說明：此篇筆記系2016-2017年由克里克學(xué)院與康昱盛主辦的蛋白質(zhì)組學(xué)網(wǎng)絡(luò)大課堂整理而成，侵刪。該課程由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院的李溱老師所授。
主要知識點：
--質(zhì)譜儀的使用與維護
--納升液相系統(tǒng)的使用與維護
--液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)的檢查和保養(yǎng)
--質(zhì)譜運行狀態(tài)的評估
質(zhì)譜儀的使用與維護
之前我們講到了質(zhì)譜儀主要分為以下五個部分，那么我們就分別針對這些部分來討論一下使用中可能遇到的問題。
質(zhì)量分析器
包括mass analyzer和mass filter。對于質(zhì)量分析器的使用和維護，主要有以下幾個要點：
1、 對分辨率和質(zhì)量準(zhǔn)確性進行校正。
這個怎么做呢？最簡單的辦法就是，每天我們對數(shù)據(jù)采集中的背景信號進行評估。
比如我們發(fā)現(xiàn)，每天質(zhì)譜圖的背景噪音中445.12003處都有一個峰，這應(yīng)該是空氣中硅酮或者裝修材料導(dǎo)致的。通過評估這個峰的寬度和質(zhì)量準(zhǔn)確度，我們就能知道質(zhì)譜的質(zhì)量軸不是發(fā)生了漂移。除此以外，還可以用質(zhì)量校正液對質(zhì)量準(zhǔn)確性進行評估，這個根據(jù)質(zhì)譜儀的現(xiàn)狀，可以每天做，或者每周來做。
2、 評估靈敏度
最簡單的辦法是做一個標(biāo)準(zhǔn)品，看看它的信號強度有多強，通過這個來評估質(zhì)譜儀的靈敏度。如果發(fā)現(xiàn)靈敏度變差了，我們就要考慮是否有污染，或者某個參數(shù)設(shè)置錯誤。
3、 檢測質(zhì)量隔離的準(zhǔn)確性以及離子傳輸/碎裂效率的評估。
這對QE質(zhì)譜儀來講，可能是更加明顯的問題。在質(zhì)譜儀做二級的時候，我們是利用四級桿對母離子進行選擇，如果質(zhì)譜儀的設(shè)置參數(shù)有問題，它對母離子的選擇就會發(fā)生偏差。比如我們想讓它選擇質(zhì)荷比為300的離子，結(jié)果它選擇出來的是298的離子，就會產(chǎn)生錯誤。
還有一個問題，質(zhì)譜儀不能把所有質(zhì)荷比為300的離子都選擇進來，在傳輸過程中會產(chǎn)生一些損失。針對傳輸效率，我們需要通過一些實驗來分析。最簡單的辦法還是做一個標(biāo)準(zhǔn)品，通過標(biāo)準(zhǔn)品來看二級譜圖的質(zhì)量與之前運行得比較好的數(shù)據(jù)相比，是不是變差了。如果變差則說明離子傳輸?shù)男士赡芟陆盗?，就需要通過校正液等，對參數(shù)性能進行校正和評估。
比如QE，就有專門的校正和評估程序，來檢測傳輸效率是不是發(fā)生了下降。如果下降了，就需要清洗離子源、四級桿，或者傳輸系統(tǒng)，恢復(fù)它的性能。
真空系統(tǒng)
1、 每天需要檢查初級真空和高真空的讀數(shù)
這個是非常重要的，最好每天檢查兩至三次。質(zhì)譜儀中的大部分問題都是與真空系統(tǒng)有關(guān)的。
2、 每天檢查泵油液面、顏色和溫度。
為什么需要檢查泵油呢？下圖紅圈標(biāo)記的地方是QE機械泵的一個窗口，可以用來檢查泵油的顏色和液面。窗口旁邊有兩條線，分別是液面上限和下限，停機狀態(tài)的時候泵油會高一些，顯示比上限的刻度多一點，啟動起來以后液面會下降一些。
如果泵油太多，泵會“打嗝”，從廢氣管排出多余的泵油；泵油太低的話，散熱會出現(xiàn)問題。所以需要保證泵油是在兩個窗口線之間的。
泵油的顏色是另外一個很關(guān)鍵的指標(biāo)，它能體現(xiàn)出泵油受污染的程度。新的泵油，比如現(xiàn)在常用的GS495合成泵油，未使用前是黃色的，隨著使用時間增長，它會慢慢變成褐色。其它質(zhì)譜儀，可能會用到Inland19泵油，未使用前是完全無色透明的，隨時使用時間的增長，它也會變成褐色。當(dāng)泵油變成褐色以后，實際上是在告訴我們，它的使用壽命到期了，應(yīng)該換掉了。換泵油的頻率通常是半年一次。
