MS性能检验。取适量色谱纯的4-溴氟苯(BFB)配制于一定体积的甲醇(4.7)中。/pp  4.4 高纯氦气( 99.999%)。/pp  4.5 高纯氮气( 99.999%)。/pp  4.6 液氮。/pp  4.7 甲醇:农残级或者等效级。/pp  5 仪器和设备/pp  5.1 气相色谱-质谱联用仪:气相部分具有电子流量控制器,柱温箱具有程序升温功能,可配备柱温箱冷却装置。质谱部分具有70eV电子轰击(EI)离子源,有全扫描/选择离子(SIM)扫描、自动/手动调谐、谱库检索等功能。/pp  5.2 毛细管色谱柱:60m× 0.25mm,1.4μm膜厚(6%腈丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷固定液),或其他等效毛细管色谱柱。/pp  5.3 气体冷阱浓缩仪:具有自动定量取样及自动添加标准气体、内标的功能。至少具有二级冷阱:其中第一级冷阱能冷却到-180℃,第二级冷阱能冷却到-50℃:若具有冷冻聚焦功能的第三级冷阱(能冷却到-180℃),效果更好。气体浓缩仪与气相色谱-质谱联用仪连接管路均使用惰性化材质,并能在50℃~150℃范围加热。/pp  5.4 浓缩仪自动进样器:可实现采样罐样品自动进样。/pp  5.5 罐清洗装置:能将采样罐抽至真空( 10Pa),具有加温、加湿、加压清洗功能。/pp  5.6 气体稀释装置:最大稀释倍数可达1000倍。/pp  5.7 采样罐:内壁惰性化处理的不锈钢采样罐,容积3.2L、6L等规格。耐压值 241kPa。/pp  5.8 液氮罐:不锈钢材质,容积为100L~200L。/pp  5.9 流量控制器:与采样罐配套使用,使用前用标准流量计校准。/pp  5.10 校准流量计:在0.5ml/min~10.0ml/min或10ml/min~500ml/min范围精确测定流量。/pp  5.11 真空压力表:精确要求≤7kPa(1psi),压力范围:-101kPa~202kPa。/pp  5.12 抽气泵:双通道无油采样泵,双通道能独立调节流量。/pp  5.13 采样管:足够长度的聚四氟乙烯管。5.14过滤器或玻璃棉过滤头:过滤器孔径≤10μm,或直接将实验用玻璃棉加装在采样管前端,过滤排气中颗粒物。/pp  6 样品/pp  6.1 采样前准备罐清洗:使用罐清洗装置对采样罐进行清洗,清洗过程可按罐清洗装置说明书进行操作。清洗过程中可对采样罐进行加湿,降低罐体活性吸附。必要时可对采样罐在50℃~80℃进行加温清洗。清洗完毕后,将采样罐抽至真空( 10Pa),待用。每清洗20只采样罐,应至少取一只清洗后的罐注入高纯氮气,分析氮气样品,以确定清洗后的采样罐是否清洁。每个采集高浓度样品的真空罐在使用后应标识,清洗后放置1天以上,使用前进行本底污染的分析,确认无污染残留后使用。/pp  6.2 预调查在测试固定污染源废气中挥发性有机物排气前,需事先调查污染源相关信息,包括企业生产使用的有机溶剂名称及用量、生产负荷、生产工艺、废气治理工艺等情况。/pp  6.3 采样/pp  6.3.1 有组织采样按照GB/T16157、HJ/T373、HJ/T397的相关规定和采样要求,确定采样位置、采样频次和采样时间,进行样品采集。/pp  6.3.1.1 采样管路连接。如图1管路连接。洗涤瓶和吸附剂用于排放废气的吸收处理。/pp style="text-align: center "img title="3.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/f0a97bce-a009-40e9-af91-b8898aa8989a.jpg"//pp /pp   系统漏气检查:关上采样管出口三通阀,打开抽气泵抽气,使真空压力表负压上升到13kPa,关闭抽气泵一侧阀门,如压力计压力在1min内下降不超过0.15kPa,则视为系统不漏气。如发现漏气,要重新检查、安装,再次检漏,确认系统不漏气后方可采样。当排放口排气压力为正压或常压时,可直接用聚四氟乙烯采样管连接不锈钢罐进行采样,在采样管前端加塞玻璃棉过滤头。连接管路应尽可能短,内径应大于6mm。不锈钢罐安装流量控制器,根据排气中VOCs浓度的高低,调节流量控制器来控制采样时间,一般采集样品20min~60min。当排放口排气压力为负压时,应按照图1所示不锈钢罐采样系统连接。在聚四氟乙烯采样管后连接一个三通阀门,分别连接不锈钢罐和抽气泵。采样前,开启连接抽气泵一侧的阀门,以1L/min流量抽气约5min,置换采样系统的空气。然后切换至不锈钢罐的气路,开启阀门使气体进入不锈钢罐。连接管路应尽可能短,内径应大于6mm。不锈钢罐安装流量控制器,根据排气中VOCs浓度的高低,调节流量控制器来控制采样时间,一般采集样品20min~60min。流量控制器采样流量对应的采样时间见表1。/pp style="text-align: center "img title="4.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/1ed36cb3-6d07-41e9-828a-e6574e1f5699.jpg"/ /pp /pp  6.3.1.2 同步测定并记录排气管道内废气温度、流量和含湿量等参数。/pp  6.3.1.3 由于质控等特殊要求,需要采集平行样品时,可将三通阀更换为四通阀,将负压相同的两个不锈钢罐并联,同时开启,同步采集。/pp  6.3.2 无组织采样按照HJ/T55的相关规定和采样要求,确定采样点位、采样频次和采样时间,进行样品采集。/pp  6.3.2.1 开启不锈钢罐控制阀门。当采集瞬时样品时,只需开启不锈钢罐阀门,使无组织气体被吸入不锈钢罐内,达到压力平衡后关闭不锈钢罐。当需要采集累积时段样品时,不锈钢罐安装流量控制器,根据无组织中VOCs含量大小调整持续采样时间。不同恒定流量对应的采样时间见表1。/pp  6.3.2.2 同步测定并记录大气压力、风速风向、环境温度等气象参数。/pp  6.4 全程序空白采样将高纯氮气(4.5)注入预先清洗好并抽至真空的采样罐(5.7)带至采样现场,与同批次采集样品后的采样罐一起送回实验室分析。/pp  6.5 样品保存不锈钢罐采样后,立即将阀门拧紧密封。样品在常温下保存,采样后尽快分析,14天内分析完毕。/pp  7 分析/pp  7.1 仪器参考条件/pp  7.1.1 预浓缩仪进样装置条件一级冷阱:捕集温度:-150℃ 解析温度:10℃ 阀温:100℃ 烘烤温度:150℃ 烘烤时间:5min 二级冷阱:捕集温度:-30℃ 解析温度:180℃ 烘烤温度:180℃ 烘烤时间:2.5min 三级聚焦:聚焦温度:-160℃ 解析时间:2.5min。7.1.2气相色谱仪参考条件柱温:50℃(5min)??℃/min?℃(2min)??℃/min?℃(1min) 载气流量:1.0ml/min 进样口温度:140℃ 溶剂延迟时间:2min 载气流量:1.0ml/min 分流比:10:1。/pp  7.1.3 质谱仪参考条件扫描方式:全扫描或选择离子扫描,选择离子扫描参数参考表2 扫描范围:30aum~200aum 离子化能量:70eV。/pp style="text-align: center "img title="5.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/0633fc24-82db-45f5-bb5e-47e0f33318a1.jpg"//pp  7.2 仪器性能检查在分析样品前,需要检查GC/MS仪器性能。将4-溴氟苯(BFB)(4.3)1μL(50ng)进样,得到的BFB关键离子丰度必须符合表3中的标准。/pp style="text-align: center "img title="6.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/f81001d2-5d95-49dc-8f72-4288bf0ac3ae.jpg"/  /pp  7.3 校准/pp  7.3.1 标准系列配制将VOC标准气体(4.1)的钢瓶和高纯氮气(4.5)钢瓶与气体稀释装置(5.6)连接,设定稀释倍数,打开钢瓶阀门调节两种气体的流速,待流速稳定后取预先清洗好并抽至真空的采样罐(5.7)连在气体稀释装置(5.6)上,打开采样罐阀门开始配气。配制1.0mg/m3、2.0mg/m3、5.0mg/m3、10.0mg/m3、20.0mg/m3(可根据实际样品情况调整)的标准系列。/pp  7.3.2 内标使用气体配制内标使用气体浓度为5.0mg/m3。将内标标准气体(4.2)按7.3.1步骤配制而成。/pp  7.3.2 校准曲线绘制通过浓缩仪自动进样器(5.4)分别抽取1.0mg/m3、2.0mg/m3、5.0mg/m3、10.0mg/m3、20.0mg/m3标准系列气体400ml,同时加入5.0mg/m3内标使用气体100ml,按照仪器参考条件,依次从低浓度到高浓度进行测定。