JJF 1528-2015 飞行时间质谱仪校准规范.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 2 82 0 1 5飞飞行时间质谱仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rT i m e-o f-F l i g h tM 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 布飞飞行时间质谱仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rT i m e-o f-F l i g h tM a s sS pe c t r o m e t e r sJ J F1 5 2 82 0 1 5 归 口 单 位:全国生物计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院 参加起草单位:广东省计量科学研究院南京市计量监督检测院 本规范委托全国生物计量技术委员会负责解释J J F1 5 2 82 0 1 5本规范主要起草人:武利庆(中国计量科学研究院)杨 彬(中国计量科学研究院)参加起草人:阳金勇(广东省计量科学研究院)保志娟(广东省计量科学研究院)陈鸿飞(南京市计量监督检测院)J J F1 5 2 82 0 1 5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)5 计量特性(2)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 标准物质和校准设备(3)7 校准项目和校准方法(3)7.1 示值误差(3)7.2 信噪比(4)7.3 分辨能力(4)7.4 重复性(4)7.5 漂移(4)8 校准结果表达(5)9 复校时间间隔(5)附录A 标准物质溶液配制及使用(6)附录B 校准记录格式(7)附录C 校准证书内页格式(9)附录D 示值误差的不确定度评定示例(1 0)J J F1 5 2 82 0 1 5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、J J F1 1 6 42 0 0 6 台式气相色谱-质谱联用仪校准 规范等规范。本规范为首次发布。J J F1 5 2 82 0 1 5飞行时间质谱仪校准规范1 范围本规范适用于电喷雾-飞行时间质谱仪和基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪的校准,其他类型的飞行时间质谱仪可参照本规范进行校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 1 6 42 0 0 6 台式气相色谱-质谱联用仪校准规范G B/T6 0 4 12 0 0 2 质谱分析方法通则G B/T6 6 8 22 0 0 8 分析实验室用水规格和试验方法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 y【G 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 o【G 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3.2.1 原子质量单位(u)a t o m i cm a s su n i t【J J F1 1 6 42 0 0 63.6】4 概述飞行时间质谱仪是一类采用离子飞行管作为质量检测器的质谱仪,电离产生的离子经脉冲电场加速后进入无场飞行管,并以恒定速度飞向离子接收器。离子质量越大,到达接收器所用时间越长;离子质量越小,到达接收器所用时间越短,根据这一原理,可以把不同质量的离子按质荷比大小进行分离。飞行时间质谱仪按照离子化方式的不同,可以分为电喷雾飞行时间质谱仪(e l e c t r o s p r a y i o n i z a t i o n-t i m e-o f-f l i g h t-m a s ss p e c t r o m e-t e r,E S I-T O F-M S)、基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪(m a t r i x-a s s i s t e dl a s e rd e-1J J F1 5 2 82 0 1 5s o r p t i o n/i o n i z a t i o n-t i m e-o f-f l i g h t-m a s ss p e c t r o m e t e r,MA L D I-T O F-M S)等;根据飞行时间质谱仪结构的不同,可以分为单级飞行时间质谱仪和串联杂化型飞行时间质谱仪,单级飞行时间质谱仪通常只能进行一级质谱扫描,而串联杂化型飞行时间质谱仪则可进行二级或多级质谱扫描。飞行时间质谱仪的典型结构如图1所示。图1 飞行时间质谱仪结构示意图5 计量特性飞行时间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,根据质谱仪的扫描模式和离子化模式选择相应的计量特性进行校准,如表1所示。表1 不同扫描模式及离子化模式下的校准项目计量特性质谱扫描模式质谱离子化模式电喷雾基质辅助激光诱导解吸示值误差一级+a+b二级+c信噪比一级+分辨能力一级+重复性一级+漂移一级+a“+”表示需校准项目;b由于基质的干扰,基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪一般不进行5 0 0以下质荷比示值误差的校准;c单级飞行时间质谱仪不进行二级扫描模式下的示值误差校准。