泵油的溫度也是重要的指標(biāo)。泵在工作的時候，泵殼溫度在70℃左右，如果泵的溫度過低，表示泵的負(fù)荷不足，如果溫度過高，則很可能泵的某個部位發(fā)生了嚴(yán)重的磨擦或者摩損。有一定經(jīng)驗以后，我們可以用手摸一摸泵殼，如果感覺有點燙手，那個溫度就是對的，如果非常燙手，那可能泵已經(jīng)過熱運行了。
3、 每周開震氣閥震氣15-30min
這個工作也很重要。如果不震氣，很可能會導(dǎo)致泵的早衰。為什么會出這個問題呢？我們先來看下圖：左側(cè)整體圖中紅色框起來的地方就是泵的入口，右邊是它放大以后的照片。
泵的入口對著的就是ESI的噴針，噴針會以200nL/min的速度往泵里面噴乙腈和水，這些乙腈和水被泵抽走之后，就會通過廢氣管進入到泵油中，乙腈可以與泵油混溶，導(dǎo)致泵油越來越稀，而水是不會與泵油混溶的，只會與泵油產(chǎn)生一種“水火不相融”的效果，使泵油乳化。這些很熱的水會在泵里面流動，腐蝕鑄鐵的泵頭，導(dǎo)致泵頭的縫隙變大，但泵的工作效率下降?？梢?，定期震氣是必須要做的重要工作。
那么震氣是怎么操作的呢？機械泵上會有一個震氣閥，震氣閥的目的是將新鮮的空氣從此處抽到泵里面去?？諝膺M入泵以后，會將泵油中的水蒸氣（或者說濕氣）帶走，通過廢氣管排出來。水分排出來以后，泵的腐蝕就會得到控制了。
另外，我們要知道，與泵油互融的乙腈是沒辦法除掉的，所以我們需要每半年換一次泵油，來減少乙腈對泵油的污染。
4、 定期檢查漏油情況
泵漏油是經(jīng)常發(fā)生的，尤其是使用超過五年以后，漏油基本上是必然的。這個油會漏到哪兒去呢？通常比較好的質(zhì)譜儀，比如QE，會有一個接油的盤子。其實當(dāng)我們看到盤子里有油的時候，油已經(jīng)漏了很久了。所以我們應(yīng)該經(jīng)常趴下來看看油殼的底部是否有油滲出來，如果有，就應(yīng)該及時維修，防止因為漏油過多，造成泵里缺油，導(dǎo)致泵運行的質(zhì)量就會越來越差，最后機械泵就會被燒壞。
5、 注意機械泵和渦輪泵運行噪聲的變化
這是一個很微妙的過程。我們知道，新買來的機械，運行的時候噪音非常小，運行起來很安靜。隨著儀器的老化，它的聲音會逐漸變大。但如果運行過程中噪音突然變大，則表示泵出現(xiàn)了一些故障，這時就需要關(guān)注真空度或者其它一些參數(shù)，看看泵的性能是否發(fā)生了變化。
尤其是渦輪泵，運行時如果出現(xiàn)了一個非常尖的類似哨音的噪音，就說明渦輪泵出現(xiàn)了一些故障，需要密切監(jiān)視渦輪泵運行的真空度或者其它參數(shù)。如果發(fā)現(xiàn)了故障，可以第一時間排除，而不要等整個泵都壞了再維修，那就很耗時間了。所以泵噪音的變化，是一種快速的信號，可以提醒我們注意監(jiān)視泵的運行情況，盡早排除故障或進行維修。
6、 檢查儀器運行日志（log）中記錄的運行參數(shù)
QE質(zhì)譜儀每15分鐘會自動記錄一次儀器的運行參數(shù)，這個記錄我們可以每天或每周查看，如果發(fā)現(xiàn)里面的參數(shù)突然發(fā)生了大的波動或變化，則表明相關(guān)的設(shè)備可能發(fā)生了故障，特別是與渦輪泵有關(guān)的電壓、溫度或工作電流等。
另一個我們常見的問題就是真空度報警。各個質(zhì)譜儀都有可能出現(xiàn)真空度過高或過低的問題。泵損壞了會直接導(dǎo)致真空度過高。另外，毛細(xì)管離子傳輸?shù)娜肟谑芰藫p傷，變大了，或者說沒有擰緊，導(dǎo)致漏氣，也會導(dǎo)致真空度過高。反之，當(dāng)毛細(xì)管被堵塞時，會導(dǎo)致真高度過低。（后面會舉一個例子，一只蚊子把毛細(xì)管出口堵住了，拿走蚊子以后真空度恢復(fù)正常。）
離子源和離子傳輸系統(tǒng)
1、 噴針的清洗