根据目标化合物/内标化合物质量比和目标化合物/内标化合物特征质量离子峰面积比,用相对响应因子(RRF)绘制校准曲线。按照公式(1)计算目标化合物的相对响应因子(RRF)。/pp style="text-align: center "img title="7.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/467c1605-df2c-47d8-857f-366254063acf.jpg"/  /pp /pp  7.3.3 标准色谱图目标化合物参考色谱图见图2。/pp style="text-align: center "img title="8.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/e33d0bdb-4eb7-4761-a50d-fb5b6548ce04.jpg"/  /pp  7.3.4 目标化合物出峰时间详见附录B,附表B-1。7.4样品测定通过浓缩仪自动进样器(5.4)抽取样品400ml,同时加入5.0mg/m3内标使用气体100ml,按照仪器参考条件进行测定。/pp  7.5 全程序空白样品测定按照与样品测定相同的操作步骤进行全程序空白样品的测定。/pp  8 结果计算与表示/pp  8.1 定性以全扫描方式进行测定,根据样品中目标化合物的相对保留时间、定量离子和辅助定性离子间的丰度比与标准中目标化合物对比来定性。样品中目标化合物的相对保留时间(RRT)与校准系列中该化合物的相对保留时间的偏差应在?3.0%内。校准系列目标化合物的相对离子丰度高于10%以上的所有离子在样品中要存在。标准和样品谱图之间上述特定离子的相对强度要在20%之内。按照公式(2)计算相对保留时间。/pp style="text-align: center "img title="9.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/1dcedb09-0915-4232-ade5-fa45c4d8f3ad.jpg"/  /pp  8.2 定量/pp  8.2.1 目标化合物的浓度计算采用平均相对响应因子(RRF)进行定量计算,平均相对响应因子按照公式(3)计算,样品中目标化合物的浓度按照公式(4)进行计算。/pp style="text-align: center "img title="10.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/96c92845-3949-481d-8186-22de4ae11916.jpg"/  /pp   8.2.2 总挥发性有机化合物(TVOC)的浓度计算/pp   空气样品中TVOC的浓度按公式(5)进行计算。??/pp style="text-align: center "img title="11.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/8d14fb5b-e6c7-4d7d-b302-8122c6649f01.jpg"/  /pp  8.3 结果表示列出所有目标化合物的浓度。当目标化合物的浓度小于1mg/m3时,分析结果保留至小数点后3位,当目标化合物的浓度大于等于1mg/m3时,保留3位有效数字。/pp  9 精密度和准确度配制挥发性有机物含量为5.0mg/m3标准样品,连续进样5次,精密度由相对标准偏差表示,结果小于10% 准确度由相对误差表示,结果小于15%。结果详见附录C。/pp  10 质量保证和质量控制/pp  10.1 全程序空白每批样品应至少做一个全程序空白样品,目标化合物浓度均应低于方法测定下限。否则应查找原因,并采取相应措施,消除干扰或污染。/pp  10.2 空白加标每批样品应至少做一个空白加标,回收率应在80%~120%。/pp  10.3 平行样品分析每10个样品或每批样品(少于10个)采样采集平行样品,平行样品分析相对偏差小于30%。10.4每批样品应分析一个校准曲线中间浓度点的样品,其相对误差要在20%以内。若超出允许范围,应重新配制中间浓度点,若还不能满足要求,应重新绘制校准曲线。10.5系统处理要求试验中用到的不锈钢罐及其配气系统、清洗系统和预浓缩进样系统,管路内壁都需要硅烷化处理,减少对目标化合物的吸附。/pp  11 注意事项/pp  11.1 采样时,应根据实际情况注意温度、湿度及颗粒物等因素对采样效率的影响。/pp  11.2 实验室环境应远离有机溶剂,降低、消除有机溶剂和其它挥发性有机物的本底干扰。/pp  11.3 进样系统、冷阱浓缩系统中气路连接材料挥发出的挥发性有机物会对分析造成干扰。适当升高、延长烘烤时间,将干扰降至最低。/pp  11.4 所有样品经过的管路和接头均需进行惰性化处理,并保温以消除样品吸附、冷凝和交叉污染。/pp  11.5 易挥发性有机物在运输保存过程中可能会经阀门等部件扩散进入采样罐中污染样品。样品采集结束后,须确认阀门完全关闭,并用密封帽密封采样罐采样口,隔绝外界气体,可有效降低此类干扰。/pp  11.6 分析高浓度样品后,须增加空白分析,如发现分析系统有残留,可启用气体冷阱浓缩仪的烘烤程序,去除残留。/pp style="text-align: center "img title="12.jpg" style="float: none " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/e7de60aa-8ae0-4901-9782-72e6e2947b07.jpg"//pp style="text-align: center "img title="13.jpg" style="float: none " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/a9853489-4702-497f-bcf4-5e103b8aa972.jpg"//pp style="text-align: center "img title="14.jpg" style="float: none " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/721fae4c-d91f-4ef5-ba55-962ea8c9682d.jpg"//pp/p
  • 血清(浆)类固醇激素液相色谱-串联质谱检测质量保证专家共识发布
    液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)在人体血清(浆)类固醇激素检测中展现出优于传统免疫学方法的特异性高、分析测量范围宽、多标志物同时检测等特点,已成为国际内分泌学领域相关疾病实验室诊断的首选方法。目前,国内医学实验室开展血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测多参考已发表学术论文和仪器厂家说明书提供的通用操作和检测程序。然而,血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的技术难度大,临床实验室检验人员大多数缺少质谱领域专业培训和实践经验,而通用程序缺乏针对性和实操性,尤其我国尚无针对该检测程序和质量保证的系统性文件,导致实验室间检测结果存在较大差异,阻碍了该技术的临床应用。为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测,共识从检验前、中、后程序及其质量保证进行详细说明,并提出针对性建议,为实验室开展该检测项目提供参考,以推动我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的临床应用和结果一致性。  类固醇激素是一类具有环戊烷多氢菲母核的脂肪烃化合物,根据化学结构及生理功能可分为肾上腺皮质激素(糖皮质激素、盐皮质激素)、性激素(雌激素、雄激素、孕激素)及维生素D [ 1 ] ,在人体生长发育、能量代谢、免疫调节、生育功能调节等方面发挥重要作用。血清(浆)类固醇激素异常与先天性肾上腺皮质增生(congenital adrenal hyperplasia,CAH)、原发性醛固酮增多症、库欣综合征、多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)、儿童发育延迟或性早熟等多种内分泌疾病密切相关 [ 2 ] ,因此其检测广泛应用于多种内分泌疾病的临床研究、诊断以及健康评估。传统免疫学方法尽管自动化程度高,但特异性相对不足,且线性范围窄,难以实现精准检测。液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)具备特异性高、分析测量范围宽等性能优势,且能在短时间内同时准确测定多种类固醇激素及中间代谢产物,是目前精准、全面定量分析血清(浆)类固醇激素的首选方法 [ 3 , 4 ] 。  