lc ms/ms 流动相选择：不同样品类型适配方案

在LC-MS/MS分析中，流动相的选择至关重要，直接影响色谱分离效果、目标物离子化效率以及质谱检测灵敏度与特异性。选择需兼顾色谱分离（柱效、保留、峰形）和质谱兼容性（挥发性、低背景、促进离子化）。针对不同样品类型，适配方案如下：

1.生物样品（血浆、血清、尿液、组织匀浆液）：

*核心挑战：基质复杂（蛋白质、磷脂、盐分、内源性代谢物），易产生基质效应（离子抑制/增强）和色谱柱污染。

*适配方案：

*溶剂体系：首选水-乙腈体系。乙腈相比甲醇能提供更强的洗脱力、更低的粘度（利于高流速）和更低的背景噪音，且能更有效地沉淀蛋白（尤其在水相比例高时）。甲醇在需要更强保留或更低成本时可部分替代。

*缓冲盐/添加剂：

*首选：甲酸(0.1%)。广泛用于正离子模式（ESI+），促进质子化，挥发性极佳，背景低。甲酸铵(2-10mM)是极佳选择，提供缓冲能力（pH~3.5），稳定保留时间，铵离子有助于[M+H]+或[M+NH4]+加合物的形成，减少钠/钾加合物干扰，挥发性好。

*次选/特定情况：乙酸(0.1-0.5%)或乙酸铵(5-20mM)。适用于某些对甲酸响应不佳或在负离子模式（ESI-）下分析酸性化合物（如某些激素、有机酸）。乙酸体系pH略高（~4.8），可能改变某些化合物的保留和选择性。

*关键点：强调梯度洗脱，起始高水相（≥90%）有助于将强极性基质干扰物冲出，减少柱污染和基质效应。样品前处理（如蛋白沉淀、LLE、SPE）是降低基质干扰的基础。

2.环境样品（水、土壤、沉积物提取物）：

*核心挑战：目标物浓度通常极低（痕量/超痕量），基质复杂（腐殖酸、无机盐、其他污染物），干扰多。

*适配方案：

*溶剂体系：水-甲醇或水-乙腈均可。甲醇对某些极性稍强的污染物（如农药、PPCPs）保留稍强，成本更低。乙腈背景噪音通常更低。

*缓冲盐/添加剂：

*首选：甲酸铵(2-10mM)或乙酸铵(5-20mM)。提供必要的缓冲能力和挥发性。铵盐能有效减少加合物形成，提高灵敏度重现性。具体选择取决于目标物性质（酸碱性、极性）和色谱柱。

*特定情况：分析强极性化合物（如草甘膦、全氟化合物）时，可能需要使用氨水(0.1-0.2%)或乙酸铵缓冲液(pH~9)结合亲水相互作用色谱（HILIC）或特殊保留机制柱，在负离子模式下检测。

*关键点：梯度洗脱必不可少，以分离宽极性范围的污染物。样品前处理（如SPE）是富集目标物和去除基质的关键步骤。流动相纯度要求极高（LC-MS级）。

3.食品/植物提取物：

*核心挑战：基质极其复杂（糖类、色素、脂类、酚类、生物碱等），干扰物多，目标物种类多样（农药残留、毒素、营养素、添加剂）。

*适配方案：

*溶剂体系：水-甲醇或水-乙腈。乙腈在去除色素和脂溶性干扰方面有时更优，且背景更低。甲醇成本更低。

*缓冲盐/添加剂：

*首选：甲酸铵(5-10mM)或乙酸铵(5-20mM)。这是最常用和稳健的选择，提供良好的缓冲、挥发性，适用于大多数目标物（农药、霉菌毒素、维生素等）。甲酸(0.1%)也常用，尤其在正离子模式主导的分析中。

*特定情况：分析强酸性（如某些有机酸、酚酸）或强碱性化合物时，可能需要调整pH（如用氨水调至碱性）。

*关键点：梯度洗脱范围通常较宽。样品前处理（QuEChERS,SPE,液液萃取）对去除干扰至关重要。可能需要使用保护柱。

4.药物分子/合成中间体：

*核心挑战：目标物通常明确，但理化性质差异大（极性、酸碱性、分子量），需要高选择性分离。

*适配方案：

*溶剂体系：水-乙腈或水-甲醇。根据目标物保留和溶解性选择。乙腈洗脱力强，粘度低。

*缓冲盐/添加剂：

*首选：甲酸(0.05-0.1%)广泛用于碱性药物（ESI+）。甲酸铵(2-10mM)提供更稳定的保留时间，减少加合物。乙酸/乙酸铵常用于酸性药物（ESI-）或需要不同选择性的情况。

*特定情况：分析强碱性化合物（易形成多电荷或硅醇基相互作用强）时，可考虑加入三乙胺(0.1-0.2%)或二乙胺(DEA,0.1%)抑制硅醇基活性，改善峰形（但需评估质谱响应和残留）。分析强酸性化合物用氨水或三乙胺缓冲液（ESI-）。

*关键点：方法开发需系统优化有机相比例、缓冲盐浓度和pH，以获得最佳分离和离子化。

通用原则总结

*挥发性优先：绝对避免磷酸盐、硫酸盐等高沸点缓冲盐，必须使用挥发性缓冲盐（甲酸、乙酸、氨水）及其铵盐。

*pH控制：pH是控制化合物离子化状态（影响保留和离子化效率）和色谱峰形的关键。ESI+常用pH2-4(甲酸/乙酸)，ESI-常用pH8-10(氨水)。

*缓冲能力：铵盐（甲酸铵、乙酸铵）提供比纯酸/碱更好的缓冲能力，稳定保留时间。

*有机溶剂选择：乙腈（低粘度、强洗脱力、低背景）通常是首选，甲醇（成本低、不同选择性）是重要替代。

*梯度洗脱：对于复杂样品或宽极性范围目标物，梯度洗脱是标准配置。

*样品前处理：流动相选择必须与有效的样品前处理相结合，以最大限度降低基质干扰。

*系统优化：最佳组合需通过实验（如中心复合设计）优化有机相比例、缓冲盐浓度和pH。

遵循这些适配原则，结合具体样品特性和目标分析物性质，可以显著提高LC-MS/MS方法的灵敏度、选择性和稳健性。