噴針的潔凈度對噴霧穩(wěn)定性的影響是很大的。前面介紹過，噴針是非常細(xì)的，長度大概是3-5mm，針尖的內(nèi)徑和外徑不到10μm。樣品通過針尖噴出去的，因為這里有高壓，而且毛細(xì)管會有300℃的高溫，如果樣品在針尖處殘留，我們?nèi)庋凼强床坏降模珪?dǎo)致噴針形成不了連續(xù)的噴霧，而是會形成斷斷續(xù)續(xù)的噴霧，或者很小的液滴。如果出現(xiàn)這種情況，就表示噴針的針尖污染了。
如何清洗呢？通常是用甲醇，也可以用異丙醇與水的混合溶液沖洗針尖，如果還是沒辦法把污染物洗下來，就只能換一個噴針了。質(zhì)譜儀通常用的是不銹鋼的噴針，這種噴針非常軟，清洗的時候一定要小心，否則容易把噴針碰歪，就不能再繼續(xù)使用了。
下圖是一個比較極端的例子，一只蚊子跑了進去，把離子源出口堵住了，還把針尖碰斷了。
2、 離子傳輸毛細(xì)管的清洗
傳輸毛細(xì)管其實就是從大氣壓到質(zhì)譜儀真空狀態(tài)的一個漸變。進入質(zhì)譜儀的所有樣品，離子、空氣、溶劑分子，都要經(jīng)過它，所以它很容易發(fā)生污染。另外，毛細(xì)管的潔凈度又會影響粗真空，如果毛細(xì)管很臟，真空度就會下降，還會導(dǎo)致靈敏度的降低。
通常情況下，毛細(xì)管的溫度是很高的，我們需要把它冷卻以后，再拆掉清洗。
上圖紅色圈出來的就是毛細(xì)管的位置。拆掉以后的毛細(xì)管如下圖：
毛細(xì)管開口處的直徑通常不到1mm。將毛細(xì)管組裝上去以后，如下圖，紅色和橙色圓圈分別標(biāo)記了毛細(xì)管的入口，以及它穿過質(zhì)譜儀的出口。離子通過毛細(xì)管，進入到S-Lens。
3、S-Lens的清洗
S-Lens可以看作是離子源的一部分，功能是聚焦離子。它的結(jié)構(gòu)是由13片不同的鐵片組成，通過下面的橫截面圖，我們看到它的每個鐵片上有一個圓圈，而且這13個圓圈的大小是不一樣的，靠左側(cè)的圈大一些，靠右側(cè)的小一些，離子是從左邊進來，往右走的過程。
當(dāng)離子進入S-Lens以后，空氣中其它的污染物也容易一起帶進來，開始經(jīng)過的是大圈，通常不會堵在圈上，再往后圈變小，空氣中的污染分子就容易打到這些小圈上，使S-Lens發(fā)生污染。所以需要定期清洗。比如下圖中拆下來的這個鐵片，中心的圈周圍那一片灰色的東西，就是污染物堆積而形成的。
清洗的方法是使用1% Liqui-nox超聲清洗，這是一種非常好用的清洗液。S-Lens的清潔度對靈敏度的影響是很大的，尤其是在做小分子的時候，S-Lens的污染很可能會導(dǎo)致信號丟失。所以如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)譜沒有信號出來，可以先清洗一下S-Lens看看。
氣體系統(tǒng)、計算機及供電系統(tǒng)
1、 氣體系統(tǒng)
質(zhì)譜儀在碰撞池里是需要充高純度的氮氣或者氦氣的，這部分由供氣系統(tǒng)來完成。一般情況下，我們要求4個9（即氣體的純度大于等于99.99%）的高純氮或者高純氦，在保證純度的前提下，還要保證有一定的壓力。
2、 計算機
目前高分辨質(zhì)譜儀產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量是非常大的，一小時產(chǎn)生500M-1G的數(shù)據(jù)很常見，所以每天可能會產(chǎn)生20G數(shù)據(jù)，一個月就有600G，硬盤很容易裝滿。所以我們一定要注意定期備份和刪除數(shù)據(jù)，保證有足夠大的硬盤空間來存放我們的實驗數(shù)據(jù)。
3、 供電和空調(diào)系統(tǒng)
液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)需要一個穩(wěn)定的電源。如果供電系統(tǒng)不穩(wěn)定，會導(dǎo)致很多問題。比如，電源不穩(wěn)定會引起零地電壓不穩(wěn)，導(dǎo)致液相色譜不能給質(zhì)譜儀準(zhǔn)確的開始信號，使得它們無法同步，最終導(dǎo)致液相色譜與質(zhì)譜的通訊發(fā)生錯誤。