尽管已有众多研究报道多种类固醇激素的LC-MS/MS检测,包括方法开发和优化 [ 5 , 6 ] 、生物参考区间建立 [ 7 ] 等,国外已有针对血清(浆)雄激素、雌激素LC-MS/MS检测程序的指南 [ 8 ] ,国内有LC-MS/MS临床应用通用建议共识及25羟-维生素D和雄激素LC-MS/MS检测的共识 [ 9 , 10 , 11 ] ,但依然缺乏涵盖检验前、中、后阶段的LC-MS/MS检测操作程序和质量保证的指南和共识。基于此,为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测,中国质谱学会临床质谱专家委员会组织专家参阅国内外相关文献并结合临床应用经验,面向医学实验室临床质谱检验人员,针对肾上腺皮质激素和性激素LC-MS/MS分析全流程的质量保证进行详细说明并提出建议,为实验室开展血清(浆)类固醇激素检测项目提供参考,以推动我国血清(浆)类固醇激素检测的临床应用和结果一致性,提升我国类固醇激素异常相关疾病的精准诊断能力。  01血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验前质量保证  (一)标本采集  人体类固醇激素浓度受多种因素影响,包括昼夜节律、生理周期、采血体位和药物等,应根据临床具体需求和激素水平影响因素,制定合理采样流程,并推荐给标本采集人员和患者。例如:皮质醇分泌通常在清晨6:00—8:00达到峰值浓度,因此峰值监测推荐清晨采集患者血液标本 连续监测则采样时间点应相对固定 [ 12 ] 醛固酮仰卧位采血比直立位采血检测结果低50% [ 13 ] 女性患者进行血清(浆)雌激素检测时需明确卵泡期、黄体期等信息,对于无规律月经周期女性,需明确绝经(特别是早绝经)原因,如自然绝经、外科手术、辐射、药物作用等 [ 14 , 15 ] 。  含有分离胶的促凝管中存在睾酮干扰峰,且分离胶可吸收类固醇激素,标本体积和储存时间也可不同程度影响检测结果 [ 16 ] 。新生儿CAH二级筛查中,EDTA采血管可导致17α-羟孕酮、雄烯二酮及11-脱氧皮质醇的LC-MS/MS检测结果偏高,造成假阳性 [ 17 ] 。另外,更换采血管品牌或批号也可能影响待测物色谱峰分离度,应制定包括峰分离度、保留时间漂移范围等色谱参数的可接受标准,以监测潜在干扰峰的影响强弱及变化。  建议1 针对有昼夜和/或周期节律的类固醇激素,实验室应根据其临床预期用途,指导患者和采血人员选择合适的采血时机,例如清晨采血检测皮质醇、睾酮水平,卵泡期采血检测雌激素水平。推荐采用不含分离胶的血清(浆)采血管采集标本,新生儿二级CAH筛查推荐采用肝素抗凝剂采血管。  (二)标本保存和运输  实验室应根据类固醇激素质谱检测的标本保存条件及检测频率进行标本的稳定性验证 [ 18 ] 。标本稳定性验证实验应至少包括环境温度、冷藏和/或冷冻条件下的稳定性,如果标本存在冻存后复查的可能,还需考察反复冻融对标本稳定性的影响。另外,标本采集、运输及前处理阶段的稳定性也需进行评估。标本稳定性实验均需使用新鲜血清(浆),通过比较新鲜采集和保存后的血清(浆)标本检测结果评估其稳定性。  如果实验室根据参考文献报道或试剂说明书设置标本保存条件,需包含明确的稳定性、标本类型、类固醇激素浓度、保存温度范围、保存时间以及保存后标本浓度较新鲜标本的变化百分比。为确保标本保存后类固醇激素检测结果“稳定”或“无明显变化”,需明确测量程序、含量计算程序及含量变化的可接受范围。如果这些信息缺失,实验室应自行建立标本稳定性的可接受条件。  建议2 实验室应根据标本保存的实际需求,使用新鲜标本对来自文献报道或试剂说明书的标本稳定性进行验证,或自建稳定性可接受的标本保存条件。建议血清(浆)标本中类固醇激素稳定保存的条件及时间见 表1 。  02 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验质量保证  (一)标本前处理  标本前处理方法取决于待测物的理化性质、灵敏度要求和分析方法。其目的是将待测物从血清(浆)及其他潜在干扰物质中分离、提取、纯化,并实现对待测物的浓缩。大多数糖皮质激素(如17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、11-脱氧皮质醇、皮质醇、可的松)和盐皮质激素(如孕烯醇酮、孕酮、脱氧皮质酮、皮质酮)为疏水结构,均可与相应转运蛋白结合存在于血液中,游离形式约占1%。但血液中,约50%醛固酮以游离形式存在。睾酮和雌二醇与白蛋白结合力弱,与性激素结合球蛋白(sex hormone binding globulin,SHBG)结合力强,2%~4%睾酮呈游离形式,60%~75%睾酮与SHBG结合,20%~40%睾酮与白蛋白结合 [ 1 ] 。平衡透析可去除血中结合型类固醇激素进而检测游离型激素水平,但测量程序要求更高的灵敏度。如果结合型类固醇在水解前无法被直接检测,则需水解后进行检测,并明确结合型类固醇是否完全水解,且水解步骤不会导致类固醇降解,如硫酸雌酮在提取之前需通过水解酶获得游离型雌酮。亲脂性性激素(雄烯二酮、睾酮、双氢睾酮、雌酮、雌二醇、雌三醇)较亲水性性激素(硫酸脱氢表雄酮、硫酸雌酮)在血液中浓度低,因此亲脂性性激素的LC-MS/MS测量程序通常需要更复杂的标本前处理以消除基质干扰并浓缩待测物以达到理想的定量限(limit of quantification,LOQ)。  血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的标本前处理流程通常包括:(1)取等量临床标本、标准品、质控品和基质空白 (2)加入内标物 (3)提取 (4)纯化 [ 19 ] 。对易氧化的类固醇激素,前处理时需尽可能避免发生氧化以防待测物降解及产生干扰物。例如,在样品浓缩时使用惰性气体(如氮气),而非加热真空离心浓缩。去除可能干扰检测或影响前处理的物质后,宜将分析物转移到液相色谱流动相洗脱溶剂中,保持初始浓度比例,以备后续分析。推荐使用与待测物具有相似结构和离子化性质的同位素标记物(或结构类似物)作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物,例如氘代或 13C标记的类固醇。通过比较已知浓度内标物与待测物的信号,校正样本前处理、色谱分离、离子化过程及基质效应所产生的误差。类固醇激素的同位素内标物大多为商品化试剂,如无商品化试剂,应优先选择使用非内源性但与待测物结构类似的合成类固醇作为内标物,并确保内标物与待测物具有相同或相近保留时间。内标物的相对分子质量应至少比相应待测物大3,氘代或 13C标记数量控制在7,化学纯度应≥98%,同位素内标物纯度≥97%。  内标物需加入到所有校准品、质控品和待测标本中,且应在提取或纯化步骤之前或同时加入。加入内标物后需静置足够长的时间(通常15~30 min)以平衡内标物与结合蛋白的相互作用,抵消因蛋白结合导致的检测浓度偏低,如睾酮和睾酮-d 3需30 min完成平衡(22 ℃)。内标物的质谱信号强度应在不同分析批次中保持稳定,平衡时间不足可能会导致内标物信号强度不稳定。  建议3 使用与待测物有相同理化性质的商品化同位素标记物作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物( 表2 ),浓度设置在校准曲线的中浓度或医学决定水平附近,实验室应制定内标物信号强度波动的批间可接受范围。  血液中存在的大量蛋白质、多肽、小分子化合物等可引起LC-MS/MS的离子源和检测器饱和,导致离子抑制或分辨率不足,干扰检测结果。因此,LC-MS/MS分析前应提取待检测物,去除无机化合物(如盐)、蛋白质、脂质(如甘油三酯)和磷脂等物质的干扰,提高检测灵敏度、重复性和稳定性。  LC-MS/MS分析标本的提取方法包括蛋白沉淀(protein precipitation,PPT)、液液萃取(liquid-liquid extraction,LLE)、固相萃取(solid-phase extraction,SPE)等。PPT利用蛋白沉淀剂使蛋白变性沉淀,离心后直接取上清液进行检测,不适用于含量较低或有蛋白结合特性的类固醇激素。LLE利用溶剂的相似相溶原理,将目标化合物从液体混合物中分离出来,因操作繁琐且需要消耗大量有机溶剂,故临床常用固相支撑液液萃取(supported liquid extraction,SLE)替代传统LLE,降低有机溶剂消耗。而SPE采用固体颗粒色谱填料(通常填充于小柱型装置中)对样品不同组分进行化学分离,较SLE具有更优的去磷脂干扰能力,是类固醇激素标本提取的首选方法,但也具有操作步骤多、成本高等缺点。针对类固醇激素的不同极性,脂溶性激素通常选择亲脂基团填料的SPE方法萃取待测物,非脂溶性激素选择亲水基团或阴阳离子交换填料的SPE方法萃取待测物。为进一步去除与待测物共同洗脱的干扰物,可联合LLE和SPE,或吹干提取物后用不同溶剂重新提取。