安捷伦+6100+系列现场培训手册.pdf

1 安捷伦 6100 系列系列LC MS 现场培训教材 2 注意 注意 包含在该文件中的信息将可能在未通知的情况下改变 安捷伦科技有限公司不对与该材料有关的任何活动做担保 这些活动包括但 不仅限于为了某特殊目的而进行的销售和适应性 安捷伦科技有限公司将不会对包含在材料里的与装备 表现和材料使用有关 的错误或导致的损失负责 这份文件中的任何部分都得不拷贝或复制或未经安捷伦科技公司的预先允许 进行翻译 安捷伦科技有限公司 版本号 V1 0 售后服务电话 800 8203278 手机用户 400 8203278 中文网站 安捷伦科技有限公司 2008 年 8 月 3 G6100 系列 LC MS 基本原理与硬件概述 1 1 典型配置 1 2 仪器原理简介 6100 系列 LC MS 是一种单级四极杆液质联用仪 以下简称 SQ 四极杆分析器由四根棒状电极组成 相对两根电极间加有电压 Vdc Vrf 另外两根电极 间加有 Vdc Vrf 其中 Vdc 为直流电压 Vrf 为射频电压 四个棒状电极形成一个四极电场 下 图是这种分析器的示意图 4 离子从离子源进入四极场后 在场的作用下产生振动 如果质量为 m 电荷为 e 的离子从 Z 方向进入四极场 在电场作用下其运动方程是 其中 离子运动轨迹可由马修方程的解描述 下图是马修稳定图 这是一张 RF 和 DC 电压结合 图 这张图可以预测给定的离子在四级杆场中是否稳定 对于特定的 RF 和 DC 电压 包含这个 点的在质谱区域内的离子将会通过进入四级杆进入检测器 这条扫描线由调谐文件中设置的宽度 增益和宽度补偿决定 如果降低宽度补偿 扫描线将会下降 峰宽度将会加宽 如果扫描线被提 高 峰宽度将会变窄 5 1 3 单级四极杆的2种工作方式 全扫描 SCAN 选择性离子检测 SIM 全扫描方式 在指定的两个质荷比之间扫描每个离子的丰度 全扫描模式可用于未知化合物的定性分 析 确定其分子量 选择性离子检测 仅检测被选择的一个或多个离子的丰度 SIM 分析可以检查目标化合物的存在与否 定量 时具有较高的灵敏度和精密度 1 3 仪器硬件概述 1 3 1 离子源 6 1 3 2 离子源原理 ESI 1 3 3 6100系列介绍 6110 质量范围 10 1500 m z 不能做正负切换 无切换阀 6120 质量范围 10 1500 m z 快速正负切换 多通道采集 有切换阀 6130 质量范围 2 3000 m z 快速正负切换 多通道采集 有切换阀 6140 质量范围 10 1350 m z 快速正负切换 多通道采集 有切换阀 快速扫描 7 1 3 4 系统结构图 8 1 3 5 检测器原理 检测器可进行正离子和负离子模式的操作 这个检测器的目的是放大并记录通过质量过滤 器的离子数目 检测器与离子飞行的路径是离轴的 这样可保护电子倍增器不受不带电荷 的粒子如灰尘和溶剂的影响 在正离子模式里正离子通过光栅 iris 聚焦进入检测器 高能打拿极 HED 带的负电压使离子 加速 通过打击打拿极产生电子 电子通过匹配的打拿极聚焦并加速到电子倍增器 EM 每一次有一个电子打击电子倍增器的表面 就会有许多电子释放出来 在电子倍增器上如 此反复几次就会有效地增加信号增益 在负离子模式里负离子通过光栅 iris 聚焦进入检测器 高能打拿极 HED 带的正电势使负离 子加速 通过打击打拿极表面溅射出正离子 这些正离子打击相应的打拿极 释放出电子 打到电子倍增器上 1 3 6 仪器构造 实物 初泵 分子涡轮泵 正离子模式 负离子模式 9 四极杆 毛细管 离子透镜 含八极杆 检测器 EM 和 HED 10 G6100 系列 开机关机基本操作 开机 2 1 现场准备 将水相放入 A 瓶 有机相放到溶剂瓶 B 或 C D 如果有柱塞清洗附件 请配 制 90 10 水 异丙醇 溶液 并在每次开机前打开 调节其流动速度为每分钟 10 20 滴左右 非 active seal wash 2 2 打开液氮罐自增压阀门 调节液氮罐或 N2 发生器的输出压力为 0 56 0 69MPa 80 100psi 