另外，實驗室的溫度、濕度和潔凈度，對于保證質(zhì)譜儀在一個穩(wěn)定的環(huán)境中運行，也是非常重要的。
散熱系統(tǒng)
最后，對質(zhì)譜儀的散熱系統(tǒng)也需要進行除塵處理。QE有一個通風(fēng)口，用來往里抽空氣，達到通風(fēng)散熱的效果。通風(fēng)口也可能被空氣污染物堵塞，導(dǎo)致散熱效率下降，所以需要定期清洗。
納升液相系統(tǒng)的使用與維護
上面介紹了質(zhì)譜儀在使用中的注意事項，接下來我們學(xué)習(xí)一下納升液相色譜的使用與維護。
流動相和洗針液
1、流動相：納升液相色譜有一個很大的特點，就是它的流動相消耗量非常少。我們可以計算一下，它的流速是在0.2-0.3μL/min，所以一個小時只會消耗十幾微升的流動相，一天的用量也不會超過0.3mL的量。而一個溶劑瓶通常能裝30mL的溶液，算下來可以用100天。
但是我們卻不可能真正用到100天。因為流動相里的一些成分會揮發(fā)，比如乙腈、甲酸，而且水相可能會被污染，這些都會導(dǎo)致流動相變質(zhì)。因此，我們需要嚴(yán)格注意并定期更換流動相，來防止流動相的揮發(fā)和微生物的滋生。
我們見過一些比較極端的情況，把溶劑瓶里的流動相倒出來后，發(fā)現(xiàn)瓶身上會有一圈白道，這就是長時間不更換溶液，里面長了大量的微生物形成的，這些微生物的代謝物會嚴(yán)重污染樣品，造成分析結(jié)果很不準(zhǔn)確。
2、洗針液：在使用洗針液時，要確保樣品不被弱洗液洗脫，使用的強洗液要能徹底清洗進樣系統(tǒng)，防止殘留和交叉污染。
進樣瓶
進樣瓶的材料很重要，要求對樣品的吸附很弱，所以通常使用塑料瓶，它比玻璃瓶的吸附力更弱一些。而且應(yīng)該選尖底的塑料瓶（比如像下圖這樣的），可以保證最后一點溶液也能被進樣器吸走。尖底瓶可以將最后殘留的溶液控制在4μL以內(nèi)。
另外就是對自動進樣器的溫度進行控制，通?？刂圃?℃左右?？赡苣銜?，為什么不能控制在4℃呢？4℃的時候，空氣中的水分會在進樣器內(nèi)部凝結(jié)，造成進樣器結(jié)露，8℃就沒有這個問題。
這里需要特別注意的是，做納升液相色譜，通量是非常低的，往往一天只能出十幾個樣品，也就是說，雖然我們的自動進樣器是96位的，甚至更多，可以容納很多樣品，但是并不等于自動進樣器可以當(dāng)成冰箱來使用。如果你的樣品比較多，在前處理完成后，都應(yīng)該放到冰箱里，而進樣器里只放一天能做的樣品數(shù)，比如十幾個。沒必要把更多的樣品都放到自動進樣器里，這樣可以緩解進樣器的負(fù)擔(dān)，也能避免樣品因為自動進樣器發(fā)生了故障或者溫度太高時產(chǎn)生降解。
系統(tǒng)壓力
系統(tǒng)壓力是非常重要的部分。我們先來看看下面的柱壓曲線圖：
柱壓曲線可以很直接地反映出液相色譜系統(tǒng)是否正常。有操作經(jīng)驗的小伙伴都知道，液相色譜系統(tǒng)很容易發(fā)生堵塞，檢查到底是哪里堵了，為什么會堵，都是非常頭痛的事。那么，如何來及時發(fā)現(xiàn)色譜可能會出現(xiàn)的堵塞或者故障呢？這時候我們就可以好好利用柱壓曲線來分析了。
上圖中上面那條是正常情況下的曲線，分為兩段，第一段（最左側(cè)有兩次大的起伏那一段）叫traping。這段實際上就是保留樣品打到Trap柱上，用高水相（99%的水）和比較高的流速（2-5μL/min）來沖洗，把樣品中的鹽和其它雜質(zhì)除掉，于是形成的這么一段壓力變化圖。
然后我們用0.2μL/min的速度開始跑梯度，跑完梯度就產(chǎn)生后面那一段較長的曲線，我們會看到壓力會呈現(xiàn)出逐漸升高，再快速降低，再升高的過程。
第一段traping區(qū)，產(chǎn)生了一小段平穩(wěn)的峰，這表示樣品的鹽已經(jīng)被除掉了。而像下面那條曲線中的traping階段，峰型明顯不如第一張圖平穩(wěn)，出現(xiàn)了壓力升高的現(xiàn)象，這表明樣品中可能會有雜質(zhì)在trap過程中被流動相慢慢地帶到柱子里，而且會留在柱子上，導(dǎo)致柱上局部地堵塞。這種情況下說明樣品前處理是有一些問題的，樣品處理得不是很干凈。
