PolarisQ-培训教材.doc

PolarisQ气相色谱离子阱质谱培训教材 Version 2.0 Thermo SID Application 其他类型通常用做定量分析)；Blank；QC (质量监 控)；Standard Clear；Standard Update；Start Bracket；End Bracket；Standard Bracket File Name保存样品数据的文件名字 Sample ID 样品的唯一性标识，这个地方也可以输入条形码 n Inst Meth 用来采集样品的仪器方法的文件名和路径 Path Xcalibur 为样品数据建立的数据文件的路径，Xcalibur 用扩展名为.RAW 建立文件。 双击选择目录。 Proc Meth 采集后处理数据文件所用方法的文件名和路径。 Position 样品瓶的位置编号. 具体形式取决于配置了自动进样器 AI/AS 3000 还是 AS 2000，使用简单的整数。 Inj Vol 这里不使用，但是在自动进样器的方法里编辑 ，软件默认值为 10.0 Level使用标准品和质量控制样品要输入样品的浓度。 根据不同的需要，Sequence 表中所列的项目可进行更改，点击下图工具栏中红框 所标出的图标，在弹出的对话框中更改参数。 在样品列表编辑完成后，便可实现进样分析。进样只需点击, 在跳出的 窗口中点击 OK 便可完成进样。 在进样之前，需对仪器进行配置，如果你正在做自动进样器执行自动进样 使每个仪器(AS, GC, MS)在 In Use 区域显示 Yes 如上图所示，但是, 如果没有列 出, 那么就点击空白区域打开 Yes 按钮。使自动进样器（AS）在 Start Instrument 区域 显示 Yes。这样所有装置一准备好，自动进样器就开始运行。点击 OK 返回到 Run Sequence screen. 如果你正在手动进样使 GC 和 MS 在 In Use 区域都显示 Yes。但是如果没有显示 Yes，那么就点击空白区域打开 Yes 按钮 。确定 GC 和 MS 在 Start Instrument 区域为空 (图 3-12)。确定 AS (如果被列出)在 In Use 或者 Start Instrument 区域均不显示 Yes。监 控状态视窗直到仪器显示 “Waiting for Contact Closure.” 3. Qual Browser 定性分析浏览器定性分析浏览器 3.1 打开文件打开文件：常用的打开文件分为两种，第一种打开单一文件；第二种以 Sequence 形式打开文件，同一个 Sequence 里的所有文件会列在右端的列表中，点击便可打开。 3.2 查看谱图查看谱图：查看相应的色谱图或质谱图，需要将其激活才可以进行操作，如上图质 谱图部分右上角为激活状，此时可以对质谱图进行查看和操作。 3.3 色谱峰积分色谱峰积分：1. 将色谱图部分激活；2.点击积分键进行积分；3.将鼠标放于色谱 窗口中点击右键，选择最后一项 Display options,如图显示，选择 Labels，将对应显 示信息勾上，点击 OK 便可查看相关信息。 打开数*.RAW 的据文件。 以 Sequence 形 式打开一系列 文件。 点击激活色谱 图 点击激活质谱 图 3.4 提取离子色谱图提取离子色谱图：将鼠标放于色谱窗口中点击右键，选择倒数第二项 Ranges, 将 会有如图显示，按图示过程，选择相应离子进行显示。 3.5 Layout 设置设置：类似于图的各种显示模式都可以用 Layout 的模式存储，调用相应的 点击进行积分 Layout 文件，所有的色谱图都可以按照设定的模式进行浏览。只需在 File/Layout/save as 将现在的模板存储，下次便可以通过 File/Layout/Apply 便可 将该模式打开。 输入相应的 提取离子 在下拉菜单 中选择 Mass Range 1开新的 通道 提取离子 色谱图 4. Processing Setup 数据处理数据处理 4.1 定量分析定量分析: 点击 Xcalibur点 Processing Setup 工具栏中 Option 种选择 “Calibration By” ，在对话框中选择“External standard”选择“ok”或“Save as default” 工具栏中“File”下点击“Open Raw File” ，在对话框中选择标准曲线中最小浓 度的数据文件(eg steroids05.raw) 打开。 IdentificationIdentification 中激活质谱图，在所需的峰的位置上拉一下，相关的信息就会出来。 