编制说明-飞行时间质谱校准规范-v12
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飞行时间质谱
飞行时间质谱技术及发展前言：质谱分析是现代物理与化学领域使用的极为重要的工具。
目前日益广泛的应用于原子能，石油以及化工，电子，医药等工业生产部门，农业科学研究部门及物理电子与粒子物理，地质学，有机，生物，无机，临床化学，考古，环境监测，空间探索等领域[1]。
飞行时间质谱飞行时间质谱仪较其他质谱仪具有灵敏度好、分辨率高、分析速度快、质量检测上限只受离子检测器限制等优点，再配合电喷雾离子源基体辅助激光解析离子源[2]大气压化学电离源等离子源，使之成为当今最有发展前景的质谱仪。
飞行时间质谱已用于研究许多国际最前沿的热点问题，是基因及基因组学、蛋白质及蛋白质组学、生物化学、医药学以及病毒学等领域中不可替代的有力工具，例如肽和蛋白分析、细菌分析、药物的裂解研究以及病毒检测。
特别是在大通量、分析速度要求快的生物大分子分析中，飞行时间质谱成为唯一可以实现的分析手段，例如与激光离子源联用或作为二维气相色谱的检测器等。
本文将介绍飞行时间质谱的基本原理、技术及仪器的发展历程。
力求对该仪器技术有一个较清楚的认识，并对今后相关的研究工作提供建设性帮助。
1.飞行时间质谱的工作原理：TOF-MS分析方法的原理非常简单。
这种质谱仪的质量分析器是一个离子漂移管。
样品在离子源中离子化后即被电场加速，由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管，并以恒定速度飞向离子接收器，假设离子在电场方向上初始位移和初速度都为零，所带电荷数为q，质量数为m, 加速电场的电势差为V, 则加速后其动能应为：m v2 / 2= qe V其中，v 为离子在电场方向上的速度。
离子以此速度穿过负极板上的栅条，飞向检测器。
离子从负极板到达检测器的飞行时间t，就是TOFMS 进行质量分析的判据。
在传统的线性TOFMS，离子沿直线飞行到达检测器；而在反射型TOFMS 中，离子经过多电极组成的反射器后反向飞行到达检测器，后者在分辨率方面优于前者。
2.飞行时间质谱的发展：由于存在初始能量分散的问题，提高飞行时间质谱分辨率一直是研究者和仪器制造上努力的目标。
飞行时间质谱仪
JILIN UNIVERSITY RESEARCH CENTER FOR DRUG METABOLISM
Q-TOF
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飞行时间质谱仪工作原理
1 2 v t L v 2 qV / m L 2 qV / m 2t V L m /z 2t V eL
2 2 2 2
ห้องสมุดไป่ตู้
mv
2
qV
m / q m / ze
质荷比与时间的平方成正比，只要测定出飞行时间，就 可换算成质荷比。在检测时，显然是质荷比小的先到达检 测器，质荷比大的后到达。在通常情况下，离子的飞行时 间为微秒数量级。
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CENTER FOR DRUG METABOLISM
前体离子扫描
飞行时间质谱仪的性能指标
分辨率
RP = M / M （M:为测定的质量， M:半峰高的峰宽）
线性模式，分辨串较低；反射模式，分辨率可高达15000 “延迟引出”（DE）技术或称“脉冲离子引出”（PIE）
质量范围
目前的商品仪器．—般可测到几十万原子质量单位（u）
飞行时间质谱仪在药物分析中应用举例
MALDI-TOF反射模式：
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Q-TOF 分析中应用举例
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Q-TOF
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飞行时间质谱仪工作原理
1 2 v t L v 2 qV / m L 2 qV / m 2t V L m /z 2t V eL
2 2 2 2
ห้องสมุดไป่ตู้
mv
2
qV
m / q m / ze
质荷比与时间的平方成正比，只要测定出飞行时间，就 可换算成质荷比。在检测时，显然是质荷比小的先到达检 测器，质荷比大的后到达。在通常情况下，离子的飞行时 间为微秒数量级。
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前体离子扫描
飞行时间质谱仪的性能指标
分辨率
RP = M / M （M:为测定的质量， M:半峰高的峰宽）
线性模式，分辨串较低；反射模式，分辨率可高达15000 “延迟引出”（DE）技术或称“脉冲离子引出”（PIE）
质量范围
目前的商品仪器．—般可测到几十万原子质量单位（u）
飞行时间质谱仪在药物分析中应用举例
MALDI-TOF反射模式：
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Q-TOF 分析中应用举例