如果像第二張圖中顯示的那樣，在traping階段出現(xiàn)了壓力變高的現(xiàn)象，則很可能樣品中的雜質(zhì)進入到了分析柱中，把分析柱堵了。這種情況下，在做完實驗后，可以用相對高濃度的乙腈徹底地沖洗色譜柱，把里面的雜質(zhì)沖洗干凈。
在第二段，壓力應(yīng)該是慢慢地升高，然后降低，再升高的。因為99%水相的時候，壓力是比較高的，而乙腈混合物中當(dāng)水的濃度為80%-90%的時候，壓力會慢慢上升，之后，隨著乙腈濃度的升高，壓力會有下降的過程，最后再回到比較高的壓力水平。如果整個柱壓曲線符合以上的變化規(guī)律，則說明整個過程是沒問題的。但如果樣品壓力突然大幅度降低，表示管路的接頭可能發(fā)生了斷裂，這個也是需要特別我們留意的信號。
色譜柱超壓和漏液
色譜柱如果壓力過大，就超壓報警。那么超壓產(chǎn)生的原因可能有哪些呢？
酶解以后沒有離心，或者膠沒有處理好，樣品顆?；蚰z顆粒進來以后，將色譜柱堵塞；
有雜質(zhì)把進樣六通閥損壞了，這些雜質(zhì)可能會從六通閥里被沖出來，堵住柱子；
沒有裁剪整齊的石英毛細(xì)管。
說到石英毛細(xì)管的裁剪，這絕對是個技術(shù)活。我們知道，做柱子的時候要用石英毛細(xì)管進行連接，而連接處是不能直接擰到色譜柱的接頭處的，需要通過一個套管，先把毛細(xì)管切了，再用套管來接。切割毛細(xì)管的工具通常是陶瓷片，切的過程中很容易產(chǎn)生一些碎片。而且毛細(xì)管的內(nèi)徑只有100μm多，外徑也只有360μm，這么細(xì)的管子，切的時候需要內(nèi)管和外面包覆的聚合物層一起切，這種聚合物材料的包覆層也容易切出毛邊。這些毛邊和碎片，很容易進到色譜柱里，造成堵塞。
這個問題怎么解決呢？我們需要升級一下裁剪工具，比較建議大家使用下圖的毛細(xì)管切割器。價格有點貴，3000多人民幣，但切出來的口是非常整齊的，如果經(jīng)常需要用的話，可以考慮買一個。用毛細(xì)管切割器可以很有效地解決毛邊的問題。
除了超壓，另一個可能出現(xiàn)的問題就是漏液，這個我們該怎么檢查呢？常用的辦法是用pH試紙。因為我們使用的99%的水和0.1%的甲酸，是酸性溶液，我們用pH試紙把整個管路接口檢查一遍，如果發(fā)現(xiàn)試紙變成紅顏色，則說明有漏液。
還有一個需要我們注意的問題，就是納升液相色譜的套管和接頭。我們先來看一張實物圖：
通常，液相色譜儀的管路都是1/16’的管路（即管路內(nèi)徑是1/16’英寸，大約1.6mm），而石英毛細(xì)管的外徑是360-380μm，顯然它們是不兼容的，也就是說，我們?nèi)绻苯訉⒚?xì)管裝到管路接頭處，會留有很大的縫隙，所以需要套管才能把兩者緊密地接上。在進行管路連接時，我們需要保證套管的前沿與毛細(xì)管的前沿是并齊的，且是沒有縫隙的。一旦有縫隙，會形成一個叫“死體積”的空間，導(dǎo)致色譜峰的變化。
另外，納升液相色譜中使用的三通接頭是1/32’的管路（直徑0.8mm），與1/16’的管路也不兼容，所以還需要換一個1/32’的套管，再往上連接。
液相色譜管路使用的接頭分兩種，一種是PEEK（聚醚醚酮）塑料接頭，它能承受的最大壓力是5600 psi，另一種是不銹鋼接頭，可以承受的最大壓力為10000 psi，這兩種接頭承受的最大壓力是不一樣的。我們在設(shè)置液相色譜系統(tǒng)壓力時，需要考慮的是承受壓力最弱的那個環(huán)節(jié)。比如，當(dāng)色譜系統(tǒng)的任何一個接頭使用了PEEK材料，則整個系統(tǒng)的壓力都不能超過5000 psi，否則當(dāng)壓力過大時，PEEK接頭處的套管就很容易從接頭處蹦開，導(dǎo)致漏液。我們在設(shè)置色譜的系統(tǒng)壓力時，一定要確認(rèn)清楚所有接頭的類型。
