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超纯水水质对于LC-MS的影响
发布:lee_9124   时间:2015/11/23 12:43:13   阅读:650 
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液相色谱—质谱联用 (Liquid chromatography mass spectrometry,LC-MS) 结合了高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC)或超高效液相色谱(Ultra high performance liquid chromatography,UHPLC)的快速分离效果,以及质谱极为灵敏的分析能力,是研究中不可或缺的工具。在实际的使用上,对于标准品、有机溶液或其他的移动相,其纯度的要求皆是最高等级的。然而,常被研究人员忽略的是:如果超纯水的水质不佳,或是纯水系统未正常运作,其实也会对LC-MS造成不良的影响。

水中污染物对于LC-MS的影响

有机污染物 当流动相遭有机物污染时,会产生一连串严重的后果。首先,污染物有可能会和待测物竞争色谱柱的结合位置 (binding site),可能使得待测物无法结合而被洗出,让讯号强度降低,或是造成滞留时间(retention time)的延长,最终使分析方法的灵敏度和准确性降低。        

有机污染物亦会累积于色谱柱的表面,随着实验次数增多,待测物和色谱柱中的结合位置接触将会愈来愈困难,除了造成背景值升高,影响分辨率外,太多的有机污染物会使样本不易通过,而产生过高的压力,造成色谱柱或仪器的损坏。

当有机污染物过多时,会和溶剂混合,形成一种新的移动相,让待测物和色谱柱的结合或移动的方式发生无法预期的改变,造成滞留时间的偏移或拖尾峰(Peaking tailing)的现像。

细菌 细菌会分泌酶、内毒素或其它有机物,对LC-MS造成的影响和有机污染物一样。

离子 (盐类) 离子污染会造成溶剂的离子强度改变,如果是遭钠离子及钾离子污染时,更有可能和待测物形成加合物(adducts),干扰后端的质谱分析。

胶体(colloids)和颗粒(particulates) 水中如果有许多胶体或颗粒物质污染时,会使管路产生阻塞,使得水泵需要以较大的压力运作,长期下来将会造成水泵的伤害。胶体和微粒物质也会堵塞管柱,少量的堵塞即会对以超高压运作的LC-MS造成严重的影响。

如何去除水中的有机污染物

在上述提及的四大污染物中,我们可以发现有机污染物占了其中两项,在LC-MS的应用上,也特别着重于有机污染物的去除,接下来我们来看看如何去除有机污染物的去除。

活性碳 能够利用其广大的表面积和具有活性的官能基吸附有机污染物,建议选用全合成的精制活性碳,颗粒细致均匀,对于有机污染物的去除效果也较佳。

双波长UV灯 能放出185和254nm两种波长的光,其中185nm的光能氧化水中的氧分子形成氢氧自由基,并进一步氧化有机物最终形成二氧化碳。254nm的光也能破坏细菌的DNA,抑制其代谢。

主动循环 环境中的有机污染物容易累积在静止不动的水中,因此定时让水在管路中流动,并且执行UV照射,可以有效降低水中的有机污染物含量。

TOC - 水中的有机污染物指标

科学上选择使用「总有机碳」来表达水中总有机物的浓度。总有机碳的英文为Total Organic Carbon,取三个字的前缀TOC,用以代表水中有机物的碳元素浓度。TOC的测定方法通常利用光氧化或化学氧化的方式来氧化水中有机物中的碳,使其立即变成二氧化碳,然后再测量其增加的二氧化碳量,即非常容易推算出水中的TOC。

那要使用多少TOC的水来进行实验才合格呢?一般来说,我们建议使用<5ppb的超纯水来进行LC-MS的样本制备,管路和色谱柱的清洗等,以降低水中的背景值 。
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