Was mache ich bei hohem Hintergrundrauschen?
3 - Troubleshooting: Was mache ich bei hohem Hintergrundrauschen?
4 - Troubleshooting: Welche Möglichkeiten habe ich bei Sensitivitätsverlust?
5 - Methodenoptimierung: Quellenoptimierung
6 - Methodenoptimierung: MRM-Optimierung
In Ergänzung zu dem nachstehenden Kapitel Troubleshooting können Ihnen weitere Guides von Shimadzu bei der Fehlersuche und der Ausführung von Wartungsarbeiten eine Hilfestellung bieten. Fragen Sie hierzu Ihren Ansprechpartner bei Shimadzu.
Beispiele:
Shimadzu Virtual Advisor
Hohes Hintergrundrauschen
Ein auffälliges Hintergrundrauschen ist oft ein Zeichen für Verunreinigungen bzw. Kontaminationen oder Matrixeffekte in der Probe.
Daher muss zu Beginn die Ursache lokalisiert werden, um den richtigen Lösungsansatz zu finden und das Problem zu beseitigen.
Der erste und einfachste Weg ist zunächst die Ursache einer möglichen Verunreinigung einzugrenzen. Hier helfen Tabellen mit m/z-Werten (oder Online-Recherchen) bekannter Kontaminanten, die Sie durch den Abgleich mit Ihren Messergebnissen (MS-Spektrum) erhalten.
Wenn durch eine solchen Tabelle eine Substanz ermittelt werden konnte, kann in den meisten Fällen auch schnell und einfach die Ursache gefunden werden, sei es bspw. in der Probenvorbereitung oder durch entsprechende Substanz- oder Lösemittelzusätze.
→ So sollte im besten Fall auf diese Komponente verzichtet werden und das LC-System gespült und ggf. die Ionenquelle einmal gereinigt werden.
Falls so keine spezifische Masse ausgemacht werden konnte, um die Ursache des hohe Hintergrundrauschens zu ermitteln, finden Sie hier weitere Tipps und Möglichkeiten:
Probe oder Matrixeffekte
Häufig sind die Proben und/oder die Probenmatrix im Zusammenhang mit Verunreinigungen im Massenspektrometer eine Hauptursache für hohes Hintergrundrauschen. Achten Sie hierbei vor Allem auf folgende Punkte während der Probenvorbereitung:
• Reinheit der Probe
• Probenkonzentration: Oftmals liegt die Ursache für Verunreinigungen oder „hartnäckiger“ Signale bei zu hoch angesetzte Probenkonzentration. – Es ist besser ist einmal mehr zu filtrieren oder zu verdünnen, als später aufwendig spülen zu müssen.
• Eignung bestimmter Matrizes für die LC-MS Analyse
• Extreme pH-Werte
• Lösemittel und Labormaterialien: Verwenden Sie möglichst frische Lösemittel (LC-MS grade) und sauber Labormaterialien
Um die injizierte Probe selbst als Fehlerquelle auszuschließen, wird idealerweise ein Messlauf unter den gleichen Bedingungen wie zuvor gestartet. Allerdings ohne die Probe zu injizieren. Auf dieser Weise wird ein sogenannter Blank Lauf gefahren, ohne das Probenmaterial aufzunehmen. Bezogen auf Shimadzu, kann es durch einfache Angabe der Vialposition von „-1“ realisiert werden.
Sollte durch den Blanklauf das Hintergrundrauschen minimiert sein, werfen wir noch einmal den Blick auf die Probenvorbereitung (siehe oben – „Probe oder Matrixeffekte“). Wurden frische Lösemittel (LC-MS grade) zum Ansetzen der Proben verwendet, oder stehen sie bereits seit längerer Zeit geöffnet im Labor? Eine beliebte Fehlerquelle ist beispielsweise auch der Verschluss von Lösemittelgefäßen mit ungeeigneter Folie. Sind Glaswaren aus der Spülmaschine benutzt worden? Auch hier können sich trotz guter Laborspülmaschinen Rückstände von Spülwasser oder Reinigungsmittel an den Oberflächen befinden. Der Tipp ist hier, vor der Benutzung der Materialien ein oder zwei Spülschritte mit dem zu verwendenden Lösemittel durchzuführen.