液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)的檢查和保養(yǎng)
接下來我們來說說液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)該如何檢查和保養(yǎng)。
每日檢查
1） 實驗室溫濕度：如果實驗室溫度過高，比較空調(diào)壞了，則應(yīng)該馬上停止實驗，否則，質(zhì)譜儀很容易因為溫度過高而造成測量結(jié)果不準(zhǔn)。比如Q-TOF，過熱了以后，它的TOF管長度就會發(fā)生變化，質(zhì)譜質(zhì)量軸就會飄掉，導(dǎo)致結(jié)果很不準(zhǔn)確。
2） 機械泵油面、工作溫度和油殼滲漏
3） 系統(tǒng)真空度（粗真空和高真空）
4） 質(zhì)譜質(zhì)量軸：檢查我們?？吹闹凳欠癜l(fā)生變化，如果有變化，說明質(zhì)量軸已經(jīng)不準(zhǔn)確了，應(yīng)該立刻停下實驗重新校正。
5）溶劑瓶沉淀檢查：晃動并觀察溶劑瓶下部是否有絮狀沉淀，如果有則說明流動相在溶劑瓶里至少存放了一周以上，應(yīng)該立刻換掉，甚至應(yīng)該把溶劑瓶的濾頭也換掉，因為濾頭里可能會有很多的微生物，而導(dǎo)致樣品的交叉污染。
每周保養(yǎng)
1） 質(zhì)量軸校正：校正的頻率根據(jù)質(zhì)譜儀的不同而不同，例如QTOF，校正的頻率可能需要更高一些，具體的頻率要參考儀器商提供的手冊說明。
2） 機械泵震氣
3） 離子傳輸毛細(xì)管清洗
4） 流動相，洗針液更換
每月保養(yǎng)
1） 離子傳輸系統(tǒng)（S-Lens）的清洗
2） 離子傳輸性能評估和校正
3） 四級桿污染程度評估
半年保養(yǎng)
1） 更換機械泵泵油
2） 清洗四級桿
3） 色譜儀管路清洗：推薦一種“神仙水”，沖洗所有的管路，每次用量為20-50mL。它的配方是：水：甲醇：乙腈：乙醇 = 1：1：1：1
4） 色譜泵柱塞桿，密封墊滲漏測試：測試泵是否可以承受標(biāo)稱的壓力，例如標(biāo)稱為10000 psi，那我們可以驗證一下是否能做到。再比如，假設(shè)我們的方法設(shè)定是5000 psi，那我們跑一下試試是否會漏液，如果發(fā)現(xiàn)漏液，則說明該泵不能提供5000 psi的穩(wěn)定壓力，在此壓力上由于它會漏夜，則流動相的流速測定也是錯誤的了。
5） 儀器除塵
6） UPS放電
7） 空調(diào)系統(tǒng)檢修
如何評估質(zhì)譜的運行狀態(tài)
TIC圖的峰強和峰寬
質(zhì)譜系統(tǒng)的運行狀態(tài)我們可以通過TIC圖來判斷。那么，什么是TIC圖？TIC（Total Ion Chromatography）就是總離子色譜圖。經(jīng)色譜分離流出的組分不斷進入質(zhì)譜，質(zhì)譜連續(xù)掃描進行數(shù)據(jù)采集，每一次掃描得到一張質(zhì)譜圖，每一張質(zhì)譜圖都對應(yīng)唯一的一個時間點，將每一張質(zhì)譜圖中所有離子強度相加，得到一個總的離子流強度值，然后以離子強度為縱坐標(biāo)，時間為橫坐標(biāo)，把各個時間點上的總離子流強度繪制出來，就形成了TIC圖。
TIC圖長什么樣子？大伙兒來感受一下：
為了評估質(zhì)譜運行狀態(tài)，李溱老師實驗室通常是做一個BSA（牛血清白蛋白）的標(biāo)準(zhǔn)品，進樣50-100 fmol（對應(yīng)幾納克的BSA）。拿到TIC圖以后，我們可以先來看色譜峰的強度，峰強度與靈敏度有關(guān)。完全清洗并安裝好的質(zhì)譜儀，峰的強度可以達到1E8-1E9，如果我們做完后發(fā)現(xiàn)強度只有1E7，則說明質(zhì)譜的靈敏度有問題（這里需要先排除樣品的質(zhì)量有問題）。如果靈敏度是對的，則說明最基本的參數(shù)是沒問題的。
對應(yīng)上面的圖，很明顯可以看到，同樣是自制的trap柱，系統(tǒng)徹底清洗后的峰強度，要大于運行一段時間后的值。
