JJF 1531-2015 傅立叶变换质谱仪校准规范.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 3 12 0 1 5傅傅立叶变换质谱仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rF o u r i e rT r a n s f o r m M a s sS p e c t r o m e t e r s 2 0 1 5-0 6-1 5发布2 0 1 5-0 9-1 5实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布学兔兔 标准下载傅傅立叶变换质谱仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rF o u r i e rT r a n s f o r m M a s sS pe c t r o m e t e r sJ J F1 5 3 12 0 1 5 归 口 单 位:全国生物计量技术委员会 主要起草单位:中国医学科学院药物研究所 参加起草单位:中国计量科学研究院 本规范委托全国生物计量技术委员会负责解释J J F1 5 3 12 0 1 5学兔兔 标准下载本规范主要起草人:张金兰(中国医学科学院药物研究所)吴彩胜(中国医学科学院药物研究所)参加起草人:武利庆(中国计量科学研究院)曲 枫(中国医学科学院药物研究所)J J F1 5 3 12 0 1 5学兔兔 标准下载目目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 计量单位(1)4 概述(1)4.1 基本原理(1)4.2 仪器组成(2)5 计量特性(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 标准物质和试剂(2)7 校准项目和校准方法(3)7.1 示值误差(3)7.2 信噪比(3)7.3 分辨能力(3)7.4 重复性(4)7.5 漂移(4)8 校准结果表达(4)9 复校时间间隔(5)附录A 标准物质溶液的配制及使用(6)附录B 校准记录格式(7)附录C 校准证书内页格式(1 0)附录D 示值误差的不确定度评定示例(1 1)J J F1 5 3 12 0 1 5学兔兔 标准下载引引 言 本规范依据国家计量技术规范J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量标准规范编写规则J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示编制。本规范的制定主要参考了G B/T6 0 4 12 0 0 2 质谱分析方法通则等文件。本规范为首次发布。J J F1 5 3 12 0 1 5学兔兔 标准下载傅立叶变换质谱仪校准规范1 范围本规范适用于傅立叶变换质谱仪的校准。2 引用文件本规范引用以下文件:G B/T6 0 4 12 0 0 2 质谱分析方法通则凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 灵敏度 s e n s i t i v i t yG B/T6 0 4 12 0 0 22.2在规定的条件下,对于某个质谱峰,仪器对单位样品所产生的响应值。3.1.2 分辨能力 r e s o l u t i o n在给定的样品条件下,仪器对相邻的两个质谱峰的区分能力。相邻等高的两个质谱峰,其峰谷不大于峰高的1 0%时,就定义为可以区分。注:两个峰的分辨能力R的表示法是当峰谷为峰高的1 0%时,两峰所表示的质量的平均值与质量差的比值。当描述所用的质谱峰的质荷比时,列出对应的分辨能力数据是适宜的,因为不同的仪器,其分辨本领随质荷比的不同而有变化。3.1.3 信噪比 s i g n a l t on o i s er a t i oG B/T6 0 4 12 0 0 22.9在质谱分析中,信号强度与噪声强度的比值。