此时，应“Name”中起名子（eg,A） ， “detector type”选为“MS” ；“peak detect” 选为“ICIS”(Genesis 为老版本做出的可用此作转换；Avalon 为气相所用)； “Trace”通常选 TIC(也可选 Mass Rang,272)；Windows 为峰的允许偏差，一般设为 30s；点击 OK 一下。 “Name”选“New”新建第二个组分；激活质谱图，选下一个峰， 起名子（eg,B）（多组分可重复以上操作） ，结束后点击 OK。 DetectionDetection 下选一个想要处理的组份名（eg，A） ；在“ICIS Peak Integration”中可 设置峰的起始点；“Smooth Points”应为奇数；在“ICIS peak Detection”中，通 常选“Nearest RT”(靠近目标物的峰)；S/N(定量的通常为 10：1)设为 10.0；“Ion ratio confirmation”中如果组份不明确则应该选“Enable” （比如在确定一个人是否 是毒鼠强中毒时,一般不选 Enable）,如果组分很明确则不选“Enable” ，点“Save as default”存为模板。其它组份也同上。 CalibrationCalibration：在“Component type”中选“Target compond”(如果存在内标物应 现选“ISTD” ，并在“ISTD”为内标物填信息，如浓度)；在“Weighting”中选 “equal” ；在“Calibration curve”中选“Liner”并告诉其单位；在“Orgin”中 “Ignore” （通常选它） ；在“Response”中“Area” ；接着可以点击“Save as default”存为模板,其它组份也同上。最后打开每一个组份查看信息是否选全。 LevelsLevels：先选中一组分（eg，A） ，在“Cal Level”中输入标准曲线的水平， “Amount”中输入 A 的各个水平的浓度， “Save as default” ；其它组份也同上。 SystemSystem SuitabilitySuitability：我们一般很少用到，液质中用的多。 等在上面各个卡片中将所有参数设置好以后，到“File”下 Save as 起名子 （200040427.pmd）保存。 4.24.2、SequenceSequence Setup:Setup:点击 Sequence Setup 在“Sample type”中选择标样或是 未知样；“File name”中选样品的名子， “Proc Meth”中选方法例如 200040427.pmd；如是标样在“Level”下选项对应的水平，在“Path”下选择保存的 路径。 按“Batch Reprocess”进行序列处理，后出现下列对话框，并选择“Quan”中 参数后按 OK； Save 保存起名子，几分钟后处理完成。 4.4. 3.Quan3.Quan Brower:Brower: 在地图上点击 Quan Brower选择刚保存的文件，点 Open 即可 察看标准曲线和未知标样的结果。 4.4、定性分析、定性分析 在 Xcalibur 中打开 Processing Setup点击 Qual，工具栏中“File”下“Open Raw File” ，在对话框中选标准曲线中最小的浓度，Open“Type”可选 MS；“Trace”可选 TIC 或 Mass Range（若为 Mass Range 则输入 Mass 的值，例如： 272） ；可在 Range 栏中输入所要查找的时间段（例如：3-9） ，点击 Report,“ Enable”栏打勾，在“Save as”栏文件模式选 doc；“Report Template ”中选择报 告自己已经建立或者已经存在的一个模版（template 下例如 20040510doc） ，按 OK 或 者点击“Save as default”起名子保存为却省模式。 SequenceSequence Setup:Setup: 打开 Sequence Setup 在“File”下打开文件并制定文件类型、 名称、处理方法（Proc Meth）等项目后，按“Batch Reprocess”进行序列处理，后出 现下列对话框，并选择“Qual”和“Report”中参数，OK， Save 保存起名子，几分 钟后处理完成，在 Start 下“My Recent Document”下察看 Word 文档。 5. Merlin 报告模版报告模版 激活 Merlin 模版，选 Quan，Next选 Non Repeating Quan Section 和 Quan Repeating Section，Next。