接下來看色譜峰的寬度，峰寬度決定了色譜柱的性能。如果發(fā)現(xiàn)峰變得異常的寬，比如下面這樣的圖，則說明色譜柱，尤其是trap柱的性能明顯下降，這時候就需要更換trap柱了。
我們回到第一張TIC圖，觀察一下會發(fā)現(xiàn)，大部分情況下色譜圖里都會有一個污染峰（紅色圓圈標(biāo)記）。它是怎么來的呢？這就是我們用的EP管、槍頭等帶來的污染（就是傳說中的塑料峰）。第一個圖，由于徹底清洗了系統(tǒng)，所以污染峰是比較弱的，當(dāng)運行了一段時間后會發(fā)現(xiàn)，污染峰又變高了，表示樣品中的污染在Trap柱中慢慢地積累。這時候可以用90%乙腈的沖洗液來把柱里的污染物洗掉。
然后，我們再比較一下自制trap柱與商業(yè)trap柱的峰寬。第一個圖的峰寬，通常在0.5-1分鐘，當(dāng)換成商業(yè)化的高端Trap柱（1.7μm粒徑填料）時，它的峰寬明顯要小很多，可以把峰寬控制在10秒左右。（這兩組對比實驗我們用的是用的是同一根分析柱。）可見，Trap柱的表現(xiàn)對色譜的性能有很大的影響，當(dāng)使用比較好的Trap柱時，可以把峰寬控制得很窄。
另外我們需要評估的就是搜庫的結(jié)果，結(jié)果的評分以及每條肽段被檢測到的次數(shù)，可以反映出二級離子的碎裂效率。如果搜庫得到的肽段得分都比較低，則說明二級離子的碎裂效率變差，這時需要考慮清洗色譜柱以及離子源設(shè)備等。
特別提示：
導(dǎo)致色譜峰變寬的另一種可能，是trap柱嚴(yán)重污染引起的。這種情況下，我們會發(fā)現(xiàn)一個很神奇的現(xiàn)象，就是搜庫結(jié)果的評分并不低，有時候反倒會非常高！這是為什么呢？
我們可以來分析一下。色譜峰變寬，代表著出峰時間變長。比如，原來在10秒-30秒可以出峰完的一個肽段，這時候可能需要2-3分鐘來出峰。也就是說，該肽段被檢測到的次數(shù)會增加好幾倍，于是搜庫軟件也會打出的得分也會變高。而這時候得分變高顯然并不代表柱效變高了，反倒是柱效下降了。這是一個很有意思的現(xiàn)象。它提醒我們，當(dāng)察看搜庫結(jié)果的評分時，一定要綜合地判斷，如果出現(xiàn)色譜峰變寬，即便評分很高，也不代表是一個好的結(jié)果。
異常峰
有時候，我們還會碰到TIC圖出現(xiàn)一些很奇怪的峰。在展示不正常的峰之前，我們先來感受兩張正常TIC圖的畫風(fēng)。
上面兩張TIC圖分別對應(yīng)的是一個復(fù)雜樣品和一個SDS-PAGE條帶的簡單樣品。復(fù)雜樣品中，我們可以檢測到1000多個蛋白，SDS-PAGE條帶對應(yīng)著幾十個蛋白。不同復(fù)雜度的樣品，譜圖的畫風(fēng)也是不一樣的，通過譜圖，我們對質(zhì)譜儀工作的狀態(tài)可以有一個了解。通常針對上千個蛋白，或者幾十種蛋白，我們能看到的正常的譜圖就是這樣。
但有時候，我們會碰到一些很奇怪的TIC圖，則可以判斷色譜或質(zhì)譜出了問題。比如下面的例子：
可以看到，第一張TIC圖在中間偏右的位置，有一系列連續(xù)的有規(guī)律的出峰，這種說明樣品可能受到了PDMS或PEG聚合物的污染。它的特點就是，在質(zhì)譜圖上可以看到有一系列質(zhì)量相差44、88或者74的污染峰。它們的來源通常是質(zhì)量比較差的EP管。比如PDMS就是EP管的脫模劑，在制造的時候會涂在模具上，生產(chǎn)好后如果沒有清洗干凈，就會隨著EP管進入樣品。如果看到這樣的峰，我們就得檢查是不是EP管質(zhì)量不好，下次應(yīng)該更換質(zhì)量更好的EP管。
第二張圖是一個比較極端的例子，樣品可能受到除PEG或PDMS以外的物質(zhì)的污染，產(chǎn)生了非常強的污染信號，這種污染對于質(zhì)譜來說是災(zāi)難性的，因為它的含量非常高，該信號強度相當(dāng)于幾微克蛋白對應(yīng)的質(zhì)譜信號。而且對于納升液相色譜，所有的樣品都是通過噴針進入到毛細(xì)管和質(zhì)譜儀中的，也就是說，大量的污染也都進入到了毛細(xì)管和質(zhì)譜儀中了，這是非常麻煩的事情，需要停機，做徹底地清洗。所以我們一定要使用質(zhì)量好的EP管以及來源可靠的試劑。