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飞行时间质谱仪原理与应用
SF
(
X SF 2 X 3X SF
A2
)3/ 2
X
A2 )
U A2
U
2( X A2 X SF ) 3X SF
空间/能量聚焦条件下旳离子飞行时间
t m ( 2X A1 2X A2 X SF ) 2q U U A2 U U U A2 U
小结
为取得较高旳质量辨别：
A.飞行时间质谱旳几何尺寸和工作电压 都需调整。 B.几何尺寸和工作电压间有有关性。 C.可取得较“空间聚焦”条件下更高旳 质量辨别能力。
XSF
U UA2
双电极情况下旳空间聚焦条件
X SF
2
X
A1
U ( U A2
)3
/
2
(1X A2 X A1 NhomakorabeaU ( U A2
U )1) U A2
XA1 XA2
XSF
U
UA2
结论：
能够经过调整电极间距离和不同电 极上旳电压来变化离子焦点旳位置。
在设计飞行时间质谱时。能够先拟 定飞行管旳长度L，然后经过变化各个电 极间旳距离和工作电压旳设置来取得最 佳旳质量辨别成果。
则： 离子初始动能分布：ΔU=7.5 eV, XSF=20 cm, t1= 5 µs, t2=40 µs. 所以，Δt=0.3 ns
又假定：离子到达探测器表面旳时间 差为0.1ns
RFTOFMS质量辨别率：~105
t 1 ( 7.5 )2 5 3 ( 7.5 )3 40 45 4 1000 45 16 1000 45 t 6 *105
当飞行距离：L，和工作电压：V，一定时，离子 飞行时间：T，和离子质荷比一一相应。
飞行时间质谱仪旳质量辨别
全部质荷比(m/z)相同旳离子尽量同步到达离子探测 器,即具有尽量相同旳飞行时间。
飞行时间质谱系统微生物鉴定校准品性能指标
组成：多肽，分子量为1347.6 3 Da，浓度为1pmol/ul。
用于在飞行时间质谱系统微生物鉴定时发挥内标校准作用，可校正质谱检测系统误差，提升微生物鉴定准确性。
1.1包装规格
200μL/管
1.2主要组成成分
多肽，分子量为1347.63 Da，浓度为1pmol/ul。
2.1外观
应符合如下要求：
2.1.1试剂盒各组分应齐全、完整、液体无渗透，无色透明；
2.1.2包装标签应清晰、无磨损；
2.1.3外包装完整。
2.2装量
试剂的装液量不低于标示值200μL。
2.3 准确度
单次检测值与理论值的相对偏差R≤0.3%。
2.4重复性
检测CV值≤5%。
2.5 量值溯源
采用肽序列分析、元素组成分析后根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）公布的相对原子质量计量得到相对分子质量，并用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱系统进行量值验证，其定值结果为单同位素相对分子质量，最终溯源到国际相对原子质量定义。
2.6稳定性
于2℃～8℃储存，有效期30天；取到效期后5天内的试剂盒进行检测，应符合2.1、2.2、2.3、2.4的要求。
飞行时间质谱仪课件
电离源
电离源
电子轰击电离源
化学电离源
电离源是飞行时间质谱仪的关键部件 之一，它的作用是将待测样品离子化。 电离源通常采用电子轰击、化学电离、 场致电离等技术，以产生正负离子。 电离源的性能直接影响质谱仪的灵敏 度和分辨率。
电子轰击电离源是飞行时间质谱仪中 最常用的电离源之一。它的工作原理 是利用高能电子与样品分子碰撞，使 样品分子失去电子成为正离子。电子 轰击电离源具有高灵敏度、高分辨率 等特点，适用于大多数有机化合物和 部分无机化合物的分析。
飞行时间质谱仪的应用领域
01
02
03
04
生物医学研究
用于蛋白质组学、代谢组学、 药物发现等领域，可检测生物
分子和细胞成分。
环境监测
用于检测空气、水体和土壤中 的污染物，如挥发性有机化合
物、重金属等。
食品安全
用于检测食品中的农药残留、 添加剂等有害物质。
化学分析
用于分析化学物质的结构和组 成，如有机化合物、无机物等。
通过与其他分析技术的联用，如色谱、光 谱等，实现更全面和深入的分析，提高鉴 定的可靠性和准确性。
05
的用例
在生物大分子研究中的应用
蛋白质组学研究
飞行时间质谱仪能够检测蛋白质的序 列和修饰，帮助科学家了解蛋白质的 结构和功能，为疾病诊断和治疗提供 重要信息。
生物标志物发现
通过飞行时间质谱仪对生物样本进行 分析，可以发现与疾病相关的生物标 志物，有助于疾病的早期诊断和预后 评估。
飞行时间质谱仪价格较高，使得一些 小型实验室或研究机构难以承受。
需要专业操作和维护
飞行时间质谱仪需要专业人员进行操 作和维护，以确保其正常运行和使用 效果。
对样品要求较高
飞行时间质谱仪的使用及操作规程
飞行时间质谱仪的使用及操作规程飞行时间质谱仪是一种很常用的质谱仪。
这种质谱仪的质量分析器是一个离子漂移管。
由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管，并以恒定速度飞向离子接收器。
离子质量越大，到达接收器所用时间越长，离子质量越小，到达接收器所用时间越短。