确认前级泵的气镇阀处于关闭状态 2 3 依次打开 LC1200 各电源开关 打开 G6100 系列 SQ 的电源开关 前级泵启动 然后涡轮泵开 始工作 等待大概 2min 左右待 SQ 上的 Smart Card 通讯板完成初始化 注意必须打开 2 分钟后方 可打开工作站 2 4 执行 Start Programs Accessories Command Prompt 打开 Dos 提示符 输入命令 Ping 192 168 254 12 如下图观察是否通讯正常 注 此步骤非必须 2 5 如果结果显示通讯正常 回到桌面启动 Instrument 1 online 图标 此时 Chemstation 软件启动 至 chemstation 启动完成 表示仪器通讯正常 2 6 打开 6100 电源开关后将自动执行 pump down 并启动真空 过程如下 系统自动执行 启动初泵 当前级真空小于 4 4torr 后 启动分子涡轮泵 分子涡轮泵转速达到 95 后 启动高真空规 从视图菜单中选择诊断 Diagnosis 界面 并从 Maintenance 菜单中选择 MSD Pump down 观察 pump down 的整个过程 11 2 7 软件启动完成后的画面如下 其中状态栏中的不同颜色代表仪器的不同状态 红色代表未就绪 绿色代表就绪 蓝色代表运行 样品中 粉红色表示等待进样 系统视图中各个模块的颜色代表各个模块的状态 红色代表出错 绿色代表就绪 蓝色代表运行 样品中 灰色代表未就绪 其中自动进样器灰色代表未指定样品号或者序列为空 2 8 察看质谱状态 切换 Chemstation 到 Method and run control 界面 在菜单中选择 Instrument More MSD Select Parameters 可以最多选择实时察看 6 个关于质谱的参数 选择 View instrument actuals 显示这些选择的参数 12 关机 2 9 确认前级泵的气镇阀 Gas Blast Valve 处于关闭状态 此气镇阀在操作状态应定期打开 逆 时针旋转到底 建议每周打开 1 2 次 每次 20min 以便泵油能够回流并去除泵油中易挥发的 组分 2 10 从视图菜单中选择诊断界面 并从 Maintenance 菜单中选择 MSD Vent 直到 vent 对话框蓝色 进度条走完 选择 close 2 11 关闭工作站 此时可以关闭各个模块的电源 13 G6100 SQ 的调谐 为了获取高质量 精准质量数的谱图 SQ 必须对灵敏度和分辨率进行调整优化 并使用 已知质量数的离子对质量轴进行校正 调谐包括两种方式 自动调谐和手动调谐 自动调谐是一 个自动过程 它在整个质量范围调节 SQ 使其获得最优性能 手动调谐允许用户针对一段质量范 围进行调谐优化 从而在一定质量范围达到特定要求 自动调谐和检查调谐 3 1 打开Chemstation 选择调谐界面 3 2 选择调谐文件 一般选择atunes u 14 3 3 自动调谐 双极性调谐会先做正模式调谐 再做负模式调谐 第一次调谐必须是双极性调谐 快速调 谐仅仅针对 6130 和 6140 才可以进行 自动调谐一般在检查调谐 Check tune 失败之后做 也可以 每个月或者在做完仪器维护后执行 3 4 检查调谐 Check tune 检查调谐可以每天进行 不关机情况下 每周 1 次就可以 检查峰宽 质量轴和调谐离 子丰度是否达标 如果失败工作站会提示对失败的项目重新校正 如果校正仍然失败则需要做自 动调谐 15 手动调谐 3 5 手动调谐 Manual tune 手动调谐允许直接改变某个参数 直到得到需要的结果 以下情况需要手动调谐 需要最大灵敏度 需要检测特定质量范围的物质 需要调谐的物质不在调谐液里面 3 6 保存调谐文件 指定文件名和路径 点击Save 3 7 MM源的自动调谐 自动调谐必须在 APCI 模式下进行 使用 APCI 的调谐液 MM 源也可以使用检查调谐 16 G6100 SQ 编辑色谱质谱方法 编辑完整的方法 4 1 双击Chemstation Online工作站 进入方法和运行控制界面 4 2 