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LC-MSMS 真空系统常见问题与维护保养

2017-06-06 kasparovfeng 质谱之家

新一届的原创大赛就要开始了,很期待看到大家的作品啊,自己常年潜水,接触质谱1年多,时间很短,但是很想跟大家分享一下自己的学习心得,文笔不是很好,大家将就看啊。


1. 真空系统维护之灵敏度下降

大家做LCMS连用的时候肯定经常碰到灵敏度下降的情况,这时候该怎么做呢,是系不稳定,喷雾不正常,四级杆脏了,真空系统有问题,让我给大家一一道来。那么大家该怎么做呢?先看一下离子通道的概况:


首先,源头做起,排除是离子源的问题,大家先看下一般喷雾的结构:

能产生喷雾一般需要3个条件:喷雾电压,喷雾气,液滴
做法是:针泵流速开到100ul/min,只开雾化气,要看到喷雾情况,一般用手推进样针要是没什么阻力,一般喷雾针就是没问题的,还有大家要排除一下喷雾电压有没有。
一般喷雾针堵住了话,手推阻力肯定大,容易出现TIC图不稳定;雾化气有问题的话一般也是TIC  不稳,如果没有TIC图,那一般要看看雾化气有没,喷雾电压有没,啥也不开的时候手推出不出液。
如果大家排除了离子源问题,那就是离子通道这快了,大家可以这么做:大家单独激活MS,就是不接液相,一般进来mannul tune界面,大家用调谐液直接针泵直接进样,先Q1 Sacn ,设置好参数,开始,然后看看质谱的状态,查看下真空度(不知道看真空的亲们见下图),一般是0.9~1.3左右的。


如果真空特别好,比如0.6,一般是离子传输这快有问题。那有人肯定要说是orifice堵住了,对,一般情况下是这样的,但是这时候我们先不要急。先看看Q1TIC 图在说,如果稳不住,右边的intensity也不高;然后观察Q3 scan,如果Q3 也稳不住,一般就是QO脏了,要清洗,如果Q3 是稳定的那Q1 应该脏了。一般四级杆脏了,真空会特别好,典型特征就是灵敏度不够。
Q1 TIC:


Q3

这时候主要清洗Q0:
具体步骤:
Step1:按下质谱关机电源,然后让机械泵继续工作15分钟,让分子泵降速,仪器放空;


Step2:关闭机械泵开关;
Step3:把质谱的电源线拔掉,一般都是10A的线,为了安全啊;
Step4:拿掉离子源,离子源左右有个扳手,扳下就行,拉出来;
Step5:拿掉curtain plate,orifice,skim,这时候就能看见Q0了,但是因为只漏出来一点点,先卸掉下面的KF25的接头,连机械泵那个,断开下面黑色的线,然后要继续拿掉vacuum interface 上的四个螺丝,见下图;


要用内六角卸掉,大家卸这4个螺丝要注意,因为这个interfacehook up 卸掉之后会掉下来,所以建议先卸下面的2个螺丝然后用手托一下,防止碰坏Q0,下图是AIP 4000的真空结构示意图,大家可以看一下:

Step 6:卸完interface hook 后就可以看见Q0了,这时候大家就开始洗Q0了,那怎么洗呢?首先跟大家讲一下洗四级杆一般需要无尘纸跟色谱methanol;先把无尘纸折成一条子,然后倒一点methanol在上面,对折一下然后就开始擦洗四级杆,注意动作一点要忙,一般每个杆洗2遍,然后用棉签蘸一点methanol把q0到q1中间的小孔擦一下,这个多擦几遍;curtain plate,orifice,skim的清洗一般先用50%的methanol water 洗,然后再用methanol 洗,洗的时候可以orifice放在烧杯上,用methanol 在orifice上的小孔往下滴,一般洗完后都要用氮气吹干,一点要注意轻拿轻放,手势就按下图的来啊。

我们洗完Q0后就按原来拆的顺序装回去,然后开机抽真空,但是要注意,要先开机械泵,因为刚清洗过Q0 前面的中性溶剂分子可以能比较多,机械泵开个20分钟再说,开机械泵的时候按一下oriface,然后插上质谱电源线,然后按下开关,仪器开始抽真空,
这时候真空那个灯会闪,是正常的,一般真空要抽过夜的,第2天来调谐一下,顺便校正仪下仪器应该就好了。
有时候灵敏度太差了,就应该需要清洗四级杆了,这时候具体步骤:
Step1:正常关机,卸真空,前面讲过了;
Step2:拆掉Q1 Q3的RF+DC的connection,一起共有4个,拆的时候要慢要轻哦;