依据这一原理，可以把不同质量的离子按m/z值大小进行分别飞行时间质谱仪具有可检测分子量范围大、扫描速度快、仪器结构简单等优点。
飞行时间质谱仪的紧要缺点是辨别率低，由于离子在离开在离子源时初始能量不同，使得具有相同质荷比的离子达到检测器的时间有确定分布，造成辨别本领下降。
改进的方法之一是在线性检测器前面的加上一组静电场反射镜，将自由飞行中的离子反推回去，初始能量大的离子由于初始速度快，进入静电场反射镜的距离长，返回时的路程也就长，初始能量小的离子返回时的路程短，这样就会在返回路程的确定位置聚焦，从而改善了仪器的辨别本领。
如今，飞行时间质谱仪的使用越来越广泛，需要科学化的维护和修理保养方法来提高飞行时间质谱仪的使用效率，通过缜密严谨的日常管理工作，延长仪器的生命周期，挖掘出其在教学和科研中的zui大潜能。
与红外、热导、磁氧等传统分析技术相比，飞行时间质谱仪不但具有质谱分析的全部优点如测量速度快、精度高、采样量少、系统集成化和自动化程度高等，而且其本身还具有明显优于其他类型质谱的特点：zui宽的测量范围；zui快的分析速度；zui小巧的结构；zui少的运转费用。
此外，飞行时间质谱仪既可以单独使用，也可以跟四极杆质谱、离子阱质谱、粒子淌度质谱等串联使用，在化学、生物医药、环境、食品、农业等领域发挥作用。
质谱仪中的离子源怎么清洗？1、降低接口温度、离子源温度、四极杆温度（以四极杆质谱仪为例），关闭质谱仪电源。
2、打开卸压阀，缓慢卸压到常压。
3、打开离子源舱门（此步骤开始可以佩带口罩以及不掉毛手套）。
4、使用专用工具依照拆卸步骤将离子源整体取出放置在的清洗台面。
编制说明-飞行时间质谱校准规范-v12
和状态。在对一级质谱（MS）模式下质荷比测定结果的示值误差进行校准时， 应当注入能够均匀覆盖所校区间内 3-5 个质荷比的一种或多种相对分子质量国家 有证标准物质进行校准，并在一级质谱（MS）模式下分别记录各个质谱峰的质 荷比。每个质谱峰重复三次取其平均值，根据公式（1）计算各个质谱峰质荷比 测量值与标准值之间的相对示值误差。测定二级质谱（MS/MS）模式下质荷比 的相对示值误差时，选择所校区间内至少 1 个子离子的质谱峰，所选子离子的质 荷比应当覆盖用户提出的校准区间或与用户感兴趣的校准点接近。重复测定三次 子离子质谱峰的质荷比并取其平均值，计算测量值与标准值之间的相对示值误 差。单级飞行时间质谱不进行二级质谱（MS/MS）模式下质荷比测定示值误差 的校准。
《飞行时间质谱仪校准规范》包括封面、扉页、目录、引言、范围、引用文 件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准 结果表达、复校时间间隔以及附录几个部分，根据《JJF 1071-2010 国家计量校 准规范编写规则》撰写。
1、引言
《飞行时间质谱仪校准规范》主要参考了《GB/T 6041-2002 质谱分析方法通
考虑到用户对质量轴校准范围及不确定度水平要求的不同，飞行时间质谱仪 校准时除信噪比、分辨力指标需要使用[Glu1]-人纤维蛋白肽 B 含量国家有证标准 物质外，其余指标校准均使用分子量国家有证标准物质，具体对象不做要求。根 据用户对校准结果不确定度的需求不同，选择具有合适不确定度分子量的国家有 证标准物质进行校准。 五、规范制定说明
根据飞行时间质谱仪的结构及特点、飞行时间质谱仪在实际中的应用和仪器 生产厂家提供的信息，确定飞行时间质谱仪的计量特性；计量特性确定过程中也 参照了现行有效的质谱仪校准规范如《JJF 1164-2006 台式气相色谱-质谱联用仪 校准规范》、《JJF 1120-2004 热电离同位素质谱计校准规范》、《JJF 1158-2006 稳 定同位素气体质谱仪校准规范》中的计量特性指标。 4、标准物质选则的原则
飞行时间质谱仪使用说明
https:///en-US/Technical-Support/Software-Informatics/Pages/default.aspx
消耗品： /chem/supplies 技术支持： https:///en-US/Technical-Support/Instruments-Systems/MassSpectrometry/Pages/default.aspx
4.1 桌面常用软件图标介绍 ........................................................................................................................................ 15 4.3 G1367/G4226 自动进样器的快捷控制功能......................................................................................................... 18 4.4 二元泵的快捷控制功能 ........................................................................................................................................ 