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在 LC-MS 分析中使用超纯水可获得优良的色谱性能
人阅读 发布时间：2023-06-30 11:01
概要
液相色谱质谱（LC-MS）是把高效液相色谱（HPLC）或超高效液相色谱（UHPLC）的分离能力和质谱的质量分析能力联合起来应用的一种强有效的分析方法。众所周知，为了保证高标准的分析效果，就必须使用具有最高纯度的有机溶剂和具有最高纯度的 HPLC 流动相，自然就要求使用高质量的水，因为水的质量会对色谱分析的结果和质谱数据质量产生很重要的影响。
简介
LC-MS 是一种高灵敏度和高选择性的分析技术，在制药，生物分析，食品和饮料，医学临床，法医， 蛋白质组学，代谢组学及药物开发实验室等领域广泛使用。
获得好的色谱分析效果和高质量的质谱数据取决于所使用水的纯度。水中可能含有各种各样的杂质， 这样的水可影响分辨率，响应信号和基线，促进形成鬼峰和影响固定相的选择性，从而降低色谱分析效果。纯度差的水中含有的微粒状物质可能损害液相色谱（LC）系统，造成色谱柱堵塞，结果造成分析时间延长，而离子污染可干扰低量分析物定量和光谱识别，使得质谱解析更加复杂化。
有机物化合物
水里的有机化合物可引起一系列的色谱问题。当流动相中含有有机物时，这些有机物质有可能和被分析物竞争对固定相中活性点，从而减少能够结合并存留在色谱柱上的被分析物，相应的降低了色谱分析的灵敏度。如果有机化合物在色谱柱表面上不断积聚，就会限制分析物和溶剂在活性点上的结合，结果造成上样量减少，降低分辨率。而在色谱柱头上不断积聚有机物可以起鬼峰。此外，色谱柱上的有机污染物质积聚也可引起柱后压不断升高，最终缩短色谱柱的使用寿命。在污染水平非常高的情况时，有机化合物随着时间不断聚集，从而作为新的固定相，形成拖尾峰，保留时间变化。
细菌
细菌可生产有机副产品：热源，DNase 和 RNase 造成色谱柱和玻璃槽堵塞，这些也可引起上面提到的许多色谱分析问题。
离子
离子污染可改变溶液离子强度，从而影响一些色谱分离结果。污染严重时分析物就有可能和金属离子污染物质如钠离子和钾离子结合形成加合物，从而使质谱解析复杂化。
微颗粒状物质和胶粒
微颗粒状物质有可能损坏 HPLC 泵，也可造成色谱柱和过滤头的堵塞。和 HPLC 相比较，这种影响对于 UHPLC 使用者来说更加突出，因为 UHPLC 使用的微颗粒非常小， 色谱柱直径更小，还有一些其他成分使得堵塞更容易产生。胶粒不可逆转的吸附在固定相上，影响色谱分离效果。
紫外线辐射
用紫外线光对水进行照射处理可以破坏有机化合物。波长为 185nm 的紫外线可以有效地破坏并氧化含碳有机化学物质分子，产生离子化片段从而可以在离子交换时除去，较长波长的紫外线辐射（254nm）可以减少细菌酶的活性，从而阻止细菌复制。为了最大化的破坏有机物质分子，PURELAB Ultra Analytic 和 PURELABflex 采用全波长紫外线灯对水进行处理。
简介
LC-MS 是一种高灵敏度和高选择性的分析技术，在制药，生物分析，食品和饮料，医学临床，法医， 蛋白质组学，代谢组学及药物开发实验室等领域广泛使用。
获得好的色谱分析效果和高质量的质谱数据取决于所使用水的纯度。水中可能含有各种各样的杂质， 这样的水可影响分辨率，响应信号和基线，促进形成鬼峰和影响固定相的选择性，从而降低色谱分析效果。纯度差的水中含有的微粒状物质可能损害液相色谱（LC）系统，造成色谱柱堵塞，结果造成分析时间延长，而离子污染可干扰低量分析物定量和光谱识别，使得质谱解析更加复杂化。
有机物化合物