选择你所要的信息（例如： Chromatograss、Component、Cal Curve 等。选择你所要的信息， Next。Finish。一直 Next 下去，在“File”下“Save as ”起名子，保存在 templates 下。 6. 建立谱库建立谱库 打开一个 scan 的源文件，标准样品的数据。 激活质谱图，选中目标色谱峰。下面出现这个目标化合物的质谱图。 然后在质谱图上点击鼠标右键，subtract spectru 选择 2 Ranges 扣除背景。 扣完背景后，在质谱图上点击鼠标右键，export to library browser 导入谱库搜索，点击 overwrite。软件会自动进行检索。 选择下面的 Librarian，点击菜单中有 ed 标记的图标进入 spectrum information 对话框。 可在 Name 和 other names 里面键入名称；在 Formula 里面输入化学式，在 Mol. Weight 里面输入分子量。 点击 Attach struct 可以导入自己画的该化合物结构。 点击 Add to library，键入一个自己命名的库。保存到该库。以后有新的化合物也可以 加到这个谱库里面。 要添加第二个化合物，再从头开始。 如果在 Overwrite 后发现，在 NIST 库中检索到了目标化合物。 Lib.search 里面记录下该化合物的 CAS number，然后再到 Librarian 里面，在点击“ed”, 在 Spectrum information 里面的 CAS Number 中输入刚才记录的该化合物的号。 直接点击 Attach Struct，选择 from main，则有结构式的就会加入结构。 然后点击 From structure，软件就会自动计算出分子式和分子量。接下去的步骤按上面 的一样。 第三章第三章 仪器维护仪器维护 1载气载气 GC/MS 常用的载气为氦气，对于质谱分析，氦气的质量须严格控制，纯度需要达 到五个九以上。由于目前生产气体的厂家较多，如果发现一家质量较好，建议固定一 家送气单位。当气瓶余压 2MPa 左右时，需要换气，主要原因为氦气比较轻，会从气 瓶中先跑出来，导致余气中有较多杂质。另外钢瓶在使用时应保持直立，严防太阳直 射。 换气时不要把钢瓶拆下来后拖走等很长时间，最好先准备好备用气，拆下后马上 换上。同时注意有些送来的气瓶头没有保护的套子，接口处比较脏，应该用纸巾擦拭 干净后装上。 换气时，把 GC 面板上所有的温度包括传输线温度设为 off，柱温箱温度降到 50 度以下，进样口温度设为 off。等这些温度下降 100后关闭载气，这主要是由于在没 有载气的条件下过高的温度会把柱子烧坏。气相载气关闭后，将气瓶上总阀门关死， 分压阀拧松。换好气后，把气瓶总阀打开，顺时针拧紧分压阀至 0.6MPa 左右，把 GC 面板上的载气打开，并保持 10min 左右，升高气相的各项温度。 2气体过滤器气体过滤器 对于 GC/MS 分析，必须安装过滤器，否则质谱图会产生很多干扰，一条件下， 34 瓶氦气要换一次过滤器。换法和换载气一样。气体过虑器主要的作用是过滤载气 中水气和氧气的。可通过筛管中填料的颜色水的指示来分析过滤器是否达到使用极限。 一般过滤水的填料会从黄色变为无色；过滤氧的指示从绿色变为褐色。新的过滤器安 装极为简单，只需将过滤器顶到底，顶破隔膜，即完成安装。 3 进样垫进样垫 进样垫分为几种类型，最常用的是红色和灰绿色的，红色是耐高温进样垫，灰绿 色的特性为低流失。对于进样垫的更换、如果 GC 处于开机状态需做以下几步： 1将柱温箱的温度降到 50C，并将把进样口温度设为 OFF，把载气设为 OFF。 所有这些操作可在 GC 的操作面板上设定。如果不将载气 off，在更换进样垫时， 载气会从进样口处泄漏，则仪器会报警、把所有温度等设置 off，在这种情况下 只有关闭 GC 总电源后重新开机才可对参数进行设置。 2把螺母逆时针拧松。 3用镊子把上盖取掉。 4用镊子取处旧垫片，换上新的垫片（垫片安在上盖里） 。 5盖上上盖后，把螺母拧紧后，在拧松 1/4-1/2 圈（可避免进样垫形成打孔效应） 。 6把进样口，载气 ON，把柱温升到 100C。 7稳定后，进行 leak check，确定更换后没有漏气，Passed 表示通过。 如果进样口的螺母拧的过紧，垫片失去弹性，则会形成打孔效应，易于形成漏气。 一般建议进 50 针以上就要做一次 leak check，观察是否有漏气。 （气相漏气一般发生在 垫片，装柱子端，和 MS 进柱子端） 4衬管衬管 仪器配备的衬管一般有两种：分流和不分流的，分流的上下内径一样粗，而不分 流的底部内径为一个细小的管子，这个细小的管子用于装毛细管柱，由于体积减小则， 样品会全部进入柱子里面。装衬管时底端有斜坡的朝下插入进样口，因为在进样口下 端是碗状的结构，如果衬管装反，压紧后会将衬管底部挤碎。 如果 GC 处于开机状态，更换衬管需按以下几步执行： 1柱温箱的温度降到 30C；把进样口温度 OFF；把载气 OFF。 2螺母逆时针拧开，用镊子取出上盖和压片。 3用开启进样口的工具逆时针拧开衬管上盖，用镊子取出。4 4用镊子取出衬管。 5石墨圈（可重复使用几次）装（要平的装入）在衬管上端约1cm 处。 6把衬管外面的石墨屑擦拭干净，把衬管装入。 7依次盖上盖子（和安装进样垫相同） 。 8把进样口，载气 ON，把柱温升到 100C。 9稳定后，做一个 leak check，保证不漏气。 （如果柱子没换就不需要做柱评价） 建议在更换换衬管时，将柱子从进样口端卸下，由于柱子插在进样口端得，如果 装衬管略微弯一些就有可能把柱子碰断。 5进样口端装柱进样口端装柱 色谱柱在柱温箱箱中的位置如下图所示，对于进样口端装柱一般按以下步骤完成 1进样口进样口4毛细管柱毛细管柱 2进样口石墨垫进样口石墨垫5毛毛细细管管柱柱出出口口 3进样口螺母进样口螺母6传输线传输线 1首先把柱子挂到柱温箱内，0.35mm 石墨圈装 0.25mm 的柱子，进样口端用杯形 的石墨圈，装完后用陶瓷割片切断柱头 0.5mm。如果石墨圈很松，在柱子上挂不住， 先不要急于设置长度，将柱子装上后拧紧一下，再取下来，当石墨圈加紧后，可以 挂在柱子上了。 2用工具测量一下柱子长度，注意是从杯形石墨圈底部一直到柱头。splitless 46mm，split 40mm 等，见下图。在装柱前，用丙酮或甲醇擦拭柱子表面。 3用有槽的螺母拧上，手拧紧后，用扳手拧 1/4 圈。 6新柱子老化处理新柱子老化处理 在进样口端装好柱子后，柱子另一端切掉 2.5cm 长，然后开 GC。 a设定柱温箱，进样口，M-Tranfer Line 温度 30C。 b设定 Injector flow 1.0ml/min。 c真空补偿关掉。 d把开口端插入小瓶甲醇里，让柱子吹气 10 min。 e在 GC 面板上 oven 里面设定好一个程序升温的方法，升温速度 58 度，不要 太快，一般程序升温的最高温度低于柱子最高温度的 20 度左右，Ramp2 off。 f在 configure/oven/auto prep run 和 auto start On 可自动循环重复。一般可以让新 柱子老化过夜。 旧柱子可以接在 MS 做老化，老化程序也在 GC 面板上设定，但这时候真空补偿 要打开。 7MS 端装柱端装柱 1用一个废弃的进样垫插入到毛细管柱里，用以定位。 2装入螺母。 30.25 毛细管柱装 0.4 的锥形石墨垫，小口对 MS 端。 4用陶瓷割片把柱子切掉 0.5mm。 5用测量工具测量进 MS 端的毛细管柱的长度，前端略出 0.51 mm。 6去掉测量工具，用滤纸沾丙酮后擦拭柱子。 7将柱子装入到传输线内，用手拧紧。 8用扳手拧 1/4 圈（不要拧的太紧，否则会把石墨垫拧碎，导致漏气） 。拧紧时， 一般需要两个扳手，大扳手固定中间的螺母，小扳手拧进样口端的螺母。靠进 MS 端的螺母不需要拧紧。 9将柱温箱温度升高到老化所需温度后，保持 5 min 后降温，重复步骤 8 的操作。 8气相面板的功能介绍气相面板的功能介绍 GC 面板分三个区域：液晶显示区，状态显示区，按钮区。 Oven设定柱温箱温度，升温程序等（最高柱温箱温度可以到达 450 度） 。 Aux设定传输线温度，最高温度 350 度。 Right inlet设定进样口模式参数，进样口温度等。 Right carrier设定载气模式，流速，真空补偿 Vacuum comp。 Detect设定检测器参数 1柱子量具柱子量具4柱子柱子 2传输线石墨垫传输线石墨垫5隔垫隔垫 3传输线螺母传输线螺母 Column evaluation柱评价：如果柱子没有接入 MS，则真空补偿要关掉，如果柱子接入 MS， 且 MS 开机状态下真空补偿打开。 做柱评价时柱温要设定在 50 度60 度(最好每次这个温度都一样)，柱评价结束后 会显示 K 值，该值需要和标准卡上的数值比较，不应该相差太远（例如 15m .25mm 的 柱子，标卡上是 0.852, 但实际测出来的也有 0.7-0.9 的值） 。如果测定出来的值过小， 表明柱子有漏或碎裂，换个进样垫或拧紧进样口螺母，或割断点有断裂的部分柱子 （一般柱口）可以解决。如果测定出来的值过大，表明柱子有堵。