20 4.5 柱温箱的快捷控制功能 ........................................................................................................................................ 21 4.6 DAD 的快捷控制功能 ............................................................................................................................................ 21 4.7 VWD 的快捷控制功能 ........................................................................................................................................... 22 4.8 TOF 的快捷控制功能............................................................................................................................................. 22
消耗品： /chem/supplies 技术支持： https:///en-US/Technical-Support/Instruments-Systems/MassSpectrometry/Pages/default.aspx
4.1 桌面常用软件图标介绍 ........................................................................................................................................ 15 4.3 G1367/G4226 自动进样器的快捷控制功能......................................................................................................... 18 4.4 二元泵的快捷控制功能 ........................................................................................................................................ 20 4.5 柱温箱的快捷控制功能 ........................................................................................................................................ 21 4.6 DAD 的快捷控制功能 ............................................................................................................................................ 21 4.7 VWD 的快捷控制功能 ........................................................................................................................................... 22 4.8 TOF 的快捷控制功能............................................................................................................................................. 22
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3、术语和计量单位
本部分对《飞行时间质谱仪校准规范》中使用的名词术语进行了定义，包括 相对相对原子质量、质荷比、分辨（能）力、信噪比、稳定性等。
4、概述
本部分主要用文字和图示的方式阐述了飞行时间质谱仪的用途、原理和结 构。
5、计量特性
本部分规定了飞行时间质谱仪的计量特性，经过对厂家和用户的调研（附录 A），选择了示值误差、信噪比、分辨力、重复性、稳定性 5 个指标作为飞行时间 质谱仪的计量特性指标。根据《JJF 1071 - 2010 国家计量校准规范编写规则》的 要求，计量特性指标中没有给出各项计量特性指标的具体限定值，但是，当用户 要求时，可以根据用户提供的计量特性的最大允许误差质谱仪校准规范》 （报批稿） 编写说明