水里的有机化合物可引起一系列的色谱问题。当流动相中含有有机物时，这些有机物质有可能和被分析物竞争对固定相中活性点，从而减少能够结合并存留在色谱柱上的被分析物，相应的降低了色谱分析的灵敏度。如果有机化合物在色谱柱表面上不断积聚，就会限制分析物和溶剂在活性点上的结合，结果造成上样量减少，降低分辨率。而在色谱柱头上不断积聚有机物可以起鬼峰。此外，色谱柱上的有机污染物质积聚也可引起柱后压不断升高，最终缩短色谱柱的使用寿命。在污染水平非常高的情况时，有机化合物随着时间不断聚集，从而作为新的固定相，形成拖尾峰，保留时间变化。
细菌
细菌可生产有机副产品：热源，DNase 和 RNase 造成色谱柱和玻璃槽堵塞，这些也可引起上面提到的许多色谱分析问题。
离子
离子污染可改变溶液离子强度，从而影响一些色谱分离结果。污染严重时分析物就有可能和金属离子污染物质如钠离子和钾离子结合形成加合物，从而使质谱解析复杂化。
微颗粒状物质和胶粒
微颗粒状物质有可能损坏 HPLC 泵，也可造成色谱柱和过滤头的堵塞。和 HPLC 相比较，这种影响对于 UHPLC 使用者来说更加突出，因为 UHPLC 使用的微颗粒非常小， 色谱柱直径更小，还有一些其他成分使得堵塞更容易产生。胶粒不可逆转的吸附在固定相上，影响色谱分离效果。
紫外线辐射
用紫外线光对水进行照射处理可以破坏有机化合物。波长为 185nm 的紫外线可以有效地破坏并氧化含碳有机化学物质分子，产生离子化片段从而可以在离子交换时除去，较长波长的紫外线辐射（254nm）可以减少细菌酶的活性，从而阻止细菌复制。为了最大化的破坏有机物质分子，PURELAB Ultra Analytic 和 PURELABflex 采用全波长紫外线灯对水进行处理。
介质
PURELAB Ultra Analytic 和 PURELAB flex 纯化柱中都含有可以吸收多种有机物的合成活性碳珠和尽量减少杂质释放的高纯度离子交换树脂。
PURELAB Ultra Analytic 和 PURELAB flex 纯化柱中都含有可以吸收多种有机物的合成活性碳珠和尽量减少杂质释放的高纯度离子交换树脂。
为 LC-MS 制备纯净水
高灵敏度的 LC-MS 分析技术就要求使用超纯水来制备所有试剂，缓冲液，流动相和所有样品预处理。超高灵敏度的 LC-MS 技术应用时需要使用总有机碳（TOC）较低的水，ELGA PURELAB Ultra Analytic 提供的 I 级超纯水，这种水的电阻率为 18.2 MΩ.cm， TOC 值非常低，小于 2ppb，细菌少于 0.1CFU/ml, 符合强烈推荐的标准。屡获殊荣的 ELGA 的 PURELAB flex 水 TOC 值低于 5 ppb, 适用于所有其他的 LC-MS 技术。
结论
超纯水具有高电阻率（大于 18.2 MΩ.cm），不含微颗粒状物质，细菌，有机物和离子化合物，在所有 LC-MS 的应用中使用从而保证好的色谱效能和高质量的质谱数据。
参考资料
- Whitehead, P. HPLC 超纯水， 为什么需要使用 HPLC 超纯水和怎样生产超纯水？Laboratory Solutions, 12 月，1998。
- ASTM 生物应用级水标准指南，D5196-06
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ELGA, PURELAB®, CENTRA, MEDICA®, PURESURE 为威立雅水处理技术（英国）有限公司的商标。
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