LC-MS 實(shí)驗(yàn)室超純水的處理建議和方法
 
[摘要]：本文用實(shí)驗(yàn)案例說明了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和純水的儲(chǔ)存對(duì)純水質(zhì)量的影響，對(duì)比 LC-MS 級(jí)別超純水以及瓶裝水，闡釋了在 LC-MS 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用中 Milli-Q 超純水的優(yōu)勢(shì)。
 
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和純水的儲(chǔ)存 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中含有多種污染物（有機(jī)物質(zhì)，堿金屬，細(xì)菌，塑料等），因此純水暴露在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中或者使用純水過程中有多種轉(zhuǎn)移步驟都會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)下降。實(shí)踐證明，長(zhǎng)期儲(chǔ)存純水會(huì)增加純水與實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的接觸。這一結(jié)果會(huì)導(dǎo)致高 MS 背景噪音（圖 1），金屬加合物的產(chǎn)生和信號(hào)的抑制（圖 2）。
圖1.超純水儲(chǔ)存和暴露在空氣中與新鮮制備的純水的效果對(duì)比
上圖：某品牌LC-MS級(jí)別純水儲(chǔ)存4周，并反復(fù)開蓋數(shù)次。

下圖：Milli-Q超純水
檢測(cè)方法：
MS：Bruker Esquire 3000+離子阱流速：0.2mL/min
溫度：25°C
進(jìn)樣方式：MS直接進(jìn)樣

圖 2 鈉離子的存在增加了加合物的形成并對(duì)信號(hào)產(chǎn)生抑制作用
 
分析方法：
樣品：500pmol的Glu-Fibrionopeptide溶解于50/50乙腈/水（混合了不同濃度的氯化鈉） 分析儀器：Waters Synapt HDMS
進(jìn)樣模式：正ESI模式直接質(zhì)譜進(jìn)樣
技術(shù)影響

• MS產(chǎn)生背景噪音
• 質(zhì)譜圖譜變得更復(fù)雜
• 形成加合物峰
• 信號(hào)抑制
• 靈敏度簡(jiǎn)單
• 增加LOD

 
（Ⅱ）存儲(chǔ)容器材質(zhì)  
操作及儲(chǔ)存純水過程中避免使用塑料容器，如塑料瓶或錐形瓶等。塑料容器比較容易引入
一些普遍存在的添加劑（抗靜電劑，穩(wěn)定劑和塑化劑），這些都會(huì)導(dǎo)致鬼峰，并提高背景噪音（圖 3）。建議使用表面特殊處理的棕色玻璃瓶或硼玻璃。標(biāo)準(zhǔn)玻璃瓶中，硅和堿金屬的釋放會(huì)形成加合物（請(qǐng)參考圖 2 中鈉離子的影響）。

圖3. 使用聚丙烯瓶?jī)?chǔ)存超純水
上圖：棕色玻璃瓶和塑料瓶中儲(chǔ)存的超純水MS譜圖下圖：棕色玻璃瓶和塑料瓶中儲(chǔ)存的超純水TIC譜圖
儀器及分析方法：Bruker Esquire 3000+離子阱 ESI+模式，直接進(jìn)樣分析
技術(shù)影響

• LC-MS分析中會(huì)出現(xiàn)鬼峰，并對(duì)信號(hào)產(chǎn)生抑制作用
• 靈敏度降低，LOD值增加
• 增加背景噪音
• 質(zhì)譜變得更加復(fù)雜

 
（Ⅲ）玻璃器皿的清洗 洗瓶機(jī)操作時(shí)需要用大量的洗滌劑，其中含有很強(qiáng)的堿和表面活性劑。堿會(huì)使堿金屬和硅從玻璃中溶解出來，而硅則會(huì)附著在玻璃表面。

圖4. 洗瓶機(jī)清洗后的質(zhì)譜玻璃器皿對(duì)質(zhì)譜的影響：
Milli-Q制備的超純水分別儲(chǔ)存在兩種不同品牌洗瓶機(jī)和LC-MS級(jí)別水/乙腈清洗后的玻璃瓶中后的MS譜圖及TIC譜圖
進(jìn)樣方式：直接進(jìn)MS樣，ESI+模式
技術(shù)影響

• LC-MS分析中會(huì)出現(xiàn)鬼峰
• 靈敏度降低，LOD值增加
• 增加背景噪音
• 質(zhì)譜變得更加復(fù)雜
• 形成加合物

 
（Ⅳ）純水系統(tǒng)的使用 滯留在純水系統(tǒng)中的水會(huì)隨著時(shí)間的推移質(zhì)量下降。存在在試驗(yàn)室環(huán)境中的污染物也會(huì)被
中端精制器上的濾膜富集在表面，再收集純水的過程中會(huì)使水質(zhì)污染。因此，在收集純水之前建議有沖洗純水系統(tǒng)的過程，例如，周末過后棄掉開始的幾升水，每天在收集純水前棄掉 250-500mL 水。

圖5A. 長(zhǎng)時(shí)間未使用（比如，周末），并且沒有沖洗流程的超純水系統(tǒng)收集的超純水的MS譜圖。
上述質(zhì)譜使用的超純水是經(jīng)過周末后從超純水系統(tǒng)中產(chǎn)出的超純水

圖5B.沖洗流程的超純水系統(tǒng)收集的超純水的MS譜圖
上述質(zhì)譜使用的超純水是超純水系統(tǒng)使用過一段時(shí)間后新鮮制備的

圖 5C.對(duì)比不同時(shí)間點(diǎn) Milli-Q®超純水 TIC 譜圖對(duì)比。上述分析方法：
MS：Bruker Esquire 3000+ ion trap MS system,
進(jìn)樣模式：ESI+, 直接 MS 進(jìn)樣流速：0.2 mL/min
溫度：25°C.
技術(shù)影響

• MS背景噪音
• MS圖譜變得復(fù)雜
• 信號(hào)抑制
• 靈敏度降低
• LOD 增加

 
結(jié)論：
Milli-Q 超純水系統(tǒng)正確的安裝和維護(hù)能夠滿足 LC-MS 實(shí)驗(yàn)用水的需求；新鮮的超純水比儲(chǔ)存的超純水或暴露在空氣中的超純水能得到更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。超純水應(yīng)使用玻璃容器承裝， 并且玻璃容器不能用洗瓶機(jī)洗滌。