中国计量科学研究院 广东省计量科学研究院 南京市计量监督检测院
2013 年 5 月
《飞行时间质谱仪校准规范》（报批稿） 编写说明
一、任务来源 根据国家质量监督检验检疫总局 2009 年国家计量技术法规计划（国质检量
函〔2009〕393 号）立项，由中国计量科学研究院、广东省计量科学研究院和南 京市计量监督检测院共同承担《飞行时间质谱仪校准规范》的制定工作。 二、规范制定的必要性
在标准物质部分，规定了进行飞行时间质谱仪校准时所用的标准物质。考虑 到用户要求的不同，示值误差校准时应选择能够均匀覆盖所校区间内 3-5 个质荷 比的一种或多种分子量国家有证标准物质进行校准，具体种类不做要求；重复性 和稳定性校准时应选择所校区间中段附近一种分子量国家有证标准物质进行校 准，其不确定度水平应当满足用户对校准结果的需求；信噪比和分辨力校准时使 用[Glu1]-人纤维蛋白肽 B 国家有证标准物质，其含量定值结果相对扩展不确定 度不应大于 10%（k=2）。飞行时间质谱仪校准时应采用国家有证标准物质，如果 标准物质证书中已经规定了标准物质的使用方法，按照标准物质证书中要求使用 即可；如果标准物质证书中没有给出具体的使用方法或配制方法，则需要检定员 自行配制校准用的标准溶液，所需化学试剂包括：水、甲酸、乙腈、三氟乙酸、 α-氰基-4-羟基肉桂酸、芥子酸，应优先选用质谱级的试剂。具体的配制方法在 附录 A 中进行了描述。
论列入校准证书。
6、校准条件
本部分主要规定了飞行时间质谱仪校准时需要满足的环境条件，以及使用的 标准物质。
在环境条件中，首先要求了实验室环境应当满足仪器的安装要求，不得存在 强烈的机械振动和电磁干扰，校准温度时实验室温度应当控制在（15-30）℃， 相对湿度不大于 80％。为防止环境温度改变引起的飞行时间质谱测定结果的漂 移，要求校准过程中环境温度变化小于 3 ℃。
《飞行时间质谱仪校准规范》包括封面、扉页、目录、引言、范围、引用文 件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准 结果表达、复校时间间隔以及附录几个部分，根据《JJF 1071-2010 国家计量校 准规范编写规则》撰写。
1、引言
《飞行时间质谱仪校准规范》主要参考了《GB/T 6041-2002 质谱分析方法通
7、校准项目和校准方法
本部分主要针对飞行时间质谱仪示值误差、信噪比、分辨力、重复性、稳定 性的计量特性的具体测定方法作出了要求。并对电喷雾质谱仪和基质辅助激光诱 导解吸飞行时间质谱仪两类不同原理的仪器分别具体描述了校准方法。
在进行示值误差校准时，如果是电喷雾质谱仪，直接采用流动注射的方式进 行校准。为了保证质荷比测定结果的准确性，在校准之前应当调节合适的流动注 射流速和调谐条件，确保仪器工作状态正常，信号灵敏度适中，检测器未达到饱
则》，依据《JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则》、《JJF 1059.1-2012 测量 不确定度评定与表示》等完成规范的制定，这是本规范的首次发布。
2、范围
本规范适用于电喷雾-飞行时间质谱仪和基质辅助激光诱导解吸飞行时间质 谱仪的校准，其它类型的飞行时间质谱仪可参照本规范进行校准。
飞行时间质谱仪是一种高分辨质谱仪，这类仪器的质量分析器是一个离子漂 移管。由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管，并以恒定速度飞向离子接收 器。离子质量越大，到达接收器所用时间越长，离子质量越小，到达接收器所用 时间越短，根据这一原理，可以把不同质量的离子按质荷比的大小进行分离。与 高端的傅立叶变换离子回旋共振质谱仪、离子阱静电场轨道阱质谱仪相比，飞行 时间质谱仪具有可检测的分子量范围大，扫描速度快，仪器结构简单，价格便宜 等优势。近年来随着蛋白质组学和代谢组学的发展，各实验室飞行时间质谱仪的 数量迅速增加，这些仪器除了被用于基础科研外，还被广泛地用于样品检测。据 不完全统计，各个检测和校准实验室每年使用飞行时间质谱仪出具的报告数量达 到 1000 份以上。根据《ISO/IEC 17025:2005 检测和校准实验室能力的通用要求》， 检测校准实验中使用的分析设备都应当经过检定或校准，以保证仪器的准确性和 测定结果的可溯源性，从而保证各个检测和校准实验室在不同时间、不同地点测 定结果的准确、可比。飞行时间质谱仪由于没有检定规程或者校准规范，无法对 仪器进行检定校准，已经成为当前实验室认可工作中的瓶颈之一。通过制定飞行 时间质谱仪校准规范，实现仪器的校准，可以保证我国飞行时间质谱仪出具检测 报告的准确有效，保护人民大众的健康，保证国际贸易的公平。 三、《飞行时间质谱仪校准规范》的制定过程
式中，
I M m,i M c,i M c,i
（1）
Mm,i:第 i 个质谱峰质荷比三次测定结果的算术平均值，单位 u；
Mc,i:第 i 个质谱峰质荷比的标准值，单位 u。
根据飞行时间质谱仪的结构及特点、飞行时间质谱仪在实际中的应用和仪器 生产厂家提供的信息，确定飞行时间质谱仪的计量特性；计量特性确定过程中也 参照了现行有效的质谱仪校准规范如《JJF 1164-2006 台式气相色谱-质谱联用仪 校准规范》、《JJF 1120-2004 热电离同位素质谱计校准规范》、《JJF 1158-2006 稳 定同位素气体质谱仪校准规范》中的计量特性指标。 4、标准物质选则的原则
