JJF 1164-2018 气相色谱-质谱联用仪校准规范.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 1 6 42 0 1 8气相色谱-质谱联用仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rG a sC h r o m a t o g r a p h y-M a s sS p e c t r o m e t r i e s 2 0 1 8-1 2-2 5发布2 0 1 9-0 3-2 5实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布气相色谱-质谱联用仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rG a sC h r o m a t o g r a p h y-M a s sS p e c t r o m e t r i e sJ J F1 1 6 42 0 1 8代替J J F1 1 6 42 0 0 6 归 口 单 位:全国物理化学计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院广州计量检测技术研究院 参加起草单位:北京航天计量测试技术研究所河南省计量科学研究院 本规范委托全国物理化学计量技术委员会负责解释J J F1 1 6 42 0 1 8本规范主要起草人:邵明武(中国计量科学研究院)何海红(中国计量科学研究院)何 欣(广州计量检测技术研究院)参加起草人:冯志军(北京航天计量测试技术研究所)徐锐锋(中国计量科学研究院)赵迎晨(河南省计量科学研究院)J J F1 1 6 42 0 1 8目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)4 概述(2)5 计量特性(2)6 校准条件(3)6.1 实验室环境(3)6.2 测量标准和试剂(3)7 校准项目和校准方法(3)7.1 质量范围(3)7.2 质量分辨力(3)7.3 质量准确性(4)7.4 信噪比(5)7.5 峰面积重复性(5)7.6 保留时间重复性(6)7.7 气相色谱柱箱温度控制(6)7.8 谱库检索(7)8 校准结果(7)9 复校时间间隔(7)附录A 全氟三丁胺主要离子峰值(8)附录B 硬脂酸甲酯主要离子峰理论值(1 0)附录C G C-M S校准原始记录格式(供参考)(1 1)附录D 校准证书内页格式(供参考)(1 3)附录E 信噪比的不确定度评定(1 5)J J F1 1 6 42 0 1 8引 言 本 规 范 参 考G B/T3 2 2 6 42 0 1 5 气 相 色 谱-单 四 极 质 谱 仪 性 能 测 定 方 法、G B/T3 2 2 6 72 0 1 5 分析仪器性能测定术语,对J J F1 1 6 42 0 0 6 台式气相色谱-质谱联用仪校准规范进行修订。与J J F1 1 6 42 0 0 6相比,除编辑性修改外,主要技术内容变化如下:规范名称修改为“气相色谱-质谱联用仪校准规范”(见封面);适用范围增加了三重四极杆、飞行时间和静电场轨道阱型气相色谱-质谱联用仪(见第1章);对引用文件进行了调整(见第2章);术语和计量单位,修改“分辨力”为“质量分辨率”,增加“质荷比”、“多反应监测”和“选择反应监测”等术语,原子质量单位改为用u表示(见第3章);计量特性中“测量重复性”修改为“峰面积重复性”,增加“保留时间重复性”(见第5章中的表1);“标准物质”修改为“有证标准物质”,增加“八氟萘、六氯苯、硬脂酸甲酯混合溶液标准物质”(见6.2表2);在校准设备中,增加了容量瓶、移液器或移液管等校准设备(见6.2.2表3);计量特性中删除了“外观检查”;修订了“负化学电离源信噪比”的校准方法和计量特性指标(见7.4和第5章中的表1);校准方法中将“峰面积重复性”与“信噪比”采用相同的标准物质(见7.4和7.5)。本规范的历次版本发布情况:J J F1 1 6 42 0 0 6。