其中,通过高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)可在线进行SPE,以减少手工操作,节省时间和人力成本,但目前尚无多种类固醇激素在线SPE提取解决方案。也有通过使用单个或多个提取柱串联色谱柱,如提取/上样柱、一次性SPE柱、二维色谱,提高色谱分离效率和检测灵敏度,使血清(浆)标本无需或只需经简单蛋白沉淀处理即可进行分析。  建议4 根据待测类固醇激素理化性质及测量灵敏度要求推荐使用SLE或SPE标本提取方法。  (二)类固醇激素LC-MS/MS定量分析  LC-MS/MS通过结合HPLC的高效分离浓缩能力与三重四极杆质谱的高特异性和高灵敏度定量性能,准确测量标本中浓度极低、理化性质相似的类固醇激素,其特异性较免疫学分析明显提高。  1. HPLC分离:HPLC是一种基于待测物在固定相和流动相中具有不同分配系数的分离技术。通常使用对非极性分子具有高亲和力的非极性固定相(如 18C、五氟苯基等)色谱柱分离类固醇激素 [ 20 ] ,通过流动相极性变化将吸附于色谱柱上的类固醇激素重新溶于流动相,从而实现逐步洗脱分离。通过开发精密的流动相梯度洗脱程序和使用适合的色谱柱可以分离结构非常相似的类固醇激素及其代谢物,包括一些同分异构体(如21-脱氧皮质醇、11-脱氧皮质醇)。通过依次洗脱标本中所有待测物,降低检测信号的复杂度,分离组分信号随时间出现一组近似高斯分布的色谱峰群,生成检测信号强度随时间变化的色谱图。另外,流动相中通常加入挥发性添加剂(如0.01 mol/L甲酸铵、0.1%甲酸),其浓度不应超过0.5%,以增强化合物离子化,而不应含非挥发性流动相添加剂。色谱柱可选择粒径较小的分离柱,实现短时间内更好的分离效果,也可根据文献综合选择。色谱柱应在寿命期限内使用,并根据检测量、峰型、保留时间、分离度、柱压等参数判断是否需要更换。实验室应做好色谱柱的日常维护,在每日检测结束后进行日常冲洗程序,并最终将色谱柱保持在95%及以上的甲醇或乙腈中,尽可能地延长色谱柱的使用寿命及使用质量。  建议5 为有效分离结构相似的类固醇激素及其代谢产物,推荐实验室使用 18C或五氟苯基填料,色谱柱粒径≤3 μm,有机相梯度洗脱程序:0.5~4.0 min,40%~55% 4.0~6.5 min,55%~75% 6.5~7.5 min,75%~99%。  2. 串联质谱检测:类固醇激素LC-MS/MS测量程序使用的离子源主要包括电喷雾电离(electrospray ionization,ESI)和大气压化学电离(atmospheric pressure chemical ionization,APCI)。在常规临床检测中,醛固酮、皮质醇、11-脱氧皮质醇、21-脱氧皮质醇、可的松、睾酮、孕酮、17α-羟孕酮、皮质酮、雄烯二酮、脱氢表雄酮可采用ESI或APCI离子源。与ESI相比,APCI离子源温度更高,脱溶剂更充分,因此基质效应更小。然而,APCI更适用极性较小的类固醇激素,如3β-羟基-5-烯类固醇 [ 21 ] ,在需同时检测多个类固醇激素的临床应用中具有局限性。  类固醇激素分子经离子源电离后进入三重四极杆质量分析器,根据质荷比进行分离,并采用多反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)或选择反应监测(selected reaction monitoring,SRM)模式采集数据。最终借助质量分析器选择特定母离子和子离子,通过母离子/子离子对和各分析物及内标物的色谱图及峰面积对目标化合物进行定量。不同仪器,其离子对信息及检测参数并不完全相同,每个化合物通常选择2个离子通道分别作为定性离子和定量离子通道( 表3 )。基于定性离子、化合物极性及内标物分离峰综合判断目标化合物的分离峰。  建议6 类固醇激素LC-MS/MS检测选择ESI或APCI离子源,采用MRM或SRM模式,应在性能验证时优化质谱参数。  3. LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认:测量程序的性能要求取决于其预期临床用途、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平。如检测女性、儿童血清睾酮,测量程序的灵敏度需要达到0.02 ng/ml 同时检测浓度差异大的多个分析物,如雌二醇、雌酮、雄烯二酮,需验证测量程序对每个分析物的分析性能是否满足临床需求。值得注意的是,由于血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序包含的人工操作步骤多,各实验室环境条件、仪器设备配置、人员水平相差大,因此即使实验室使用商品化试剂盒(Ⅰ、Ⅱ类),也应进行性能确认或验证。LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认程序可参考共识 [ 22 ] 或美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)C62-A [ 23 ] ,并根据生物变异、临床指南、政策法规等设定性能验证中每项参数的可接受标准。  (三)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的分析性能指标  类固醇激素相关疾病的临床诊断对检测指标及灵敏度有不同需求,实验室应综合临床需求及仪器灵敏度确定LC-MS/MS测量程序分析性能。  1.肾上腺皮质激素:皮质醇是最主要的肾上腺皮质激素(约占75%~95%),血液中总皮质醇、游离皮质醇水平及昼夜节律变化常用于辅助诊断原发性和继发性肾上腺功能不全、库欣综合征、艾迪生病。正常成人清晨血清总皮质醇浓度通常在20~50 ng/ml,经平衡透析后的游离皮质醇浓度约占总皮质醇5%,可更准确反应皮质醇水平及节律,推荐检测血清(浆)游离皮质醇(LOQ≤1 ng/ml)。皮质醇联合17α-羟孕酮、雄烯二酮常用于筛查11-羟化酶或21-羟化酶缺乏型CAH。大多数(约90%)CAH由21-羟化酶基因变异导致,患者血清雄烯二酮水平通常升高5~10倍,17α-羟孕酮水平升高幅度更大,而皮质醇水平较低或无法检测。不同年龄、性别人群17α-羟孕酮及雄烯二酮水平差异较大,推荐实验室检测17α-羟孕酮(LOQ≤0.1 ng/ml),检测区间上限设定在参考区间上限10倍以上 [ 24 ] 。  硫酸脱氢表雄酮、孕烯醇酮、孕酮、17α-羟孕烯醇酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮常用于已排除11-羟化酶、21-羟化酶缺乏型CAH,及确认3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏和17α-羟化酶缺乏型CAH。在非常罕见的17α-羟化酶缺乏症中,雄烯二酮、所有雄激素前体(17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、硫酸脱氢表雄酮)、睾酮、雌酮、雌二醇和皮质醇水平降低,而盐皮质激素(孕酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮)水平明显升高。醛固酮是典型的盐皮质激素,常用于辅助诊断原发性醛固酮增多症(如肾上腺肿瘤、肾上腺皮质增生)和继发性醛固酮增多症(如肾血管疾病、盐耗竭、钾负荷、肝硬化腹水、心力衰竭、妊娠、Bartter综合征),以上情况醛固酮水平通常可升高10~100倍。因此,建议醛固酮LOQ≤0.02 ng/ml,检测区间上限设定在参考区间上限100倍( 表4 )。  2.雄激素:LC-MS/MS较易检测正常成年男性雄激素水平,但对低雄激素水平人群,如女性、儿童以及性腺功能减退的男性,则要求测量程序具有更高的灵敏度。对成年女性,睾酮水平通常用于评估由肾上腺合成异常和PCOS导致的高雄激素血症及相关的女性多毛症、月经紊乱、不孕等疾病。对儿童,睾酮水平通常用于评估外生殖器性别模糊、性早熟或发育延迟,以及用于CAH的诊断。建议女性或儿童的睾酮测量程序LOQ≤0.02 ng/ml,并需配置高灵敏度LC-MS/MS系统,并对样品进行离线或在线前处理,如LLE、SPE或多个提取步骤结合(如PPT结合SPE) [ 8 ] 。  双氢睾酮以及双氢睾酮/睾酮比值可用于诊断雄激素缺乏症、监测雄激素替代治疗或5α-还原酶抑制剂疗效,建议采用双氢睾酮非衍生化法LC-MS/MS检测(LOQ≤0.05 ng/ml)。雄烯二酮还可用于诊断和评估女性高雄激素血症、多毛症、不孕症,儿童性早熟、发育延迟、CAH,以及肾上腺、性腺肿瘤。在CAH、女性高雄激素血症等疾病中,雄烯二酮水平明显升高,但在3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏症、17α-羟化酶缺乏症及类固醇合成急性调节蛋白缺乏症等罕见病及2岁以下儿童中,其水平较正常成人明显降低,建议其LOQ≤0.02 ng/ml。