建立一个独立的简单方法和进样包括如下步骤 准备样品 准备 HPLC 准备缓冲液流动相 初始化 HPLC 排空系统 编辑方法 平衡柱子 液相色谱 如果使用紫外检测器 打开 D2 灯 至少预热 20 分钟 自动调谐或手动调谐质谱 保存调谐文件 非每次都做 保存所得的方法 填写样品信息 等待开始 运行方法 4 3 编辑完整方法 编辑完整方法可以方便的编辑各个模块的参数 但是有少数参数 比如泵的压缩因子等参 数无法通过编辑完整的方法改变 17 4 4 选择要编辑的项目 4 5 方法信息 输入和方法有关的信息 18 4 6 设置泵参数 4 7 设置自动进样器 进样量 标准进样 不带洗针的进样 洗针进样 两种模式可以选择 洗针模式 建议使用 flushport 使用 flushport 洗针的时间 自动减小延迟体积 和 sample flush out factor 匹配 使用重叠进样 使用重叠进样和自动减小延迟体积时 用几倍的 进样量冲洗定量环 进样针插入进样瓶位置 在液体量比较少的时 候 可以选择负值使针插得更深 19 4 8 设置紫外检测器 通常 当优化样品信号和参考信号时 使用如下的规则 样品信号波长应该选在没有流动相吸收影响 样品吸收最大的位置 在样品吸收最大的位 置附近有一个高斯分布峰 样品信号的带宽应该设为半峰宽 参考信号波长应该选择在尽可能靠 近样品信号 吸收很低或没有的地方 参考信号带宽应该至少和样品信号带宽一样宽 4 9 设置柱温箱 设置样品波长 样品带宽 参比波长 参比波长 带宽 可以同时记录 5 8 个波长 视型号而定 选择 none 表示不采集光谱 选择 all 则采集光谱 选择狭缝宽度 狭缝越小则光谱分辨率越高 反 之色谱信噪比会更高 选择需要使用的灯 一个灯都不选 意味着可以 在不开灯的情况下进样 设置温度 柱切换阀 选配 20 4 10 质谱参数设定 其中 Fragmentor 的值是 CID 碰撞解离诱导 的电压值 对于大分子需要更大的 fragmetor 值才能使离子进入 skimmer 这个参数对于检测到的离子丰度影响很大 需要优化 Gain 增益 值是在调谐过程中确定下来的 n 倍的 gain 值意味着对于相同丰度离子的 n 倍的响应 但是 gain 值增加同样会增加基线噪音的大小 因此与信噪比不相关 选择 scan 模式需要设定扫描的分子量范围 选择 sim 模式则需要设定被监测的离子的质核 比 小数点后一位的分子量 选择调谐文件 是否采用压缩的 方式保存质谱 图 如果采用 则质谱图显示棒 状图 同时采集的信号 通道 最多可以 同时采集 4 个通 道 需要设定的信号通道 选择采集模式 选择极性 设置动态 Frgmentor 值 扫描模 式有效 设置时间程序表 采集数据的阈值 低于该值的数据将 不被采集 设定信号的增益值 2 倍的增益值代表 2 倍的相应值 设定 Fragmentor 的 碰撞能量 停留时间 仅 SIM 模式 设定选择离子检测的离子 扫描范围中 的低分子量 扫描范围中 的高分子量 21 4 11 离子源参数设定 4 12 MM源参数设定 干燥气流量设置 一般流速越大需要更高流 量的干燥气 APCI 使用的干燥气一般比较小 喷雾压力设定 一般进入源液体流速越大需 要更高的喷雾压力 干燥气流量设置 一般进入源液体流速越大需要更 高流量的干燥气 APCI 使用的干燥气一般比较小 干燥气温度设置 一般进入源液体流速越大需要更 高温度的干燥气 APCI 加热器温度 毛细管电压 APCI 电晕针电流 22 4 13 样品纯度选项 指定样品纯度信息提供给 agilent data browser 软件或者 purity 软件使用 4 14 运行时选项 23 4 15 保存方法 在 Method 菜单下选择 Save Method 或者 Save Method as 保存方法 24 G6100 SQ 运行样品 单针进样 5 1 单个样品运行 选择运行控制菜单中的样品信息 设置进样前的各项样品信息 点击运行样品 则可以进样 5 2 查看即时信号 选择 View 菜单中 Online Signals 操作者名称 数据文件存放路径 