也需要检查排除。 Leak check检漏。 检漏的温度 100120 左右，须和做柱评价不一样，否则没 有任何意义。Leak check 和柱评价结果的 K 值一样，表示 passed。 9离子源更换离子源更换 1 拆开 POLARISQ 的前面板（比较紧，使劲拔） ，拧松上面盖板的固定螺母，打 开上盖板。 2 打开真空箱玻璃板，放置于干净的无纺布或纸上面，注意方向。 3 用短的取离子源的工具取出离子源（工具上的槽对正上面） 。 4 用干净的纸取下离子源。 5 装上需要更换的离子源（注意朝上，装入离子源） 。 6 盖上玻璃盖板，装上前/上盖板。 7 离子源的结构如下图 10添加校正气添加校正气 在开机的仪器上，一般一年添加 0.1 mL 在白色陶瓷片上，先松掉固定的金属螺 母但不要取下，水平把小瓶取下，加完后，用干净的纸擦干瓶子表面，装回。 11环境条件环境条件 GC/MS 室严禁明火，环境温度25C，1721C 最适合。不要很高，因为 MS 本 身需要散热，如果环境温度太高，会烧坏电路板。也不能太低，仪器可能启动不了。 湿度 3060。太潮湿的环境，如果长时间不开机会使电路板受潮，且载气管路里 的水气会很多。最好单独安装空调来控温和控湿。南方的可以安装个除湿器。保持周 围环境的干净，建议可用空调过滤网罩，剪两块 MS 后边风扇大小的盖住。 12真空泵油真空泵油 POLARISQ 面板上看到的 Fore Pressure 这个压力其实是前接泵压力， GC/MS 的 高真空是靠机械泵和分子涡轮泵串联完成的。机械泵作为前级泵先将体系抽到 101102Pa，然后再由涡轮分子泵继续抽到高真空。 有机质谱仪的离子源、质量分 析器和检测器必须在高真空状态下工作，以减少本底干扰，避免发生不必要的离子-分 子反应。离子源的真空度应达 10-310-4Pa，质量分析器和检测器的真空度应达 10-410- 5Pa 以上。以前所用的油扩散泵，比较便宜，但会产生一定的本底，操作不当，可能 造成反油，污染离子源和质量分析器，使用涡轮分子泵可以克服油扩散的缺点，但价 格较高。 1前前线线真真空空软软管管8排排油油口口塞塞子子 2入入口口9最最低低油油位位线线 3气气流流控控制制器器10模模式式选选择择器器 4加加油油口口塞塞子子11开开关关 5出出口口12手手柄柄 6最最高高油油位位线线13电电压压指指示示器器 7油油位位观观察察窗窗14电电源源连连接接器器 前接泵的出口处一定要用管子接到室外，因为进入毛细管的有机溶剂最后都是被 抽到这个泵里面的。一般 23 周在开机状态，不进行样品分析时把阀（震气阀）从 “0”扳到“1” ，用来去除机械泵里的一些水气和杂质； 当看到机械泵里有很多杂质，泵油颜色改变后，需更换泵油，换油需要关机操作， 把泵架在小板凳或别的架子上，打开开口，将油放入适当的容器里面，放尽后，关闭 放油口，然后从上面的两个开口中的任何一个倒入新油，油量界于两者刻度线之间。 13电源要求电源要求 电要保持电压稳定，接地良好。推荐安装 UPS 断电保护装置，主要是怕断电后立 即来电会对电路的冲击过大。或者安装空气开关，断电后需要人手动的打开。实验室 应配备 UPS 或单相稳压电源。UPS 要求允许通过的电流大于 25A（用于质谱仪） 。稳 压电源功率要求 5KW。标准 15A 插头的插线板 2 个，插座不少于 6 个。 14开机开机 1拧松分压表，打开钢瓶总阀，开分压表，约为 0.6MPa 2开 GC 的总电源开关，等待 GC 自检直到仪器显示盘里出现最终版本号 3开 MS 总电源。 4打开 tune，等待软件传输结束。 5忽略真空和暖机未好的提示。 6在 Tune/Show status view/Vaccum 里显示 Turbo Pump 和 Turbo Pump RPM 显示 Failed，这两项在 35 分钟内要显示 OK。 7前接泵压力（Fore Pressure）过几十分钟后所显示的为真实的压力。 8在 Instrument/set temperature 里设定离子源的温度为 250 C。 9MS-Tranfer 温度调节在 GC 面板上的 AUX/Temperature zone250C。 10检查 Carrier 里的 Vaccum Comp（真空补偿）是否打开。 （如果处在 off 位 置则真空就很难被抽下去） 11等待仪器真空度 5060mTorr。 15关机关机 1先把离子源的温度设定到 100，让它先冷却了。在 Tune/instrument 点击 shutdown，等待 Ion source 温度降到目标值后，仪器会提示可关闭 MS 总电源。 2把 GC 上面的所有温