雄烯二酮检测的子离子与睾酮子离子具有相同的质荷比,因此实验室需验证睾酮和雄烯二酮的色谱分离度。  脱氢表雄酮和硫酸脱氢表雄酮除联合肾上腺皮质激素用于CAH辅助诊断以外,还可用于鉴别诊断肾上腺功能不全或亢进。与性激素联合可用于区分肾上腺功能初现与性早熟,诊断儿童CAH和女性PCOS。儿童脱氢表雄酮水平较低(通常1~8岁儿童2 ng/ml),为了准确诊断儿童肾上腺功能初现、性早熟,建议脱氢表雄酮LOQ≤0.02 ng/ml,硫酸脱氢表雄酮LOQ≤30 ng/ml。  3.雌激素:对低浓度雌激素的准确检测可用于儿童性发育延迟或性早熟的评估,以及绝经后女性乳腺癌发病风险或芳香酶抑制剂治疗效果评估。非衍生化前处理,ESI负离子模式下检测雌二醇、雌酮及雌三醇建议LOQ≤0.01 ng/ml [ 25 ] 。硫酸雌酮在体内的浓度是雌二醇和雌酮的10~50倍,且半衰期较长,因此可用于雌激素水平状况评估。  建议7 实验室应根据临床需求、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平,建立分析性能满足要求的类固醇激素LC-MS/MS测量程序( 表4 )。  (四)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的质量保证  1. 量值溯源:量值溯源是通过一条具有明确不确定度的不间断传递链,使测量结果的量值能够与规定的参考标准(国家或国际计量标准)联系起来 [ 28 ] 。类固醇激素量值的可溯源性是实现实验室间测量结果一致的基础,即同一标本在不同时间和地点采用不同测量程序得到准确测量结果。实验室应参考国际标准化组织(International Organization for Standardization,ISO)17511文件及中国合格评定国家认可委员会关于测量结果的计量溯源性文件要求建立计量溯源链,核心要素包括被测物、参考物质、校准及赋值程序、测量结果验证 [ 28 ] 。  实验室应参考国际临床化学和检验医学联合会/国际纯粹与应用化学联合会文件明确被测物属性,包括分析物特性(如化学形式)、测量基质、单位等 可通过检验医学溯源联合委员会网站或国家标准物质资源共享平台查询参考物质信息,并优先选择具有明确溯源信息的参考物质(如有证参考物质)作为校准品。对无有证参考物质的类固醇激素,实验室应参考CLSI EP30评估校准品的特性、纯度、均一性、稳定性及互通性并制定相关评估程序 [ 29 ] 。  需明确的是,计量溯源链本身并不直接保证测量结果的准确性和一致性,溯源链中每次量值传递都会新增测量不确定度,测量的准确度和不确定度也可能在使用新校准品或仪器大修后改变,实验室应通过检测校准品、参加能力验证计划或实验室间比对,明确测量程序的正确度和精密度。  建议8 实验室应优先选择具有明确溯源信息的类固醇激素参考物质作为校准品,建立计量溯源链。  2. 校准:校准是确定或校正质谱仪检测信号强度与待测物浓度之间的相关性。通常将校准物质加入到经活性炭处理、不含待测类固醇激素的单一来源或混合血清(浆)基质中以制备一系列稀释校准品。类固醇激素LC-MS/MS测量程序性能验证、更换试剂或校准物批号后,需确定每个分析批校准曲线的斜率、截距和相关系数的可接受标准。每个分析批都需进行校准,如果一个分析批包含的样品很多,校准品可在分析批不同位置进样,并监测每个校准品检测值与理论值的偏倚,以明确在大样本量分析中的校准漂移情况。  校准确认是采用与检测临床标本相同的测量程序,分析在报告范围内已知待测物浓度的标本或商品化室间质量评价(external quality assessment,EQA)质控物以确认仪器或检测系统的校准,验证正在使用的校准曲线在检测患者标本时依然有效。建议在变更标准品批次后、确认不同分析批之间的校准有效性时,开展校准确认。校准确认品应与实际患者标本相同或具有相似的性质,并与患者标本进行相同的前处理。与患者标本基质不同的质控品和校准品不可作为校准确认品。  建议9 实验室应对每个分析批进行校准,并监测每个校准品浓度检测值与理论值的偏倚。  3. 室内质量控制:血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序室内质控的难点是获取与患者标本基质相近且稳定性好的质控品。对于多组分分析的血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序,应优先选择生产质控严格、稳定性明确,并同时包含多个待测组分的商品化质控品。使用经处理的血清(浆)、冻干或合成基质质控品的一个明显缺点是,因与患者标本基质不完全相同而产生不同的质谱响应。而未添加分析物的患者血清(浆)质控品可能在评估测量程序性能时比经过处理的质控品更可靠。如通过将类固醇纯溶液标准品添加入基质制备质控品,用于制备质控品的类固醇标准品批号及基质应有别于制备校准品的类固醇标准品及基质。另外,实验室可使用低、中、高浓度的单个或混合患者样本作为质控品。为了保证质控结果解读的一致性,质控样品应大批量制备,分装储存,并明确质控品的储存稳定性及与患者标本基质的一致性。  实验室应自行确定质控物靶值及最大允许不精密度( 表4 ),将质控物放置在每一分析批内和分析批间的不同位置检测,以监测测量程序的批内、批间漂移情况。可参考《临床检验定量测定室内质量控制 WS/T641-2018》 [ 30 ] 建立测量程序的质控方案和失控规则(如1 3 s 、3 2 s 等),以及失控后处理措施,如分析批内质控不合格,应复测标本。  建议10 实验室应优先选择质量可靠、与患者标本基质一致的质控物,确定质控物靶值及最大允许不精密度,建立质控方案、失控规则和处理措施。  4. 分析批设置:血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量一般分批进行,分析批的长度取决于系统校准稳定性和成本效益。一个典型的分析批应包含校准品、质控品、患者样本、空白样品、校准确认品(用于验证校准曲线的有效性,非必需)。实验室通过校准曲线、质控和校准确认监测每个分析批的有效性。当检测量大于2×96个时,建议每检测批次(96个/批次)都包含校准品、质控品和空白样本。实验室应确定并文件化血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的分析批长度 [ 31 ] 。  建议11 实验室应根据血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量系统的稳定性和成本效益确定分析批的长度,并通过校准曲线、质控和校准确认监测每个分析批的有效性。  5. 能力验证/室间质量评价:由于血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测程序标准化不足,基于分组数据进行测量结果一致性评估的EQA计划价值有限。正确度验证计划可同时监测测量程序的正确度和一致性,实验室应定期(1~2次/年)参加国家卫生健康委和/或省级临床检验中心正确度验证计划,如卫生健康委临床检验中心组织的类固醇激素正确度验证。正确度验证计划使用经最少程序处理的临床样本,通过参考方法对类固醇激素定值后,用于评估参评实验室LC-MS/MS测量程序的正确度和量值溯源性。对无正确度验证和室间质量评价计划的类固醇激素LC-MS/MS检测项目,实验室需定期(如2次/年)进行实验室间比对,并应优先选择通过ISO15189认可的实验室,以保证实验室间结果的一致性。  建议12 实验室应定期(1~2次/年)参加国家卫生健康委和/或省级临床检验中心组织的类固醇激素检测能力验证计划,无能力验证计划的项目需定期(2次/年)进行实验室间比对。  (五)数据收集及分析  实验室应建立患者样品、空白样品、校准品和质控品的数据处理、峰积分的标准操作程序,并在每一次临床检测中保持一致。数据处理软件应带有审核追踪功能可查询每个样品的数据处理方法。  1. 校准曲线接受原则:以校准品/内标物浓度比值为 X轴、分析物/内标物响应比值为 Y轴,构建校准曲线,将每个患者样品、质控品和空白样品的分析物/内标物响应比值代入校准曲线方程计算被测物浓度。分析患者标本时使用的校准曲线回归方法应与进行测量程序性能验证时使用的方法保持一致,大多数情况采用线性回归。如果校准曲线数据方差不同质(不同浓度点差异不同),推荐使用1/ x或1/ x 2权重回归分析以使低浓度校准点的偏倚在可接受范围。实验室应通过观察每个校准浓度点的相对偏差或总相对偏差选择合适的权重分析方法。  血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序性能验证应明确校准曲线可接受标准:使用校准曲线计算出的校准品浓度与理论浓度之间偏倚可接受范围为85%~115%(LOQ浓度点:80%~120%)。确定校准曲线斜率和截距的可接受标准,计算相关系数、确定其接受范围(通常需0.99),并应用于常规分析的评估。