（二）原则
1、架构 根据《JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则》的要求，本规范架构上
包括封面、扉页、目录、引言、范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量 特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果表达、复校时间间隔、附录几 个部分。 2、术语与计量单位的选择
术语和计量单位的选择遵照《JJF 1001-2011 通用计量术语及定义》选择使 用。 3、计量特性确定原则
基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪的校准应在线性模式下进行，如需在 反射模式下校准，可参照线性模式下的校准进行。校准前首先对仪器进行调谐， 确保仪器工作状态正常，信号灵敏度适中，检测器未达到饱和状态。在一级质谱 (MS)模式下进行质荷比测定相对示值误差校准时，应分别将能够均匀覆盖所校 区间内 3-5 个质荷比的一种或多种相对分子质量国家有证标准物质点在靶上，待 自然干燥后推入 MALDI 源中分别记录各个质谱峰的质荷比。每个质谱峰重复测 定三次取其平均值，根据公式（1）计算各个质谱峰质荷比测量值与标准值之间 的相对示值误差。测定二级质谱（MS/MS）模式下质荷比的相对示值误差时， 选择所校区间内至少 1 个子离子的质谱峰，所选子离子的质荷比应当覆盖用户提 出的校准区间或与用户感兴趣的校准点接近。重复测定三次质荷比取其平均值， 计算质谱峰质荷比测量值与标准值之间的相对示值误差。同样的，单级飞行时间 质谱仪不进行二级质谱（MS/MS）模式下质荷比测定示值误差的校准。由于受 到基质的干扰，基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪一般不对 500 以下质荷比 范围进行校准。
1、2008 年 4 月 28 日，起草小组向主要飞行时间质谱仪生产厂家安捷伦、沃 特斯、布鲁克、AB 和岛津公司发函，要求其提供各自生产的各种型号的飞行时 间质谱仪的质量数范围、质量准确度、信噪比、分辨力、质量数漂移、校准品等 信息，作为规范制定时的参考。随后，各个厂家相继返回相应信息。
2、随后，规范制定小组根据仪器生产厂家提供的信息起草了飞行时间质谱 仪校准规范初稿，2010 年 8 月在国林宾馆召开了第一次专家意见征求会。会议 邀请了长期从事计量和质谱分析的专家，规范起草小组向专家汇报了《飞行时间 质谱仪校准规范（初稿）》，专家针对《飞行时间质谱仪校准规范（初稿）》提出 了宝贵的意见和建议。
考虑到用户对质量轴校准范围及不确定度水平要求的不同，飞行时间质谱仪 校准时除信噪比、分辨力指标需要使用[Glu1]-人纤维蛋白肽 B 含量国家有证标准 物质外，其余指标校准均使用分子量国家有证标准物质，具体对象不做要求。根 据用户对校准结果不确定度的需求不同，选择具有合适不确定度分子量的国家有 证标准物质进行校准。 五、规范制定说明
（一）依据
《飞行时间质谱仪校准规范》主要参考了《GB/T 6041-2002 质谱分析方法 通则》，依据《JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则》、《JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示》等完成规范的制定，这是本规范是首次发布。在本规 范制定过程中，也参考了现行有效的质谱仪校准规范，如《JJF1317-2011 液相色 谱-质谱联用仪校准规范》、《JJF 1164-2006 台式气相色谱-质谱联用仪校准规 范》、《JJF 1120-2004 热电离同位素质谱计校准规范》、《JJF 1158-2006 稳定 同位素气体质谱仪校准规范》等。
和状态。在对一级质谱（MS）模式下质荷比测定结果的示值误差进行校准时， 应当注入能够均匀覆盖所校区间内 3-5 个质荷比的一种或多种相对分子质量国家 有证标准物质进行校准，并在一级质谱（MS）模式下分别记录各个质谱峰的质 荷比。每个质谱峰重复三次取其平均值，根据公式（1）计算各个质谱峰质荷比 测量值与标准值之间的相对示值误差。测定二级质谱（MS/MS）模式下质荷比 的相对示值误差时，选择所校区间内至少 1 个子离子的质谱峰，所选子离子的质 荷比应当覆盖用户提出的校准区间或与用户感兴趣的校准点接近。重复测定三次 子离子质谱峰的质荷比并取其平均值，计算测量值与标准值之间的相对示值误 差。单级飞行时间质谱不进行二级质谱（MS/MS）模式下质荷比测定示值误差 的校准。
本部分对《飞行时间质谱仪校准规范》中使用的名词术语进行了定义，包括 相对相对原子质量、质荷比、分辨（能）力、信噪比、稳定性等。
4、概述
本部分主要用文字和图示的方式阐述了飞行时间质谱仪的用途、原理和结 构。
5、计量特性
