LC-MS 實驗室超純水的處理建議和方法
 
[摘要]：本文用實驗案例說明了實驗室環境和純水的儲存對純水質量的影響，對比 LC-MS 級別超純水以及瓶裝水，闡釋了在 LC-MS 實驗室應用中 Milli-Q 超純水的優勢。
 
實驗室環境和純水的儲存 實驗室環境中含有多種污染物（有機物質，堿金屬，細菌，塑料等），因此純水暴露在實驗室環境中或者使用純水過程中有多種轉移步驟都會導致水質下降。實踐證明，長期儲存純水會增加純水與實驗室環境的接觸。這一結果會導致高 MS 背景噪音（圖 1），金屬加合物的產生和信號的抑制（圖 2）。
圖1.超純水儲存和暴露在空氣中與新鮮制備的純水的效果對比
上圖：某品牌LC-MS級別純水儲存4周，并反復開蓋數次。

下圖：Milli-Q超純水
檢測方法：
MS：Bruker Esquire 3000+離子阱流速：0.2mL/min
溫度：25°C
進樣方式：MS直接進樣

圖 2 鈉離子的存在增加了加合物的形成并對信號產生抑制作用
 
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
進樣模式：正ESI模式直接質譜進樣
技術影響

• MS產生背景噪音
• 質譜圖譜變得更復雜
• 形成加合物峰
• 信號抑制
• 靈敏度簡單
• 增加LOD

 
（Ⅱ）存儲容器材質  
操作及儲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，穩定劑和塑化劑），這些都會導致鬼峰，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。標準玻璃瓶中，硅和堿金屬的釋放會形成加合物（請參考圖 2 中鈉離子的影響）。

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

• LC-MS分析中會出現鬼峰，并對信號產生抑制作用
• 靈敏度降低，LOD值增加
• 增加背景噪音
• 質譜變得更加復雜

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

圖4. 洗瓶機清洗后的質譜玻璃器皿對質譜的影響：
Milli-Q制備的超純水分別儲存在兩種不同品牌洗瓶機和LC-MS級別水/乙腈清洗后的玻璃瓶中后的MS譜圖及TIC譜圖
進樣方式：直接進MS樣，ESI+模式
技術影響

• LC-MS分析中會出現鬼峰
• 靈敏度降低，LOD值增加
• 增加背景噪音
• 質譜變得更加復雜
• 形成加合物

 
（Ⅳ）純水系統的使用 滯留在純水系統中的水會隨著時間的推移質量下降。存在在試驗室環境中的污染物也會被
中端精制器上的濾膜富集在表面，再收集純水的過程中會使水質污染。因此，在收集純水之前建議有沖洗純水系統的過程，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. 長時間未使用（比如，周末），并且沒有沖洗流程的超純水系統收集的超純水的MS譜圖。
上述質譜使用的超純水是經過周末后從超純水系統中產出的超純水

圖5B.沖洗流程的超純水系統收集的超純水的MS譜圖
上述質譜使用的超純水是超純水系統使用過一段時間后新鮮制備的

圖 5C.對比不同時間點 Milli-Q®超純水 TIC 譜圖對比。上述分析方法：
MS：Bruker Esquire 3000+ ion trap MS system,
進樣模式：ESI+, 直接 MS 進樣流速：0.2 mL/min
溫度：25°C.
技術影響

• MS背景噪音
• MS圖譜變得復雜
• 信號抑制
• 靈敏度降低
• LOD 增加

 
結論：
Milli-Q 超純水系統正確的安裝和維護能夠滿足 LC-MS 實驗用水的需求；新鮮的超純水比儲存的超純水或暴露在空氣中的超純水能得到更好的實驗結果。超純水應使用玻璃容器承裝， 并且玻璃容器不能用洗瓶機洗滌。