校准曲线的可接受标准应与测量程序性能(如准确度)匹配。  建议13 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量校准曲线计算的校准品浓度与理论浓度之间偏倚的可接受范围推荐设置为85%~115%(LOQ浓度点:80%~120%)。  2. 色谱峰积分:应在类固醇激素LC-MS/MS常规检测中通过优化积分参数完成色谱峰的自动积分,以尽量避免操作人员手动积分导致的不一致性。通常使用3倍LOQ浓度类固醇激素样品的色谱峰优化自动积分参数。对色谱峰进行平滑处理可提升积分准确性,仪器背景杂质信号过高或色谱峰采集数据点不足可导致色谱峰不够平滑。但色谱峰过度平滑会导致峰形变宽和丢失细节,如将肩峰平滑进待测物的色谱峰,将影响待测物定量结果准确性。对于采样率较慢的系统,可使用成组平滑方法减小背景杂质信号的影响。经验性色谱峰平滑参数应在所有样品分析中保持一致。  建议14 应尽量通过优化积分参数完成每个待测类固醇激素的色谱峰自动积分,避免手动积分,实际标本检测需统一峰积分、平滑参数。  3. 色谱峰核查:在类固醇激素LC-MS/MS测量程序性能验证时,应建立色谱峰保留时间、背景杂质信号强度、峰形和峰分辨率的核查规则。理想的色谱峰是对称的且基线分离完整。如果一个分析批内有样品色谱峰基线分离不完整、峰形变宽或裂分,排除管路连接不正确的原因,应考虑更换色谱柱。实验室必须核查色谱峰的保留时间以确保待测物分析峰的正确积分,并在标准操作流程中明确保留时间的最大允许漂移范围,分析批间的变化应不超过±2.5%。样品中分析物色谱峰的保留时间应与校准品的保留时间一致。实验室可采用人工核查色谱峰,也可通过在仪器控制软件中设置色谱峰核查参数自动完成。如果使用自动色谱峰核查,实验室需验证自动核查参数及流程的有效性,同时明确需人工介入核查的情况。  建议15 实验室应建立每个待测类固醇激素的色谱峰保留时间、背景杂质信号强度、峰形、峰分辨率的核查规则和允许范围。  4. 内标峰面积核查:通过计算每个类固醇激素LC-MS/MS检测样品内标峰面积与校准品平均峰面积的比值确定每个样品的内标峰面积回收率。内标回收率用于校正分析物提取回收率,每个样品内标峰面积不同是可接受的,但在性能验证时应建立样品之间内标峰面积变动的最大可接受范围。样品内标峰面积回收率出现明显降低提示前处理效率低或存在其他可导致离子抑制的干扰物或存在干扰内标定量离子对的杂质峰。对于内标峰面积比前后样品少2/3或50%的样品,应复检。明显升高的回收率提示内标峰包含干扰峰,也需复检。可通过内标峰面积随进样量变化作图,识别过低或过高的回收率。  建议16 实验室应日常监测每个待测类固醇激素的内标峰面积在标准品、质控物及标本间的波动,建立内标峰面积波动的最大可接受范围。  5. 定性离子对监测:类固醇激素LC-MS/MS常规检测中,一个离子对用于定量分析(定量离子对),另一个离子对用于定性分析(定性离子对)。定性离子对用于分析物定性,在识别样品干扰物中发挥重要作用。定量离子对峰面积与定性离子对峰面积的比值在不同样品间应保持一致,如果发生变化则提示存在干扰物质。如果无法检出定量或定性离子对则提示样品中不存在该分析物或存在干扰物,应进一步分析原因。应同时评估分析物和内标物的定量离子对/定性离子对比值。定性离子对应在整个测量区间有稳定的响应,避免使用脱水分子、脱乙酰基、脱甲基或加合物的子离子设置定性离子对。测量程序性能验证时应建立定量/定性离子对比值差异的可接受范围(如±30%),并在每一个样品检测中予以监测。  建议17 实验室应日常监测每个待测类固醇激素的定量/定性离子对峰面积比值在标准品、质控物及标本间的波动,并设置最大可接受范围。  03 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验后质量保证  1.数据存储:实验室应保存血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS分析产生的完整原始数据和处理数据,包括测量程序使用的色谱和质谱参数设置、每个离子对的色谱和质谱数据等,必要时使用独立系统备份数据。  2.参考范围:由于抗原抗体非特异性反应及与LC-MS/MS测量结果的偏差,采用免疫法建立的类固醇激素参考范围一般不适用于LC-MS/MS测量程序,然而我国目前尚未建立公认统一的类固醇激素LC-MS/MS检测参考范围,实验室可参考CLSI EP28针对目标检测人群验证国外权威机构建立的参考范围 [ 32 ] ,不同类固醇激素需按性别、年龄和/或月经周期分组,例如绝经前妇女的雌二醇、雌酮和雌三醇的浓度因月经周期或妊娠阶段的不同而有较大差异。  建议18 实验室可针对目标检测人群验证国外权威机构建立的类固醇激素LC-MS/MS参考范围,推荐建立中国人群的参考范围。  3.结果解读及报告:肾上腺皮质激素代谢终产物醛固酮和皮质醇浓度增高分别和醛固酮增多症和皮质醇增多症(库欣综合征)密切相关 17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮及其雄激素代谢产物(如脱氢表雄酮、雄烯二酮)水平的异常往往与女性PCOS、高雄激素血症及性发育异常等内分泌疾病相关 绝经后女性雌二醇检测是乳腺癌发病风险评估的关键 对女性和青春期前儿童体内睾酮的检测是鉴别儿童性早熟、女性高雄激素血症和PCOS的关键 对峰谷游离皮质醇的准确检测可有效辅助诊断库欣综合征 对17α-羟孕酮、雄烯二酮、孕烯醇酮、孕酮、17α-羟孕烯醇酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮的准确检测是确定CAH亚型的重要依据。此外,血清(浆)类固醇激素检测结果的解读应基于目标患者或人群的基本信息,如性别、年龄、生理期、昼夜节律及立卧位等,对结果解读具有重要参考意义。因此,实验室应为类固醇激素质谱检测的目标人群建立个性化的结果解读规则。为了报告的准确性,类固醇激素结果的解读还应结合类固醇代谢通路和临床初步诊断。  建议19 实验室应结合患者临床信息、方法性能、临床预期用途、类固醇代谢通路解读和报告血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测结果。  血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测在精确评估类固醇激素水平、诊断类固醇激素失衡相关疾病(如CAH、肾上腺功能不全、高雄激素血症等)、监测治疗效果中发挥着越来越重要的作用。本共识对血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测全流程进行了详细说明,包括标本采集、保存、运输及前处理的检验前过程,LC-MS/MS定量分析方法、分析性能指标、质量保证、数据收集及分析的检验中过程,以及数据存储、参考范围、结果解读及报告的检验后过程,并提出19项针对性建议供实验室参考。本共识旨在规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测程序,提升其检测质量和结果一致性,推动其临床应用。  执笔人:李霖(四川省医学科学院 四川省人民医院临床医学检验中心),蒋黎(四川省医学科学院 四川省人民医院临床医学检验中心),郭玮(复旦大学附属中山医院检验科),邱玲(中国医学科学院 北京协和医院检验科)  专家组成员(以姓氏拼音排序):曹正(首都医科大学附属北京妇产医院检验科),戴锦娜(中国医科大学附属第一医院检验科),俸家富(绵阳市中心医院检验科),郭启雷(山东英盛生物技术有限公司),郭玮(复旦大学附属中山医院检验科),郭晓兰(川北医学院附属医院检验科),黄庆[陆军军医大学附属大坪医院(陆军特色医学中心)检验科],蒋黎(四川省医学科学院 四川省人民医院临床医学检验中心),蒋廷旺(常熟市第二人民医院转化医学科),柯江维(江西省儿童医院医学检验科),李霖(四川省医学科学院 四川省人民医院临床医学检验中心),李卿(上海市临床检验中心参考测量实验室),李水军(上海市徐汇区中心医院中心实验室),李艳妍(吉林大学第一医院检验科),廖璞(重庆市人民医院检验科),刘华芬(杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司),刘靳波(西南医科大学附属医院医学检验科),卢丽萍(中国医科大学附属盛京医院检验科),闵迅(遵义医科大学附属医院医学检验科),倪君君(和合诊断集团研究院),聂滨(宜宾市第二人民医院检验科),潘柏申(复旦大学附属中山医院检验科),邱玲(中国医学科学院 北京协和医院检验科),王成彬(解放军总医院检验科),王书奎(南京医科大学附属南京医院医学检验科),夏勇(广州医科大学附属第三医院检验科),徐元宏(安徽医科大学第一附属医院检验科),张传宝(国家卫生健康委临床检验中心生化室),张华(贵州省人民医院检验科),赵蓓蓓(金域医学临床质谱检测中心)
  • 应对新国标——这些前处理装置需升级!