超載
目前的質(zhì)譜儀，性能已經(jīng)非常好了，通常我們進樣500ng就可以獲得很好的鑒定結(jié)果，因此不需要盲目地大量地進樣，否則就會造成超載的問題。
比如上面第一張圖，是正常的進樣量，峰寬40秒左右，下面一張圖則是盲目進樣導(dǎo)致峰非常寬，超過了5分鐘。
大量進樣到底會造成什么樣的問題呢？最直接的影響就是，容易污染離子源，而且在trap柱中不容易被徹底清洗干凈，發(fā)生拖尾。也就是說，上一樣品在trap柱中的殘留會污染下一個進樣。要解決這個問題，我們又得把整個實驗停下來，非常徹底地清洗trap柱，耽誤大量的時間。所以對于現(xiàn)在高性能的質(zhì)譜儀來說，大家尤其不要盲目地增加進樣量，這不但不能提高蛋白的鑒定效率，反而只會增加后續(xù)清洗的負(fù)擔(dān)。
質(zhì)譜信號丟失或不穩(wěn)定
最后，我們來聊一聊當(dāng)質(zhì)譜沒有信號了，或者信號不穩(wěn)定的時候，應(yīng)該怎么辦。通常，查找問題的順序和邏輯是這樣的：
首先我們要看有沒有背景信號，就是說會不會得到一個基線噪音。如果沒有基線噪音，有可能質(zhì)譜儀系統(tǒng)，讀不出任何數(shù)據(jù)了。下一步我們需要確認(rèn)，當(dāng)沒有基線噪音時，有沒有東西進入質(zhì)譜儀，或者有沒有東西從質(zhì)譜儀出來：
1） 確認(rèn)離子源有沒有噴霧電壓，如果沒有噴霧電壓，則說明噴霧停止了，沒有東西進入質(zhì)譜儀。如果有的話，比如噴霧電壓設(shè)為2.0，而質(zhì)譜檢測到的電壓為1.96，且還檢測到了電流，說明離子源還在工作，有離子進入質(zhì)譜儀。
2） 當(dāng)確認(rèn)了離子源還在正常工作以后，接下來要排除的是質(zhì)譜儀數(shù)據(jù)傳輸故障，也就是說，質(zhì)譜儀還在工作，能檢測到數(shù)據(jù)，只是無法傳輸出來。這時可以檢測一下質(zhì)譜儀背后的連接線是否正常連接，有沒有出現(xiàn)斷開的情況。
3） 如果離子源和數(shù)據(jù)傳輸都正常，則很可能是質(zhì)譜儀本身發(fā)生了故障。
4） 最后需要排除的可能是色譜柱發(fā)生了堵塞，或者色譜停泵了，導(dǎo)致液相色譜不再傳送樣品進質(zhì)譜。這種時候，即便有噴霧電壓，也有可能是質(zhì)譜儀受空氣中的污染而產(chǎn)生的電流。
以上就是沒有背景信號的情況下最可能發(fā)生故障的地方，我們可以一一排查。
如果有基線噪音，卻沒有樣品的信號，則需要排除以下可能：
1） 放錯樣品瓶。放進色譜的樣品瓶里其實沒有樣品，或者樣品裝得太少了，進樣針夠不著樣品。
2） Trap柱失效了。Trap柱是用來Trap蛋白的，正常的操作流程是，先用99%的水把蛋白樣品打到Trap柱上去，然后再切換到分析柱上，把蛋白樣品從Trap柱上洗下來。如果Trap柱失效了，它不能夠Trap蛋白，蛋白樣品就會被直接洗到廢液中去，這樣也會導(dǎo)致沒有質(zhì)譜信號。這種情況下我們需要更換Trap柱試試。
3） Trap柱切換閥的故障。這個切換閥決定了流出來的東西是進分析柱還是進廢液，如果閥出現(xiàn)了故障，造成樣品進不了分析柱，而是一直都只能進入廢液，于是也就沒有樣品可以進入質(zhì)譜了。
4） 漏液。如果發(fā)生漏液，則進質(zhì)譜的信號會變?nèi)?，這種時候應(yīng)該檢測漏液情況。
如果有信號，但信號不穩(wěn)定：
1） 系統(tǒng)漏液，導(dǎo)致流速變低，使得信號不穩(wěn)定。
2） 噴針污染，沒法噴出連續(xù)的氣霧，斷斷續(xù)續(xù)的，且會在針尖形成液滴。這種時候質(zhì)譜信號就會很不穩(wěn)定。我們可以用甲醇或乙醇溶液把噴針沖洗干凈再試試，如果還是解決不了，就需要換個新的噴針；
3） 往噴針上供電的接頭插得不牢固，也會導(dǎo)致噴霧不連續(xù)。這時可以檢查一下接頭上是否銹掉了，如果有，把銹磨掉，再插上試試。