Step3:现在需要移除CEM model,先把后面的CAD Gas Connetor断开,移除ion 传输线,
还有数据传输线,然后移除CEM信号板后面的2个螺丝,用内六角的,移除CEMmodel,注意要放在干净的白纸,最好用锡纸包起来;
Step4:移除离子通道跟真空腔后面的四个螺丝,这时候四级杆就可以抽出来了,可以先松开Q0跟Q1接头那块的3个螺丝,这个松的时候要注意不要碰到Q0,然后把四级杆后面抽出来,抽出来的时候要注意手拿稳,并且旋转180度,因为板子是在下面的,拿出来后放在事先铺好的白纸上面;


Step5:根据自己的情况,拆除需要清洗的Q1,Q2,Q3等,每拆一步都拍照片,注意洗的时候都要用methanol,洗完后氮气吹干。

2. 真空系统维护之真空度问题

大家都知道真空度是液质之所以能工作的必备条件,日常中我们遇到的要么就是真空度过好或者过差,下面分开来讲:
2.1 真空度过差
真空度过差可能是由系统漏气,机械泵,分子泵几个原因造成的。
系统漏气一般比较少,机械泵典型的就是抽力不够,处理办法就是换泵油啊,具体步骤就是:
Step1:正常关机,前面讲过了;
Step2:卸掉真空,注意拆真空KF接头的时候要慢点,以为有负压,过快会对分子泵造成伤害,亲们。
Step3:接下来就是换泵油了,把泵抬到高一点的地方,打开下面放油的螺丝,然后再泵上面加油口加油就行了,一般3~~6月就
需要更换泵油,亲们按下面的图自己换啊。



2.2  真空度过好  这个一般就是仪器脏了或者堵住了 什么的    大家看情况 清晰 Q0 Q1 什么的;

3. 真空维护之分子泵和控制器更换

大家都知道LCMSMS 真空的维持主要靠分子泵跟机械泵保持,但是随着仪器使用的,分子泵难免会坏,下图是自己画的,自己对分子泵的理解 ,同时也找了点图片配合帖子。

分子泵如果出问题 可以通过诊断软件看,大家看看就行反正都是工程师 干的活,哈哈,换的时候一般就是正常关机泄真空 ,分子泵比较重一般要2个人,换完泵之后需要进行软启动操作保护泵。

下图是3000的分子泵550图片
安装3000大泵图片

4. 调谐校正

4.1 一般真空维护系统后基本都要调谐,先跟大家讲一下调谐的基本原理。大家都知道四级杆是一种低分辨力的质量检测器,四级杆中重要的3重四级杆主要作用还是用来定量,一般用于DMPK,残留实验室。
调谐就是为了使质谱维持正常的分辨力,就是跟大家色谱峰一样,相近的M/Z能分的开,对于四级杆那说一般用半峰宽表示,那到底调谐调的是四级杆中什么参数呢?那我们先来看一下四级杆的原理:
服务费:

一句话总结:就是四级杆是有RF+DC,RF条件下离子就在里面螺旋转,然后加个DC离子就往前面跑了 ,DC+RF

然后离子就螺旋转往前面走,其中RF是交流电压,DC是直流电压。质谱中一般都是直流,离子源那块有高压,CEM 那块也有,RF是交流,其余大部分是直流电。那么API 仪器调的是什么呢,就是其中的一个DC电压,软件上面的OFFset,见下图

4.2  实际调谐过程:

API类调谐一般是使用PPG标准溶液,正负离子是分开的,不像agilent tuning mix 是正负离子混合的,就是

正离子用PPG 正离子调谐,调谐完也用正离子校正,负离子用PPG 负离子调,不同的仪器调谐用的PPG浓度不同,

见下图:

下面以API 4000为例来讲 吧。

4.2.1  打开电脑,连接软件,激活massonly,装备好蠕动泵,在project选API  Instrument,双击mannul tune,然后听到exgust气的声音,调处出以前的方法,把扫描实际改为10min,然后

把resolution中的offset调出来

得到一张几个独立的质谱图,见下图:

调谐的过程就是:在unit分辨力条件下,调offset使目标离子峰withs位于0.6~~0.8,withs越到,你就调高offset,要小范围的调,0.01的加减,慢慢的调,使质谱有完美的分辨力,大家调谐完之后就需要校正一下质量轴,按下图校正:

把cycle 改10次 ,mac 点上,然后点start 采集,就是把信号叠加10次,然后

大家校正完,然后再扫描一下看看质量轴有没有校过来啊 。

下图是API 4000的指标,如果目标响应没有达到,大家可能需要清洗Q0 什么的,前面讲过了

调谐可能说的比较简单,实际还是有些问题的,有问题呢可以来仪器论坛交流啊,原创就写到这,谢谢各位阅读啦。


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