Falls jedoch die hohen Intensitäten des Hintergrunds weiterhin nicht verbessert werden konnte, gibt es weitere Möglichkeiten. Generell muss hier Schritt für Schritt der Ursprung der Kontamination lokalisiert werden:
Lösemittel testen
Der Erfahrung nach gibt es häufig Schwierigkeiten durch Verwendung „falscher“ Löse – bzw. Laufmittel der HPLC. Wichtig ist hier die Verwendung von möglichst frischen LC-MS grade Laufmitteln. Möglicherweise lohnt sich auch hier ein Versuch eines anderen Chemikalien-Herstellers. Um die Lösemittel zu testen, spülen Sie die HPLC mit den neuen frischen Laufmitteln für einige Stunden, am besten über Nacht, und starten Sie erneut einen Messlauf ohne Injektion (wie oben beschrieben).
Säule als Ursache ausschließen
Die HPLC-Säule ist ebenfalls anfällig für Kontaminationen. Vorab ist die Säulenauswahl von hoher Wichtigkeit. Achten Sie hier auf die MS-Tauglichkeit, nicht jede Säule ist für den Einsatz der Massenspektrometrie gedacht. Ebenso sind weitere Parameter im Umgang mit chromatographischen Säulen ebenso einzuhalten (Temperatur, Druck, pH-Bereich, usw.) Um nun die Säule als Ursache der Kontamination auszuschließen, nehmen wir die Säule aus der Flusslinie und machen einen Testlauf (Blank).
Verunreinigung des Massenspektrometers
Reinigung oder Austausch der Ionenquelle oder der Transferkapillare:
Verunreinigungen des MS-Systems liegen in den meisten Fällen im Bereich der Ionenquelle oder der Transferkapillare. Diese Reinigungsschritte lassen sich bei Shimadzu Systemen schnell und einfach vom Anwender durchführen – ohne Unterbrechung des Vakuums. Auch das nachgeschaltete Linsensystem zur Fokussierung der Ionen kann generell von dem Anwender selbst vorgenommen werden. Allerdings empfiehlt sich hier eine kurze Einweisung durch einen Spezialisten über die einzelnen Schritte. Daher wird dieser Reinigungsschritt innerhalb dieses Tutorials nicht genauer erläutert.
Aus- und Einbau der Desolvation Line (DL) (Bsp. hier am Shimadzu TQ-MS LCMS-8050):
1. Lockern Sie die Schrauben an der Frontplatte.
2. Entfernen Sie die Frontplatte des Ioneneinlasses.
3. Lösen Sie den Stecker für das Heizelement.
4. Lockern Sie die Verschraubung der Transferkapillare (Desolvation Line -DL).
5. Mit einer kleinen Drehbewegung (rechts) lässt sich nun die DL herausnehmen.
6. Reinigung: Spülen Sie den Durchgang mit Lösemittel (z.B. Methanol)
Kein Ultraschall, da sonst die DL Schaden nehmen kann!
Um Verunreinigungen durch Probenmaterial zu vermeiden bzw. einzuschränken können Schaltventile eingesetzt werden. Solche sogenannten Waste-Ventile werden zwischen Säulenausgang und MS-Eingang eingebaut und können somit den Lösemittelfluss zwischen dem Massenspektrometer und einem Abfallgefäß hin und her schalten. Diese Schaltvorgänge lassen sich üblicherweise in der Software online oder methodengesteuert vornehmen.
Zusammenfassung
Zur Vermeidung von Hintergrundrauschen sind folgende Punkte wichtig: • Möglichst saubere eventuell aufgereinigte und ausreichend verdünnte Proben verwenden • Verwenden Sie frische Lösemittel (LC-MS grade)
• Nutzen Sie zur Probenvorbereitung saubere, geeignete Labormaterialien
• Verwenden Sie ein Schaltventil, zur Vermeidung von Kontaminationen im MS
• Zur Beseitigung von Hintergrundrauschen:
o Lokalisieren Sie die Ursache
o Überprüfen Sie Ihre Methoden und Probenvorbereitung
o Reinigen/Spülen Sie das LC-MS System oder spezifische Komponenten