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质谱定量分析两种方法及特殊定量细节

发布时间:2022-10-11      点击次数:269

前文说过了质谱是怎么做到定量分析的,下面我们来看看具体的定量方法。常用的定量方法有两种,外标法与内标法。


1. 外标法

用已知量的标准样品A和未知量的待测样品A分别进行实验;我们会得到以下三个信息:标准样品的量(已知);标准样品的信号强度;待测样品的信号强度。(假设样品的响应=常数*浓度,从这三个信息即可算出待测样品的量。)

为了更加精确地测定未知量的样品,我们希望标准样品的信号强度与待测样品的信号强度尽量接近(以减少非线性响应的影响)。因此常用的外标法会测量一系列已知量的标准样品,绘制一条工作曲线,再用拟合的方法确定未知样的量。


2. 内标法

外标法主要有以下两方面的局限:1标样和待测样是独立进行实验的,实验间的偶然误差无法消除;2标样和待测样的基质(即除待分析物外的其它成分)不同,基质有可能会带来不同的影响,也会产生误差。

那么,如果我们把已知量的标准样品B直接加入待测样品A,就可以把标准样品和未知样品的测定在同一次实验和同样基质中完成,也就消除了两次实验和基质不同造成的误差,这就是内标法。

(如果加入的标准样品和待测样品是同种物质A,那么由于它们不可区分,只通过一次实验是不能定量待测样的,这时我们在加入标样前后分别进行两次测量,即测量待测样及待测样+标样的信号,即可计算出待测样的量。)


质谱相关的特殊定量细节


同位素稀释


前面内标法的介绍中我们可以发现,理想的内标物既要和待测样相同(具有相同的响应系数)又要不同(仪器可以区分二者的信号),这对矛盾的集合体就是同位素内标。


由于不同同位素的化合物具有近似相同的物理化学性质,离子化时的响应通常也是相同的,而它们具有不同的质荷比m/z,即可在质谱中被区分出来。因此同位素标准品是理想的内标物。


另外,由于某些元素的天然同位素分布有一定的比例,当我们加入一定量的同位素内标时,可以把对信号绝对强度的测量转化为对信号相对比例的测量,从而提高实验的准确性。


选择反应监测


在不太复杂的体系中,我们只要按照分子量就可以定性某种化合物了。但对于复杂混合物(如石油产品/生物样品)而言,很多化合物具有相同或相近的质量(同分异构体质量*相同,有些化合物分子量非常接近,如CO和N2,要考虑仪器的质量分辨率是否能区分二者),此时仅靠测量质量就不能确定这个化合物是否就是我们关心的“the one”了。


在串联质谱 (Tandem MS) 仪器中,我们不仅可以把质谱仪理解为一个称量离子的“天平”,它还具有了离子“镊子”(选择某个特定的离子把它分离出来)和“剪刀”(把某个/某些离子激活并打成碎片)的功能。


通过母离子和子离子的两步选择,我们可以在复杂体系中精确定位到我们关心的化合物,同时,两次离子选择还可减少复杂基质的干扰,降低背景噪声(获得更低的检出限)并提高方法的动态范围。因此选择反应监测是目前色谱(气相色谱/液相色谱)-质谱联用中常用的定量方法。

 

 

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