3.2 计量单位原子质量单位(u)a t o m i cm a s su n i tJ J F1 1 6 42 0 0 63.64 概述4.1 基本原理傅立叶变换质谱仪按照质量分析器的不同分为两类:傅立叶变换离子回旋共振质谱仪和傅立叶变换静电场轨道阱质谱仪。傅立叶变换离子回旋共振质谱仪的核心部件是一个处于高磁场的离子回旋共振阱(I C Ri o nt r a p)分析室,它可以在高磁场中捕获和储存离子。基本原理是通过将离子源产生的离子束引入I C R离子阱中,在磁场力的作用下,所有的离子都开始沿着阱中心做半径很小的回旋运动。如果磁场强度B固定,该回旋频率仅和离子的质荷比有关而和离子的动能无关。当施加的高频信号的频率和某一质荷比离子的回旋运动频率一致时,该离子将吸收高频电信号的能量,其回旋运动半径逐渐增大。当停止该高频激发1J J F1 5 3 12 0 1 5学兔兔 标准下载信号后,该离子将以较大的固定半径做运动。由于该离子距离检测电极较近,因此该回旋运动在I C R的接受板上感应出一个像电流,并且被精确地记录下来。通过傅立叶变换才能将其转换为质谱数据,然后在相应的工作软件中处理输出。静电场轨道阱质谱仪(O r b i t r a p)的质量分析器形如纺锤体,由纺锤体中心内电极和左右2个外纺锤半电极组成。仪器工作时,在中心电极逐渐加上直流高压,在阱内产生特殊几何结构的静电场。当离子进入到O r b i t r a p分析室内后,受到中心电场的引力,会围绕中心电极做圆周轨道运动。同时离子还受到垂直方向的离心力和水平方向的推力,而沿中心内电极做水平和垂直方向的振荡。左右2个外电极起到限制离子的运动轨道范围和检测离子振荡产生的感应电势的作用。仪器通过将外电极输出的信号经过微分放大器放大后由快速傅立叶转换变成频谱,频谱再进而转换为质谱数据,然后在相应的工作软件中处理输出。4.2 仪器组成傅立叶变换质谱仪主要由进样系统、离子源、质量分析器、离子检测器、控制及数据处理系统、真空系统和电源组成,图1是其组成的方框图。进样系统可以是针式注射泵直接进样,也可以是色谱联用进样。离子源可用电子轰击电离源(E I),基质辅助激光诱导解吸电离源(MA L D I),电喷雾电离源(E S I),大气压化学电离(A P C I),大气压光电电离(A P P I)等。质量分析器主要分成两种:离子回旋共振阱和静电场轨道阱。控制及数据处理系统用来对仪器进行扫描控制、数据采集和处理。图1 傅立叶变换质谱仪组成方框图5 计量特性傅立叶变换质谱仪的计量特性包括示值误差、信噪比、分辨能力、重复性和漂移。6 校准条件6.1 环境条件实验室环境应满足仪器安装的要求,应清洁无尘,无易燃、易爆和腐蚀性气体,排风良好,周围无机械震动和电磁干扰源。仪器接地良好,电源电压、频率及稳定性应符合仪器使用说明书的要求。校准时实验室温度应当控制在(1 82 5),相对湿度不大于8 0%。6.2 标准物质和试剂标准物质均应使用国家有证标准物质,校准设备需经过计量检定合格。校准前按照2J J F1 5 3 12 0 1 5学兔兔 标准下载附录A配制校准时使用的溶液,必要时应考虑溶液配制中引入的不确定度。6.2.1 标准物质:示值误差、重复性和漂移校准时选择三种国家有证标准物质 大豆苷元、利血平和人参皂苷R b1纯度标准物质,其纯度定值结果相对扩展不确定度不应大于1 0%(k=2),并根据I U P A C公布的单同位素相对原子质量及不确定度计算标准物质的单同位素相对分子质量及不确定度并用于校准;信噪比和分辨能力校准时使用利血平国家有证标准物质。6.2.2 移液器或移液管:量程范围为2 0 0L或10 0 0L,经计量检定合格。6.2.3 容量瓶:5m L和1 0m L,B级及以上。7 校准项目和校准方法以下校准项目应在傅立叶变换质谱仪经过开机预热、真空度满足要求、仪器达到正常工作条件后进行。校准前仪器应采用E S I源作为离子源,并调节、优化合适的质谱条件,确保仪器工作状态正常,信号灵敏度适中,检测器未达到饱和状态。