小分子化合物分析用 lc ms/ms：参数设置指南

LC-MS/MS小分子化合物分析参数设置指南

LC-MS/MS是分析小分子化合物（药物、代谢物、环境污染物等）的核心技术。合理的参数设置是获得高灵敏度、高选择性和稳定数据的关键。以下是核心参数设置要点及案例：

一、 关键参数设置要点

1. 液相色谱 (LC) 部分:

* 流动相: 首选 甲醇/水 或 乙腈/水 体系。乙腈通常提供更高灵敏度和更低背压。添加 挥发性缓冲盐 (如 2-10 mM 甲酸铵、乙酸铵) 或 酸/碱 (如 0.1% 甲酸、0.1% 氨水) 调节pH，优化化合物离子化效率及峰形。避免非挥发性盐。

* 色谱柱: 根据化合物极性选择 C18 (最常用)、C8、HILIC 等。粒径 (1.7-3.5 µm) 和柱长 (50-150 mm) 影响分离度和速度。

* 流速: 常用 0.2-0.5 mL/min (常规柱) 或 0.3-0.6 mL/min (微径柱)，平衡分离效率与质谱离子化效率。

* 柱温: 通常 30-50°C，提高重现性并降低背压。

* 进样体积: 根据浓度和柱容量优化，通常 1-10 µL。

2. 离子源 (ESI 或 APCI):

* 离子化模式: ESI (适合极性和离子化化合物) 或 APCI (适合中等极性化合物)。

* 极性: 根据目标化合物性质选择 正离子模式 ([M+H]⁺) 或 负离子模式 ([M-H]⁻)。

* 源温度: 常用 300-600°C (ESI)，150-550°C (APCI)，促进溶剂挥发。

* 雾化气/干燥气流速: 优化溶剂挥发效率，常用 30-60 L/h (ESI)， 40-80 L/h (APCI)。

* 毛细管电压/电晕针电流: 影响离子化效率，需优化 (e.g., ESI+ 3.0-5.0 kV)。

3. 质谱 (MS/MS) 部分:

* 母离子选择 (Q1): 选择目标化合物的准分子离子 ([M+H]⁺, [M-H]⁻ 等)。

* 去簇电压 (DP)/碎裂电压: 优化去除溶剂加合物，获得清晰母离子峰。

* 碰撞池 (Q2):

* 碰撞气 (CAD): 通常设为中等水平 (4-8)。

* 碰撞能量 (CE): 最关键参数之一！优化以产生丰度高、稳定的特征子离子。不同化合物、不同子离子所需CE差异大。

* 子离子选择 (Q3): 选择 1-3 个丰度高、特异性强的碎片离子作为定量/定性离子。

* 驻留时间 (Dwell Time): 保证足够数据点 (>15点/峰)，通常 10-100 ms/离子通道。

二、 案例分析：水中磺胺甲恶唑 (SMX) 检测

* 目标: 检测环境水样中痕量抗生素磺胺甲恶唑。

* 仪器: UHPLC (Waters ACQUITY) + Triple Quad MS (Sciex 5500+)

* LC 条件:

* 色谱柱: Acquity UPLC BEH C18 (1.7 µm, 2.1 x 50 mm)

* 流动相: A: 0.1% 甲酸水溶液, B: 0.1% 甲酸乙腈溶液

* 梯度: 0-1.0 min (5% B), 1.0-3.0 min (5%→95% B), 3.0-4.0 min (95% B), 4.0-4.1 min (95%→5% B), 4.1-5.5 min (5% B)

* 流速: 0.35 mL/min

* 柱温: 40°C

* 进样量: 5 µL

* MS 条件:

* 离子源: ESI+

* 离子源温度: 550°C

* 雾化气 (GS1): 50 psi, 干燥气 (GS2): 50 psi, 气帘气 (CUR): 30 psi

* 离子喷雾电压 (IS): 5500 V

* MS/MS 参数 (MRM):

* 母离子 (Q1): m/z 254.0 ([M+H]⁺)

* 去簇电压 (DP): 80 V

* 碰撞能量 (CE): 优化后为 25 eV

* 子离子 (Q3): m/z 156.0 (定量离子), m/z 92.0 (定性离子)

* 驻留时间: 50 ms/通道

* 结果: 方法在 0.1-50 µg/L 范围内线性良好 (R² > 0.999)，检出限 (LOD) 达 0.03 µg/L，回收率 92-105%，精密度 (RSD) < 5%，成功应用于实际水样检测。

核心提示: 参数优化是迭代过程，需结合化合物性质、基质效应和仪器性能进行系统调整，尤其关注流动相添加剂、离子源参数和碰撞能量，确保方法稳定、灵敏、可靠。