    2023年新版《生活饮用水标准检验方法》于今年实施,自上版标准实施已经历了16年。这些年以来,随着经济的发展和人口的增加,水质污染问题日益突出;同时,随着科学技术的不断进步,人们对水质检测的要求也越来越高,国际上关于生活饮用水检测的标准也在不断更新。我国生活饮用水检测技术标准的发展经历了以下阶段初期阶段:在20世纪70年代至80年代初,我国开始建立生活饮用水检测技术标准体系,主要依据国际标准和国内实际情况进行制定。发展阶段:在20世纪80年代至90年代,我国逐步建立了较为完善的生活饮用水检测技术标准体系,并不断修订和完善标准,提高了检测方法的准确性和可靠性。现代化阶段:从21世纪初至今,我国生活饮用水检测技术标准不断更新,引入了先进的仪器设备和分析方法,提高了检测的灵敏度和精确度。新版标准引入了一些新的前处理技术,如流动注射法和连续流动法等,传统的吹扫捕集、顶空、液液萃取、固液萃取等也被应用于多种化合物的检测方法中;并且新版标准对传统的前处理方法进行了优化,改进了操作步骤和条件,提高了方法的可重复性和准确性;同时,新版标准更新了前处理方法的参数要求,如提高了富集倍数、降低了检出限等,以适应对更低浓度污染物的检测需求。仪器信息网特别建立“《生活饮用水标准检验方法》——前处理篇”话题,聚焦前处理技术在生活饮用水检测工作相关的最新应用解决方案,以增强业界专家和技术人员、疾控中心相关机构工作者之间的信息交流,同时向仪器用户提供饮用水检测领域更丰富的前处理产品、技术解决方案。本文邀请到北京中仪宇盛科技有限公司(以下简称“中仪宇盛”)市场部经理李国良分享对生活饮用水检测相关的技术及解决方案。中仪宇盛深耕水质检测前处理仪器领域十四年,非常关注饮用水新标准中的变化。新标准中重点关注的是吹扫捕集气相色谱质谱法、顶空毛细管柱气相色谱法、顶空气相色谱法。新标准新增了四氯化碳的顶空毛细管柱气相色谱法,五氯丙烷的顶空气相色谱法,四氯化碳、1,2-二溴乙烯、五氯丙烷、苯甲醚、二甲基二硫醚的吹扫捕集气相色谱质谱法。新标准中,对于顶空进样系统,增加了“高速振荡模式”的要求,没有振荡功能的顶空进样器将不再适用新标准;对于吹扫捕集装置,新标准参考条件中吹扫流量和反吹流量不同,因此需要配置MFC质量流量计,此外还增加了添加内标的条件,因此还需带有自动添加内标功能。目前,中仪宇盛的顶空进样器中的所有采用三轴机械臂的产品均配备高速振荡功能,完全满足新标准的要求;PT-8200全自动吹扫捕集装置内置两个质量流量计,保证了流量控制的准确性,并且采用高精度的内标阀,实现了1微升级内标添加,更有自动监测消泡、双向除水、12路温度独立控制、高精度载气流量控制等各种先进技术加持,完全满足各种水质检测的要求。图1 PT-8200全自动吹扫捕集装置未来,预计固相微萃取技术将会在饮用水检测中发挥更大的作用,我们的研发团队也在加紧这方面研发。此外,前处理方法将会越来越注重自动化、智能化和精细化。比如,人工智能和机器学习等技术将会在前处理过程中发挥更大的作用,它们能够帮助我们更加准确地检测分析饮用水中的各项指标。我们相信,随着社会的发展和科技的进步,前处理技术在水质检测领域会发挥更大的作用,我们的生活饮用水也将会越来越安全。总的来说,新版《生活饮用水标准检验方法》的实施,是我国生活饮用水检测技术发展的重要里程碑。它不仅提高了检测标准的精确性和全面性,也展示了我国检测技术发展的崭新成果。北京中仪宇盛科技有限公司将持续致力于研发更先进的水质检测前处理技术和仪器,为保障人们的饮用水安全贡献自己的力量。投稿人:北京中仪宇盛科技有限公司市场部经理李国良
  • 国内首个临床质谱前处理专家共识发布!
    液相色谱串联质谱技术因其特异性好、灵敏度高、能够同时检测多种待测物,而广受临床认可。但是由于临床样本要进行前处理,目的是为了将目标分析物从生物基质中有选择性地分离出来,减少其他基质组分的干扰,而目前样品制备方法种类较多、步骤复杂且主要依赖人工操作,此环节也是整个质谱检测流程中耗时最长的一环。样品前处理的方法选择、方法开发以及标准化操作等方面存在一定难点,目前尚无相关专业领域指导文件。  2023年12月,由中国医疗保健国际交流促进会基层检验技术标准化分会、中国医院协会临床检验专业委员会组织起草的《液相色谱‐串联质谱法临床样品前处理专家共识》正式发布,旨在为实验室方法建立提供指导,助力临床质谱检测方法的研发规范发展。    建议1:样品前处理技术人员应经过色谱质谱原理、分析化学和药物分析专业知识、仪器使用及维护、检测项目、标准操作程序(Standard Operating Procedure,SOP)等专项培训,考核合格方可上岗。  建议2:样品前处理方法选择与仪器的灵敏度相关。浓度低或者质谱离子化效率低的化合物,建议采用衍生化的方法提高化合物的离子化效率,或采用灵敏度更高的质谱仪器。  建议3:实验室应根据待测物的理化性质、生理水平、检测精密度、灵敏度等要求,选择合适的前处理方式和检测仪器,实现可接受的性能要求和临床预期用途。  建议4:鉴于液质系统对于所使用的常见试剂、流动相化学级别和样本的净化程度要求较高,建议实验室使用HPLC或LC‐MS纯度的试剂,并采用净化程度较高的前处理方法,减少对液质系统的损耗或污染。根据实验室对检测通量的要求,选择经济高效的前处理设备(管式或板式)。  建议5:待测物浓度高且基质成分简单的体液样本(尿液、泪液、脑脊液等)推荐采用稀释法。  建议6:对于含有丰富可溶性蛋白的血清、血浆和全血样本,测定小分子化合物时推荐采用蛋白沉淀法。推荐采用酸、金属盐、有机溶剂等作为沉淀剂与样本按一定比例混合,涡旋混匀,离心取上清后上机检测。  建议7:根据待测物的不同理化性质和极性特征,实验室可以采用适当的萃取方式对待测物和基质其它成分进行分离,并综合干扰物分离难度选择合适的萃取载体,如从常规萃取(干血斑)、液液萃取、固液萃取到固相萃取,样本的净化能力递增。  建议8:对于有磁珠法试剂盒的检测项目而言,建议在经过实验室性能验证合格后采用。搭配全自动样本前处理系统,将极大地提高样本前处理的自动化水平。  建议9:在使用超滤法时,应注意超滤的速率。超滤膜的孔径应该低于结合目标化合物的蛋白质的分子量,孔径过大则杂质过高,不能充分分离,孔径过小则有效成分通透率较低,损失较大。超滤过程中,另外,应控制超滤的条件和时间,如生理条件(37℃、pH7.4)和低至中等的离心力。  建议10:PH值和温度对于结合态激素和游离激素的平衡至关重要,应在合适的pH值和温度下进行透析操作。建议使用生化成分尽可能与血清/血浆离子环境接近的透析缓冲液。实验室应控制适当的缓冲液条件(如37℃、pH7.4)。  建议11:免疫亲和提取中的亲和柱需要平衡至室温,再进行样本提取 对于超过亲和柱载量的样本,需要减少上样体积进行检测。  建议12:衍生可以提高待测物稳定性和分析灵敏度,但也有耗时耗力的劣势,实验室应选择合适的衍生试剂和条件,提高检测效率。  建议13:实验室应注意前处理过程可能产生的挥发性气体、发热、噪音等污染,配备良好的通风、散热或者隔音设备。有条件的实验室可以设置独立的前处理区域,与仪器区分离开,降低对其它仪器和人员的干扰。实验室应对环境中影响检测结果的微生物污染、灰尘、电磁干扰、湿度、供电、温度、声音和振动等进行评估并设定相应要求。
  • 2024年3月起实施!谱育科技参与《单颗粒-ICP-MS法》国家标准制定!