7.1 示值误差在正离子模式下,将仪器调到特定质荷比离子峰(m/z6 0 9)分辨力优于5 00 0 0,扫描范围为m/z(1 0 020 0 0),通过流动注射的方式以1 0L/m i n的流速注入分析大豆苷元、利血平和人参皂苷R b1的混合标准物质溶液,记录大豆苷元、利血平和人参皂苷R b1的准分子离子峰的实测质荷比,重复测定三次取平均值,根据公式(1)计算各个质谱峰质荷比测量值与标准值之间的相对示值误差。r,i=Mm,i-Mc,iMc,i1 06(1)式中:Mr,i 第i个质谱峰质荷比测量值的相对示值误差;Mm,i 第i个质谱峰质荷比三次测定结果的算术平均值,单位u;Mc,i 第i个质谱峰质荷比的标准值,单位u。7.2 信噪比在正离子检测模式下,将仪器调到特定质荷比离子峰(m/z6 0 9)的分辨力不低于5 00 0 0,通过流动注射方式以1 0L/m i n的流速注入分析1 0 0n g/m L的利血平标准物质溶液,扫描范围为m/z(1 0 020 0 0),测定利血平准分子离子峰的信噪比,可由公式(2)计算信噪比,重复三次取其平均值。S=H/Hn(2)式中:S 信噪比;H 利血平准分子离子峰的信号强度;Hn 基线噪声信号强度。7.3 分辨能力分辨能力考察分为宽范围扫描模式和窄范围扫描模式。傅立叶变换离子回旋共振质谱仪两种扫描模式均应考察,静电场轨道阱质谱仪只考察宽范围扫描模式。3J J F1 5 3 12 0 1 5学兔兔 标准下载宽范围扫描模式分辨能力考察方法:在正离子检测模式下,通过流动注射方式以1 0L/m i n的流速注入分析1g/m L的利血平标准物质溶液。设定仪器扫描范围为m/z(4 0 015 0 0)时,采集利血平准分子离子峰的质谱图,由数据处理软件读出分辨能力,重复三次取其平均值。窄范围扫描模式分辨能力考察方法:在正离子检测模式下,通过流动注射方式以1 0L/m i n的流速注入分析1g/m L的利血平标准物质溶液。设定仪器扫描范围为m/z(6 0 76 1 1)时,采集利血平准分子离子峰的质谱图,由数据处理软件读出分辨能力,重复三次取其平均值。7.4 重复性重复性的评价在正离子模式下,将仪器调到特定质荷比离子峰(m/z6 0 9)分辨力优于5 00 0 0,扫描范围为m/z(1 0 020 0 0),通过流动注射方式以1 0L/m i n的流速注入分析大豆苷元、利血平和人参皂苷R b1的混合标准物质溶液。连续测量6次大豆苷元、利血平和人参皂苷R b1的准分子离子峰的实测质荷比,可由公式(3)计算相对标准偏差,作为重复性的表征。R S D=6i=1(xi-x)26-11x1 0 0%(3)式中:R S D 相对标准偏差,以百分数表示;xi 第i次质谱峰质荷比的测定值,单位u;x 6次质荷比测定结果的平均值,单位u。7.5 漂移在正离子模式下,将仪器调到特定质荷比离子峰(m/z6 0 9)分辨能力优于5 00 0 0,扫描范围为m/z(1 0 020 0 0),通过流动注射方式以1 0L/m i n的流速注入分析大豆苷元、利血平和人参皂苷R b1的混合标准物质溶液,记录大豆苷元、利血平和人参皂苷R b1的准分子离子峰的实测质荷比,重复测定三次,2h以后重复上述测定过程,可由公式(4)计算质荷比的相对漂移量。D=M1-M0M01 06(4)式中:D 质荷比相对漂移;M1 2h后质荷比三次测定结果的平均值,单位u;M0 初始时质荷比三次测定结果的平均值,单位u。8 校准结果表达经校准后的傅立叶变换质谱仪应填发校准证书,校准证书应符合J J F1 0 7 12 0 1 0中5.1 2的要求,参照附录C给出校准项目名称、测量值以及扩展不确定度。4J J F1 5 3 12 0 1 5学兔兔 标准下载9 复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的,因此,用户可根据实际使用情况自主决定复校时间,建议不超过1年。5J J F1 5 3 12 0