食品檢測實驗室的質譜儀器選型

　　GC-MS是高分離功能的GC與能提供被測物質分子信息的MS聯用分析儀器。兩種儀器功能互補，使儀器的分析功能更強大。例如：質譜能提供被測物的特定分子信息，對化合物的定性更加準確。但是，質譜無法區分同分異構體，而色譜分離同分異構體很容易。所以，色-質聯用儀的功能是1+1>2。

　　現在GC-MS的GC部分均采用高分離性能的毛細管色譜，可以選配不同類型的進樣口，如：最常用的分流/不分流進樣口和(溫度/壓力)可編程控制進樣口。柱箱多級程序升溫控制。在談到氣質聯用性能時，現在國內市場上比較常見品牌的主流型號GC的性能、功能并無多大差異。故在GC方面不再做比較。

　　MS的類型有多種，通常是按照分析器的類型來分，有四極桿質譜、離子阱質譜、飛行時間質譜、四極桿串聯質譜、高分辨磁質譜等。目前食品檢測實驗室配置使用的GC-MS聯用儀多配置低分辨MS，這類儀器以目標化合物的定性、定量為主，兼有一定的未知物定性功能。

　　GC-MS在殘留物的分析中應用愈來愈普遍，是因為MS是一個通用型檢測器，對大多數有機化合物都有比較好的響應。另一方面，四極桿質譜檢測時有一個選擇離子方式(SIM方式)，與全掃描方式相比可以提高檢測靈敏度2、3個數量級，檢測靈敏度較氫火焰檢測器(FID)、火焰光度檢測器(FPD)、氮磷檢測器(NPD)高，稍遜于電子俘獲檢測器(ECD)對有機多鹵素化合物的檢測。殘留物分析多為目標物檢測，所以，用SIM方式檢測既有廣譜性(對化合物的響應而言)，又有特異性(對不同化合物各自的特征離子而言)，因而特別適合用于多種殘留物的檢測，提高分析效率。

　　既然是用于殘留物分析，儀器的靈敏度至關重要，也是選儀器時首先應考慮的。但這不是唯一的指標，還要綜合考慮儀器的分辨率、質量穩定性、質量范圍、動態線性范圍、抗污染能力(包括儀器離子源、預四極等部件的清洗維護是否方便)、以及軟件操作是否方便等。

　　現在表述靈敏度是用八氟萘(OFN)，如：EI+，1pg OFN信/噪(S/N)>100。現在的信/噪比是RMS(均方根)方式，數值上與過去的靈敏度值相比高了很多。過去信/噪比是峰-峰比，即：信號的峰高/基線噪音的峰高，比較一目了然，自己拿尺子量都能量出來。但據廠家說，在選擇基線噪音時有人為誤差。現在廠家將信/噪比編成固定的程序，比如信號值與固定時間段(如1~2min，其實這段時間的基線是比較平的)噪音的比值。但現在的測定方式廠家其實同樣有很多偷手，比如測試時用廠家自帶的短測試柱(10m或15m)，質量的掃描范圍減少，進樣量增加(過去是空氣-樣液-空氣絕對1μL，而現在1μL是包括針頭死體積)。

　　做靈敏度指標時應該注意幾個問題：

　　(1)應該先做分辨率，在保證單位質量分辨時，再做靈敏度。如下圖所示，可以采用一種近似方法，即，半峰高處的峰寬不小于1/2峰寬。靈敏度與分辨率成反比，若為了靈敏度而損失分辨率，會降低了質譜定性功能。

　　(2)質量掃描范圍也應有規定，比如：OFN，200-300amu，掃描范圍減小也能提高信/噪比。這些限制性條件應在談合同時就確定下來。

　　(3)檢測電壓應該是正常檢測時的工作電壓，不同型號的質譜儀因參數表示的含義有差異，所以，各家儀器推薦使用的檢測電壓值也不同。但是，做靈敏度測試時的電壓不應高于推薦正常使用時的工作電壓。否則在實際工作時就會有問題，因為實際樣品檢測時是有基質干擾的，高電壓不能提高信/比，而且還會使電子倍增器壽命降低。

　　現在國內出現了一些過分強調，或者說廠家過分宣傳自己儀器靈敏度高的現象，導致現在標稱的靈敏度越來越高，據說RMS信/噪比都有給出1000的了。其實做標準品的指標只是個參考，將來做基質復雜的實際樣品(如動物內臟)能得到好的、穩定的結果才是關鍵。現在有儀器的單位越來越多了，可以在購儀器前做一個實際樣品,到各家儀器上實測一下，并且了解一下各種儀器用戶的反應，這比僅僅比指標更好。

　　對于低分辨質譜，分辨率達到單位分辨一般沒有問題。

　　質量范圍現在多標稱為2~1025(或1500)u，這個質量范圍對于GC-MS夠用了。因為，GC-MS分析物是揮發或半揮發物質，分子量一般不會太大。唯一要注意的是若做污染物十溴聯苯(MW 954)和十溴聯苯醚(MW 970)檢測，不能選質量數小于1025u的(個別廠家的MS質量范圍最高只有800u)。

　　質量的穩定性一般在0.1amu/8hr，這個指標其實也挺重要的。好的儀器幾個月校正一次質量數即可，差的每周都要校正。雖不影響檢測，但增加操作者的工作量。

　　線性范圍大于10e4，對殘留分析夠用了。這些指標驗收儀器時均需要按照合同的規定認真做。

　　此外，儀器的一些功能在驗收儀器時也一定要都親手做一遍，比如：化學電離源(CI)的更換、直接進樣桿的操作、復合電離切換方式(EI/CI)、復合掃描方式(TIC/SIM)等。許多農藥含有鹵素和電負性基團，因此有電負性。負化學源(NCI)檢測這類物質可以獲得較高靈敏度，這是由于NCI的本底較低，檢測電負性物質時可以獲得更高的信/噪比。對于定性也可以起到補充確證的作用。做NCI時需要通入反應氣，所以，要求儀器的真空系統要比較好。現在廠家提供的GC-MS配置是可以選配的，若配NCI就一定要配置大抽率的真空泵，起碼大于250L/min，最高配置有2×200L/min。另外，還應考慮更換離子源的方便性，有的型號儀器更換離子源可以不破壞真空。

　　氣質聯用儀用于食品檢測的第二個分析功能是對未知物分析。這類工作在日常工作中遇到的比較少，其對儀器的要求就是檢測得到的質譜圖與NIST譜庫的盡可能相近，這樣得到的結果會更準確些。所以，這種最好選擇四極桿質譜、飛行時間質譜或高分辨磁質譜。而離子阱質譜，特別是內源式離子阱質譜得到的譜圖與NIST庫譜圖差異要大些。