本部分规定了飞行时间质谱仪的计量特性，经过对厂家和用户的调研（附录 A），选择了示值误差、信噪比、分辨力、重复性、稳定性 5 个指标作为飞行时间 质谱仪的计量特性指标。根据《JJF 1071 - 2010 国家计量校准规范编写规则》的 要求，计量特性指标中没有给出各项计量特性指标的具体限定值，但是，当用户 要求时，可以根据用户提供的计量特性的最大允许误差质谱仪校准规范》 （报批稿） 编写说明
中国计量科学研究院 广东省计量科学研究院 南京市计量监督检测院
2013 年 5 月
《飞行时间质谱仪校准规范》（报批稿） 编写说明
一、任务来源 根据国家质量监督检验检疫总局 2009 年国家计量技术法规计划（国质检量
函〔2009〕393 号）立项，由中国计量科学研究院、广东省计量科学研究院和南 京市计量监督检测院共同承担《飞行时间质谱仪校准规范》的制定工作。 二、规范制定的必要性
在标准物质部分，规定了进行飞行时间质谱仪校准时所用的标准物质。考虑 到用户要求的不同，示值误差校准时应选择能够均匀覆盖所校区间内 3-5 个质荷 比的一种或多种分子量国家有证标准物质进行校准，具体种类不做要求；重复性 和稳定性校准时应选择所校区间中段附近一种分子量国家有证标准物质进行校 准，其不确定度水平应当满足用户对校准结果的需求；信噪比和分辨力校准时使 用[Glu1]-人纤维蛋白肽 B 国家有证标准物质，其含量定值结果相对扩展不确定 度不应大于 10%（k=2）。飞行时间质谱仪校准时应采用国家有证标准物质，如果 标准物质证书中已经规定了标准物质的使用方法，按照标准物质证书中要求使用 即可；如果标准物质证书中没有给出具体的使用方法或配制方法，则需要检定员 自行配制校准用的标准溶液，所需化学试剂包括：水、甲酸、乙腈、三氟乙酸、 α-氰基-4-羟基肉桂酸、芥子酸，应优先选用质谱级的试剂。具体的配制方法在 附录 A 中进行了描述。
论列入校准证书。
6、校准条件
本部分主要规定了飞行时间质谱仪校准时需要满足的环境条件，以及使用的 标准物质。
在环境条件中，首先要求了实验室环境应当满足仪器的安装要求，不得存在 强烈的机械振动和电磁干扰，校准温度时实验室温度应当控制在（15-30）℃， 相对湿度不大于 80％。为防止环境温度改变引起的飞行时间质谱测定结果的漂 移，要求校准过程中环境温度变化小于 3 ℃。
《飞行时间质谱仪校准规范》包括封面、扉页、目录、引言、范围、引用文 件、术语和计量单位、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准 结果表达、复校时间间隔以及附录几个部分，根据《JJF 1071-2010 国家计量校 准规范编写规则》撰写。
1、引言
《飞行时间质谱仪校准规范》主要参考了《GB/T 6041-2002 质谱分析方法通
7、校准项目和校准方法
本部分主要针对飞行时间质谱仪示值误差、信噪比、分辨力、重复性、稳定 性的计量特性的具体测定方法作出了要求。并对电喷雾质谱仪和基质辅助激光诱 导解吸飞行时间质谱仪两类不同原理的仪器分别具体描述了校准方法。
在进行示值误差校准时，如果是电喷雾质谱仪，直接采用流动注射的方式进 行校准。为了保证质荷比测定结果的准确性，在校准之前应当调节合适的流动注 射流速和调谐条件，确保仪器工作状态正常，信号灵敏度适中，检测器未达到饱
则》，依据《JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则》、《JJF 1059.1-2012 测量 不确定度评定与表示》等完成规范的制定，这是本规范的首次发布。
2、范围
本规范适用于电喷雾-飞行时间质谱仪和基质辅助激光诱导解吸飞行时间质 谱仪的校准，其它类型的飞行时间质谱仪可参照本规范进行校准。
飞行时间质谱仪是一种高分辨质谱仪，这类仪器的质量分析器是一个离子漂 移管。由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管，并以恒定速度飞向离子接收 器。离子质量越大，到达接收器所用时间越长，离子质量越小，到达接收器所用 时间越短，根据这一原理，可以把不同质量的离子按质荷比的大小进行分离。与 高端的傅立叶变换离子回旋共振质谱仪、离子阱静电场轨道阱质谱仪相比，飞行 时间质谱仪具有可检测的分子量范围大，扫描速度快，仪器结构简单，价格便宜 等优势。近年来随着蛋白质组学和代谢组学的发展，各实验室飞行时间质谱仪的 数量迅速增加，这些仪器除了被用于基础科研外，还被广泛地用于样品检测。据 不完全统计，各个检测和校准实验室每年使用飞行时间质谱仪出具的报告数量达 到 1000 份以上。根据《ISO/IEC 17025:2005 检测和校准实验室能力的通用要求》， 检测校准实验中使用的分析设备都应当经过检定或校准，以保证仪器的准确性和 测定结果的可溯源性，从而保证各个检测和校准实验室在不同时间、不同地点测 定结果的准确、可比。飞行时间质谱仪由于没有检定规程或者校准规范，无法对 仪器进行检定校准，已经成为当前实验室认可工作中的瓶颈之一。通过制定飞行 时间质谱仪校准规范，实现仪器的校准，可以保证我国飞行时间质谱仪出具检测 报告的准确有效，保护人民大众的健康，保证国际贸易的公平。 三、《飞行时间质谱仪校准规范》的制定过程
式中，