J J F1 1 6 42 0 1 8气相色谱-质谱联用仪校准规范1 范围本规范适用于实验室使用的质量分析器为离子阱、单四极杆、三重四极杆、飞行时间和静电场轨道阱型气相色谱-质谱联用仪的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:G B/T3 2 2 6 42 0 1 5 气相色谱-单四极质谱仪性能测定方法G B/T3 2 2 6 72 0 1 5 分析仪器性能测定术语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G B/T3 2 2 6 72 0 1 5界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1 原子质量单位 a t o m i cm a s su n i tG B/T3 2 2 6 72 0 1 5核素1 2C的一个中性原子处于基态时静止质量的1/1 2,记为u。3.2 质量分辨率 m a s sr e s o l u t i o nG B/T3 2 2 6 72 0 1 5质谱仪分辨两个相邻质谱峰的质量差的能力,本规范以某离子峰峰高5 0%处的峰宽度(简称半峰宽)表示,记为W1/2,单位u。3.3 质荷比 m a s sc h a r g er a t i o;m/ZG B/T3 2 2 6 72 0 1 5离子的质量(m)与它所带电荷数(Z)的比值。3.4 基线噪声 b a s e l i n en o i s e基线峰底与峰谷之间的宽度,单位计数。3.5 信噪比 s i g n a l-t o-n o i s er a t i oG B/T3 2 2 6 72 0 1 5被测样品信号强度S与基线噪声强度N的比值,记为。3.6 质量色谱图 m a s sc h r o m a t o g r a mG B/T3 2 2 6 72 0 1 5色质联用分析时,特定质量离子的强度随时间或扫描次数变化的曲线。3.7 质量准确性 m a s sa c c u r a c yG B/T3 2 2 6 72 0 1 5质谱仪对离子质量的测量值与理论值之间的偏差。3.8 多反应监测 m u l t i-r e a c t i o n sm o n i t o r i n g;MRMG B/T3 2 2 6 72 0 1 5在串联质谱分析中,母离子经过诱导碰撞活化产生一系列子离子,选择多个母离子及其对应的特定子离子质量进行监测的过程。3.9 选择反应监测 s e l e c t e d-r e a c t i o nm o n i t o r i n g;S RMG B/T3 2 2 6 72 0 1 5在串联质谱分析中,母离子经过诱导碰撞活化产生一系列子离子,选择一个母离子及其产生的某一特定子离子质量进行监测的过程。1J J F1 1 6 42 0 1 84 概述气相色谱-质谱联用仪(以下简称G C-M S)是将气相色谱仪与质谱仪通过一定接口耦合到一起的分析仪器。气相色谱仪主要包括气路系统、进样系统、柱箱和色谱柱等。质谱仪主要包括离子源、质量分析器、检测器、真空系统和数据采集处理系统等。G C-M S的基本工作原理是样品中各个组分通过气相色谱仪分离后依次进入质谱仪,组分在离子源中被电离,产生带有一定电荷、质量不同的离子,不同离子在电场和/或磁场中的运动行为不同,用质量分析器把不同带电离子按质荷比(m/Z)分开,得到质量色谱图。通过对质量色谱图的分析处理,可以得到样品的定性、定量结果。实验室常用的G C-M S,根据质量分析器的类型,可分为气相色谱-离子阱质谱联用仪(简称离子阱)、气相色谱-单四极杆质谱联用仪(简称单四极杆)、气相色谱-三重串联四极杆质谱联用仪(简称三重四极杆)、气相色谱-飞行时间质谱联用仪(简称飞行时间)、气相色谱-静电场轨道阱质谱联用仪(简称静电场轨道阱)。5 计量特性G C-M S的计量特性见表1。