子目录 文件命名方式 一般选择前缀加计数 器 进样瓶号 文件名 运行样品 25 点击 Change 可以打开编辑在线窗口 5 3 首选项 添加存放序列的路径 添加存放数据文件的路径 添加存放方法文件的路径 序列专有文件夹打开 此状态下运行序列时将在子目录下自动生成一个路径 把和 该序列相关的所有文件 包括数据 方法 序列 批处理文件 保存在路径里面 序列专有文件夹关闭 此状态下 运行序列时不生成路径 直接将数据文件保存 在指定的子目录中 序列专有文件夹的命名规则 26 序列进样 5 4 运行序列 5 4 1 打开Chemstation Online 工作站 选择方法和运行控制界面 5 4 2 从序列菜单 选择新建序列 5 4 3 从序列菜单中选择序列参数 编辑序列参数 编辑序列表 新建序列 新建序列 操作者名称 数据存放子目录 数据存放目录 数据文件命名方式 自动不需要设置 前缀加计数器则需要手工输入前缀名 序列运行后需要运行的命令 standby 是指整个系统将进入待机状态 序列运行方式 缺省为按照方法中的运行时选项表 调出序列 保存序列 27 5 4 4 编辑序列表 5 4 5 保存序列 5 4 6 运行序列 样品位置 样品名 方法名称 进样次数 插入一行 追加一行运行序列 选择序列进样方式 点击 start 开始进样 28 打开图谱并对质谱图进行定性分析 打开图谱 6 1 打开图谱 6 1 1 使用导航栏和浏览表调用数据 使用导航栏可以查看数据所在的位置 使用浏览表可以方便的打开想要的数据 29 6 1 2 使用菜单功能打开数据 使用菜单中的打开信号调用需要的色谱图 6 2 显示打开的图谱 使用下拉菜单可以选择想查看的通道 30 图谱简单处理 6 3 信号选项 6 4 提取离子 在图谱中显示的项目 打钩显示 显示图谱的范围 如何显示多个图谱 separated 表示分别显示 overlaid 表示 重叠显示 点击文件 提取离子 增加需要提取的离子 设定需要提取离子的 质核比 271 285 31 查看质谱 光谱 图 6 5 察看光谱图或质谱图 6 5 1 进入光谱任务工具 6 5 2 选择自动背景扣除模式 选择光谱 光谱选项 出现以下对话框 6 5 3 光谱工具栏介绍 不做自动背景扣除 手工指定背景扣除的参照点 自动选择背景扣除的参照点 显示任何 一点的质 谱图 显示峰顶 点的质谱 图 显示整个 峰的平均 质谱图 显示峰内 不同点的 质谱图 显示纯度 设定手动 背景扣除 的起始参 考点 设定手动 背景扣除 的结束参 考点 32 6 5 4 显示质谱图 打开色谱图 选择光谱工具 从光谱工具栏里选择查看质谱 光谱 可以看到质谱图 6 5 5 BSB扣除背景 先取得平均的背景质谱图 文件菜单中选择扣除背景 BSB 扣除背景后的文件 以 bsb 的扩展名 保存在数据路径中 33 G6100 SQ 日常维护与故障排除 7 1 查看logbook确定错误信息 在 logbook 里面查找相应的错误信息 并且记录下来 以便找到问题的根源 7 2 每天用50 异丙醇冲洗和擦拭离子源 7 3 真空注意事项 1 只要 LC MSD QQQ 处于真空状态 维持喷雾腔 源内 正压至少需要 3L min 的干燥 气流量 如果没有 N2 但系统还处在真空状态下 就会导致没有过滤或污染的空气 从废气管 吸入真空腔导致污染 2 如果系统要关机 在重新开机前要确认关闭前级泵上的气镇阀 3 气镇 阀应定期打开 每周 1 次 每次 30 60min 逆时针旋转到底 以便冷凝在油雾滤清器中的油回 流到真空泵 开机关机前都应关闭 7 4 冷启动6100 lc ms 当需要重新启动 6100 时 比如工作站不能联机 或者出现小的故障需要重新启动时 除了 vent 系统之外还有 2 种方法可以迅速重新启动 ms 而不需要放空 按下机器后面的 RST 按钮 直接关闭电源 过 5 秒钟迅速重新打开 打开当前的 logbook 点击出现打开文件对 话框 选择需要打开 的 logbook 34 Agilent 6100 LC MS 单四极杆质谱快速参考单四极杆质谱快速参考 1 气体消耗量 气体来源气体来源 