I M m,i M c,i M c,i
（1）
Mm,i:第 i 个质谱峰质荷比三次测定结果的算术平均值，单位 u；
Mc,i:第 i 个质谱峰质荷比的标准值，单位 u。
根据飞行时间质谱仪的结构及特点、飞行时间质谱仪在实际中的应用和仪器 生产厂家提供的信息，确定飞行时间质谱仪的计量特性；计量特性确定过程中也 参照了现行有效的质谱仪校准规范如《JJF 1164-2006 台式气相色谱-质谱联用仪 校准规范》、《JJF 1120-2004 热电离同位素质谱计校准规范》、《JJF 1158-2006 稳 定同位素气体质谱仪校准规范》中的计量特性指标。 4、标准物质选则的原则
（二）原则
1、架构 根据《JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则》的要求，本规范架构上
包括封面、扉页、目录、引言、范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量 特性、校准条件、校准项目和校准方法、校准结果表达、复校时间间隔、附录几 个部分。 2、术语与计量单位的选择
术语和计量单位的选择遵照《JJF 1001-2011 通用计量术语及定义》选择使 用。 3、计量特性确定原则
基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪的校准应在线性模式下进行，如需在 反射模式下校准，可参照线性模式下的校准进行。校准前首先对仪器进行调谐， 确保仪器工作状态正常，信号灵敏度适中，检测器未达到饱和状态。在一级质谱 (MS)模式下进行质荷比测定相对示值误差校准时，应分别将能够均匀覆盖所校 区间内 3-5 个质荷比的一种或多种相对分子质量国家有证标准物质点在靶上，待 自然干燥后推入 MALDI 源中分别记录各个质谱峰的质荷比。每个质谱峰重复测 定三次取其平均值，根据公式（1）计算各个质谱峰质荷比测量值与标准值之间 的相对示值误差。测定二级质谱（MS/MS）模式下质荷比的相对示值误差时， 选择所校区间内至少 1 个子离子的质谱峰，所选子离子的质荷比应当覆盖用户提 出的校准区间或与用户感兴趣的校准点接近。重复测定三次质荷比取其平均值， 计算质谱峰质荷比测量值与标准值之间的相对示值误差。同样的，单级飞行时间 质谱仪不进行二级质谱（MS/MS）模式下质荷比测定示值误差的校准。由于受 到基质的干扰，基质辅助激光诱导解吸飞行时间质谱仪一般不对 500 以下质荷比 范围进行校准。
1、2008 年 4 月 28 日，起草小组向主要飞行时间质谱仪生产厂家安捷伦、沃 特斯、布鲁克、AB 和岛津公司发函，要求其提供各自生产的各种型号的飞行时 间质谱仪的质量数范围、质量准确度、信噪比、分辨力、质量数漂移、校准品等 信息，作为规范制定时的参考。随后，各个厂家相继返回相应信息。
2、随后，规范制定小组根据仪器生产厂家提供的信息起草了飞行时间质谱 仪校准规范初稿，2010 年 8 月在国林宾馆召开了第一次专家意见征求会。会议 邀请了长期从事计量和质谱分析的专家，规范起草小组向专家汇报了《飞行时间 质谱仪校准规范（初稿）》，专家针对《飞行时间质谱仪校准规范（初稿）》提出 了宝贵的意见和建议。
考虑到用户对质量轴校准范围及不确定度水平要求的不同，飞行时间质谱仪 校准时除信噪比、分辨力指标需要使用[Glu1]-人纤维蛋白肽 B 含量国家有证标准 物质外，其余指标校准均使用分子量国家有证标准物质，具体对象不做要求。根 据用户对校准结果不确定度的需求不同，选择具有合适不确定度分子量的国家有 证标准物质进行校准。 五、规范制定说明
（一）依据
《飞行时间质谱仪校准规范》主要参考了《GB/T 6041-2002 质谱分析方法 通则》，依据《JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则》、《JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示》等完成规范的制定，这是本规范是首次发布。在本规 范制定过程中，也参考了现行有效的质谱仪校准规范，如《JJF1317-2011 液相色 谱-质谱联用仪校准规范》、《JJF 1164-2006 台式气相色谱-质谱联用仪校准规 范》、《JJF 1120-2004 热电离同位素质谱计校准规范》、《JJF 1158-2006 稳定 同位素气体质谱仪校准规范》等。
和状态。在对一级质谱（MS）模式下质荷比测定结果的示值误差进行校准时， 应当注入能够均匀覆盖所校区间内 3-5 个质荷比的一种或多种相对分子质量国家 有证标准物质进行校准，并在一级质谱（MS）模式下分别记录各个质谱峰的质 荷比。每个质谱峰重复三次取其平均值，根据公式（1）计算各个质谱峰质荷比 测量值与标准值之间的相对示值误差。测定二级质谱（MS/MS）模式下质荷比 的相对示值误差时，选择所校区间内至少 1 个子离子的质谱峰，所选子离子的质 荷比应当覆盖用户提出的校准区间或与用户感兴趣的校准点接近。重复测定三次 子离子质谱峰的质荷比并取其平均值，计算测量值与标准值之间的相对示值误 差。单级飞行时间质谱不进行二级质谱（MS/MS）模式下质荷比测定示值误差 的校准。