    背景介绍近年来,由于纳米技术或含有工程纳米颗粒的产品广泛使用,消费者可能会直接或间接接触到工程纳米颗粒,这使得在环境、食品、毒理、和暴露研究样品中,工程纳米颗粒的检测逐渐成为纳米颗粒应用潜在效益和潜在风险评估的必要部分。但是,长久以来国内仍然缺乏相关的单纳米颗粒标准分析方法。近期,国家纳米科学中心牵头制定了单颗粒电感耦合等离子体质谱法(spICP-MS)国家标准《GB/T 42732-2023 纳米技术 水相中无机纳米颗粒的尺寸分布和浓度测量 单颗粒电感耦合等离子体质谱法》(图1),谱育科技参与了该项标准的制定。子体质谱法》(图1),谱育科技参与了该项标准的制定。图1 单颗粒电感耦合等离子体质谱法(spICP-MS)分析标准该标准于2023年8月6日发布,将于2024-03-01正式实施。该标准的发布与实施将进一步规范无机纳米颗粒的测定方法,有助于确保测量结果的准确性和可比性,为纳米技术的应用和风险评估提供科学依据。谱育科技作为国内高端科学仪器领军厂商之一,在单颗粒-ICP-MS方面,进行了大量的基础研究与前沿应用的工作。如研发了单颗粒-ICP-MS专用的数据处理软件,其中包含分析方法设置、单颗粒核心数据处理技术(背景阈值算法、颗粒事件识别的多重算法、颗粒信号整合、传输效率计算等)、单颗粒数据解析(溶解态离子浓度解析、颗粒数量浓度解析、颗粒粒径分布解析)等多重核心功能。在环境、生物、半导体、微塑料、单颗粒等前沿领域也开展了大量研究。相关链接1、EXPEC 7350型 ICP-MS/MS在单颗粒模式下检测光伏硅片表面的Ti纳米颗粒2、不同污染背景下的环境水体中天然含Ce纳米颗粒和工程CeO2纳米颗粒的区分、表征与SP-ICP-Q-TOF-MS数据分析3、基于单细胞(Single Cell)-ICP-TOF-MS对微藻-重金属吸收&吸附行为进行精准表征Part 1:spICP-MS 解决方案单颗粒电感耦合等离子体质谱法(spICP-MS)是一种能够在非常低的浓度下检测单个纳米颗粒的方法。在高端质谱领域,谱育科技ICP-MS已深耕十余年,掌握多项高端核心技术,拥有多款单颗粒分析设备供客户选择(图2)。图2 ICP-MS、ICP-MS/MS、ICP-QTOF单颗粒分析设备01 spICP-MS的基本原理单位时间检测到的脉冲数与待测水相悬浮液中纳米颗粒的数量成正比。计算浓度时,使用纳米颗粒标准样品确定传输效率。脉冲强度、脉冲面积与纳米颗粒中被测元素的质量,即纳米颗粒直径的立方成正比(假定纳米颗粒的几何形状是球形)。随着纳米颗粒的直径增大,信号响应值将按三次方增加,所以需要对纳米颗粒每种组成、每种尺寸范围的响应进行验证。校准一般推荐使用纳米颗粒标准样品,无法获得这样的标准样品时,在相同的样品分析条件下,使用被测元素的离子标准溶液进行此步骤中的校准。此外,还可根据背景浓度的响应值确定样品中存在的离子质量浓度。02 谱育科技单颗粒数据处理软件数据处理软件是单颗粒分析中最重要的组成部分之一。谱育科技单颗粒数据处理软件的研发基于成熟的单颗粒分析经验与研发实力,经多次验证与完善,成功的开发了单颗粒分析数据处理平台。该软件具备多种特点与优势,可为使用者提供完善的数据处理平台(图3、图4)。全中文软件,简洁明了图3 spICP-MS分析软件简单易用的Element V 工作站符合21CFR Part 11法规要求,在审计追踪、用户管理、权限管理和电子签名等方面满足制药客户需求。开放多种算法与校正方式,可得到优质的数据处理方案图4 spICP-MS多种算法与校正方式分析软件提供定制化开发服务与合作谱育科技作为国产自主品牌,可提供单颗粒软件定制化服务与合作,为您提供更为优异的定制化单颗粒数据处理软件。Part 2:方法可行性验证为了验证方法的有效性,我们分析了市面上常见的先丰纳米科技AuNPs标样和nanoComposix AuNPs标样纳米颗粒。以先丰纳米科技AuNPs作为标样来获得传输效率,nanoComposix AuNPs(标称粒径:39±4nm;颗粒数量:8.9×1010particles/mL)作为样品进行分析,我们看下测试结果。图5 不同浓度60nmAuNPs与采集的颗粒数关系图6 不同粒径AuNPs与采集颗粒信号强度相关性如图5,图6所示,标准曲线的相关系数R999以上。此外,我们通过分析nanoComposix AuNPs样品,结果表明,粒径:41.10nm,数量浓度:9.74×1010 particles/mL,与标准值十分接近,表明了谱育科技spICP-MS分析的可靠性。
  • 博纳艾杰尔科技推出固相萃取中的MAS方法
    MAS的全称是:Multi-function Impurity Adsorption SPE,就是"多重机制杂质吸附萃取净化法",该方法主要通过多官能化的复合吸附材料,将生物样品中的主要干扰杂质吸附;同时将强水溶性的被测物质留在样品溶液中,而达到净化和富集的目的。在药物代谢分析领域,开阔了一个全新的快速便捷并且有效去除基质干扰的新型方法。 SPE柱管形式和离心管形式是MAS法常用的两种产品形式。 SPE柱管形式的使用流程如下图: 将样品上样到预处理过的SPE柱; 在加入适当量的洗脱液,静置片刻,同步完成蛋白沉淀与分析物的提取; 加压,使洗脱液匀速流过柱子,接收全部流出液; 接收液进行后处理或直接检测。 MAS还有离心管形式 将样品及提取溶剂同时放入离心管中,震荡或超声提取; 加入SPE填料吸附净化样品基质干扰,离心后检测目标物被留在了溶液里。 取上清液进行后处理或直接检测。与常规的SPE方法相比,MAS法有很多的优点,尤其在药物代谢分析领域中血浆样品一般都采用直接蛋白沉淀法和常规SPE法来进行样品前处理,其中蛋白直接沉淀更多的偏重于血浆样品中大分子蛋白的去除,与其相较,SPE可以更好的去除小分子蛋白图1是比较了蛋白直接沉淀,常规SPE及MAS方法处理过的牛血清空白样品的色谱图,由图中可以看出,常规SPE处理过的血清样品色谱图2.5分钟前的杂质峰更少,而在2.5分钟后却又有两个明显的色谱干扰峰。正是证明了SPE对于大分子物质去除的更好,而对于某些小分子蛋白却无法彻底的清除。图1 MAS方法与常规SPE及蛋白直接沉淀法蛋白去除效果比较色谱图蓝色为直接蛋白沉淀;绿色为HLB净化;粉色为MAS柱管形式净化;墨绿色为MAS离心管形式净化 MAS方法的开发正是为了解决这一问题,可以看到,MAS方法处理过的样品色谱图在2.5分钟后几乎没有任何干扰,而在2.5分钟前的干扰峰也比直接蛋白沉淀方法有了明显的减少。这是因为MAS方法同时结合了蛋白沉淀与SPE吸附,酸化乙腈既作为蛋白沉淀剂又等同于提取液,且方法简单,快速,便于操作,实验证明对于血浆中的雷尼替丁有很好的添加回收率。同时通过质谱扫描磷脂的特征离子,如图2可以看出比较蛋白直接沉淀方法和反相SPE方法,磷脂特征离子的响应值有一至两个数量级的减小。图2 一级质谱扫描图m/z=496 特征离子比较 博纳艾杰尔提供各种形式MAS产品,具体应用案例及产品明细见http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110102/3058213/欢迎拨打客服热线400-606-8099或发邮件至service@agela.com.cn进行咨询
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