气体容量气体容量 可使用时间可使用时间 钢瓶钢瓶 6000 升 7 小时 ESI 高流量 160 升杜瓦瓶升杜瓦瓶 103387 升 121 6 小时 ESI 高流量 265 小时 APCI 氮气发生器氮气发生器 N A 5 年 一般钢瓶容量 40 升 灌装压力 15MPa 150bar 气体容量约为 40 150 bar 6000 升 LC MS 在操作时消耗的氮气可达 850 升 小时 而在 Standby 状态的其他消耗量大约 240 升 小 时 这里的气体消耗量是以操作状态计算的 用户实际使用时 160 升的杜瓦瓶大概可以维持 1 星期 杜瓦瓶的计算不包含由于蒸发引起的气体损失 2 ESI 喷雾针 Nebulizer 压力及干燥气 Drying gas 流量选择 典型值 LC 流量流量 Nebulizer 压力压力 Drying Gas 流量流量 Drying Gas 温度温度 50 100 L 15 20 psi 7 10 L min 350 C 200 400 L 20 30 psi 10 13 L min 350 C 400 600 L 30 45 psi 13 L min 350 C 600 1000 L 45 60 psi 13 L min 350 C 3 APCI喷雾针 Nebulizer 压力及干燥气 Drying gas 流量选择 典型值 LC 流量流量 Nebulizer 压力压力 Drying Gas 流量流量 Drying Gas 温度温度 Vaporizer 温度温度 10 400 L 60 psi 4 L min 350 350 C 400 600 L 60 psi 4 L min 350 350 C 600 1000 L 60 psi 4 L min 350 350 C 1000 1500 L 60 psi 4 L min 350 350 C 35 4 ESI 离子源的推荐起始操作参数设置 流量流量 Drying Gas Temperature DryingGas Flow Nebulizer 200 L 1 2mm 350 C 10 L min 20 25 psi 200 L 2mm 350 C 10 L min 20 25 psi 400 500 L 350 C 12 L min 35 psi 800 1000 L 350 C 12 L min 45 55 psi 5 APCI 离子源的推荐起始操作参数设置 流量流量 Drying Gas Temperature DryingGas Flow Nebulizer Vaporizer 200 L 350 C 4 L min 60 psi 300 500 C 400 500 L 350 C 4 L min 60 psi 300 500 C 800 1000 L 350 C 5 L min 60 psi 300 500 C 6 MM 复合离子源的推荐起始操作参数设置 参数参数 ESI 模式模式 APCI 模式模式 混合模式混合模式 Capillary Voltage Vcap 单极性单极性 2000 V 2000 V 2000 V 极性切换极性切换 1000 V 1000 V 1000 V Charging Electrode 2000 V 0 V 2000 V Corona Current 0 A 4 A 2 A Drying Gas Flow 5 L min 5 L min 5 L min Drying Gas Temperature 250 C 300 C 300 C Nebulizer Pressure 60 psi 30 60 psi 40 60 psi Vaporizer Temperature 150 C 250 C 200 C 36 7 Autotune 目标离子丰度 调谐时使用 Mass 2 作为目标来调整丰度 型号型号 源类型源类型 离子极性离子极性 调谐液调谐液 2 号物质丰度号物质丰度 G6130A G6140A ES Pos 100000 300000 G6130A G6140A APCI APPI MM Pos 200000 400000