表1 G C-M S计量特性计量特性离子阱单四极杆三重四极杆飞行时间静电场轨道阱质量范围6 0 0u质量分辨率W1/21uW1/20.0 5u质量准确性不超过0.3u不超过0.0 2u信噪比电子轰击源(E I+)1 015 01正化学电离源(C I+)1 01 负化学电离源(C I-)1 01 峰面积重复性*1 0%保留时间重复性Rt1.0%气相色谱柱箱温度控制:柱箱温度稳定性(1 0m i n)优于0.5%气相色谱柱箱温度控制:程序升温重复性优于2%谱库检索相似度7 5%注:1“质量准确性”“谱库检索”项目只在E I+模式下测量,对于没有谱库的数据处理系统“谱库检索”项目可以不做。2用于定性测试的质谱仪,标*的可不做。3以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。2J J F1 1 6 42 0 1 86 校准条件6.1 实验室环境6.1.1 仪器室内不得有强烈的机械振动和电磁干扰,不得存放与实验无关的易燃、易爆和强腐蚀性气体或试剂。6.1.2 实验室温度:(1 52 7)。6.1.3 相对湿度:7 5%。6.2 测量标准和试剂6.2.1 有证标准物质校准应使用经国家计量行政部门批准的有证标准物质,见表2。表2 有证标准物质标准物质名称浓度标称值相对扩展不确定度八氟萘-异辛烷溶液1 0 0p g/L3.0%,k=2苯甲酮-异辛烷溶液1 0n g/L3.0%,k=2六氯苯-异辛烷溶液1 0n g/L3.0%,k=2硬脂酸甲酯-异辛烷溶液1 0n g/L3.0%,k=2八氟萘、六氯苯、硬脂酸甲酯混合溶液3n g/L3.0%,k=26.2.2 校准设备校准使用的设备见表3。表3 校准用设备设备名称量程技术指标微量注射器1 0LMP E:1 2%(1L)移液器或移液管1 0 0L或10 0 0LMP E:2.0%(1 0 0L)、1.0%(10 0 0L)或A级容量瓶1 0m LA级6.2.3 试剂异辛烷或正己烷:色谱级。7 校准项目和校准方法7.1 质量范围以全氟三丁胺为调谐样品进行调谐,质量设定达到6 0 0u以上,观察是否出现质量6 0 0u以上(含6 0 0u)的质谱峰。7.2 质量分辨力7.2.1 离子阱、单四极杆、三重四极杆3J J F1 1 6 42 0 1 8仪器稳定后,执行自动调谐命令或以手动方式进行调谐,直到调谐通过,根据调谐报告结果得到半峰宽W1/2,或通过人工测量计算获得W1/2(计算方法见附录A图A.1),以此值作为仪器的质量分辨力。注:调谐通常使用的样品为全氟三丁胺(F C-4 3),主要离子峰值见附录A表A.1。7.2.2 飞行时间、静电场轨道阱参照表4与表5要求,设定气相色谱与质谱参数,扫描方式采用轮廓图,注入1.0L浓 度 为1 0p g/L的 八 氟 萘-异 辛 烷 溶 液,得 到 质 量 色 谱 图。提 取m/Z=2 7 1.9 8 67u特征离子的质量色谱图,点击该质量色谱图后得到八氟萘质谱轮廓图,据此计算m/Z=2 7 1.9 8 67u的半峰宽,以此值作为仪器的质量分辨力。7.3 质量准确性参照表4的要求,设定气相色谱与质谱参数,扫描范围设定为m/Z=(5 03 5 0)u,注入1.0L浓度为1 0n g/L的硬脂酸甲酯-异辛烷溶液,得到质量色谱图和质谱棒状图。记录m/Z=7 4u,1 4 3u,1 9 9u,2 5 5u和2 9 8u等硬脂酸甲酯5个特征离子的实测质量,以质量色谱图中最高点及其前后点代表的三次扫描所得到的质量平均值作为实测质量,其中三重四极杆质谱仪对第一极(Q 1)和(或)第三极(Q 3)质量分析器进行测试。离子阱、单四极杆和三重四极杆质谱仪有效数值保留到小数点后两位,飞行时间和静电场轨道阱质谱仪有效数值保留到小数点后四位。根据公式(1)计算5个特征离子的实测质量与其理论值(见附录B)之差M,以5个特征离子中绝对值最大的M作为仪器的质量准确性:M=Mi-Mi t(1)式中:Mi 第i个离子三次测量质量的平均值,u;Mi t 第i个离子质量的理论值,u。表4 气相色谱和质谱参数条件一览表设备或参数建议条件色谱柱D B-5 M S,3 0m0.2 5mm0.2 5m,或其他类似色谱柱载气及流速高纯氦,1.0m L/m i n(恒流,无恒