2J J F1 5 2 82 0 1 56 校准条件6.1 环境条件实验室环境应当满足仪器安装的要求,不得存在强烈的机械振动和电磁干扰,校准时实验室温度应当控制在(1 53 0),相对湿度不大于8 0%,并确保校准过程中环境温度变化小于3。6.2 标准物质和校准设备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 相对分子质量标准物质:示值误差校准时应选择能够均匀覆盖所校区间内3 5个质荷比的一种或多种相对分子质量标准物质进行校准,重复性和漂移校准应选择所校区间中段附近一种相对分子质量标准物质进行校准,其不确定度水平应当满足用户对校准结果的需求。当所校区间相对分子质量标准物质不可获得时,亦可采用高纯标准物质并根据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高纯化合物的单同位素相对分子质量及不确定度并用于飞行时间质谱仪的校准。6.2.2 G l u1-人纤维蛋白肽B标准物质:信噪比和分辨能力校准时使用 G l u1-人纤维蛋白肽B标准物质,其含量定值结果的相对扩展不确定度应不大于1 0%(k=2)。6.2.3 移液器或移液管:量程范围2 0 0L或10 0 0L,经检定合格。6.2.4 容量瓶: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飞行时间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。校准前应当调节、优化合适的流动注射速度及质谱条件,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 示值误差电喷雾质谱仪采用流动注射方式进行校准;基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪采用线性模式进行校准,如需在反射模式下校准,可参照本节进行。在一级质谱(M S)模式下测定质荷比的示值误差时,分别将能够均匀覆盖所校区间内35个质荷比的一种或多种相对分子质量标准物质通过流动注射或点在MA L D I靶上进行测定,在M S模式下分别记录各个质谱峰的质荷比。每个质谱峰重复测定三次质荷比取其平均值,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。在二级质谱(M S/M S)模式下测定质荷比的示值误差时,选择所校区间内至少1个子离子的质谱峰,所选子离子的质荷比应当处于所校区间中段或与用户感兴趣的校准点接近。重复测定三次质荷比,取其平均值,根据公式(1)计算质谱峰质荷比测量值与标准值之间的相对示值误差。Mr,i=Mm,i-Mc,iMc,i1 06(1)3J J F1 5 2 82 0 1 5 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 信噪比对于电喷雾质谱仪,通过流动注射方式以1 0L/m i n的流速注入0.4g/m L的G l u1-人纤维蛋白肽B标准物质溶液,采集双电荷分子离子峰7 8 5u的质谱图,根据公式(2)计算信噪比,重复三次取其平均值。对于基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪,取0.4g/m L的 G l u1-人纤维蛋白肽B标准物质溶液1L与1L基质混合点靶,采集靶上 G l u1-人纤维蛋白肽B的分子离子峰15 7 0u的质谱图,根据公式(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 G l u1-人纤维蛋白肽B双电荷或单电荷分子离子峰的信号强度;Hn 基线噪声信号强度。7.3 分辨能力对于电喷雾质谱仪,通过流动注射方式以1 0L/m i n的流速注入2g/m L的G l u1-人纤维蛋白肽B标准物质溶液,采集双电荷分子离子峰7 8 5u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。对于基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪,取2g/m L的 G l u1-人纤维蛋白肽B标准物质溶液1L与1L基质混合点靶,采集靶上 G l u1-人纤维蛋白肽B的分子离子峰15 7 0u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一级质谱(M S)扫描模式下进行,选择校准区间中段处的某一质谱峰,连续测量6次该质谱峰的质荷比,根据公式(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 漂移在一级质谱(M S)扫描模式下进行漂移评价,选择校准区间中段处的某一质谱峰,连续测量三次该质谱峰的质荷比并取平均值。2h以后采用同一份溶液重复上述测定过4J J F1 5 2 82 0 1 5程,根据公式(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飞行时间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。9 复校时间间隔送校单位可根据实际情况自主决定飞行时间质谱仪的复校时间间隔,建议不超过1年。5J J F1 5 2 82 0 1 5附录A标准物质溶液配制及使用A.1 试剂水为符合G B/T6 6 8 2规定的一级水。甲酸、乙腈、三氟乙酸、-氰基-4-羟基肉桂酸、芥子酸:分析纯及以上。相对分子质量标准物质G l u1-人纤维蛋白肽B标准