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TRC实用手册 | 如何挑选到适合您的稳定同位素产品
来源: 2025-10-16 3


        引言       

稳定同位素内标对于保证检测结果的准确性非常重要,电喷雾质谱法尤其如此。今天小编将详细的给大家介绍同位素内标在选择与使用时的关键因素,比如同位素纯度、同位素标记位点、内标与分析物之间的分子量差异、以及内标和分析物之间的摩尔对等性等等。

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如何选择合适的稳定同位素内标

稳定同位素内标绝大多数都是基于以下取代:2H(氘)取代氢原子,13C取代碳原子或是15N取代氮原子。13C和12C或是15N和15N之间的相对分子量差异远小于2H和1H之间的相对分子量差异,这使得13C和15N的使用更为普遍,因为同位素效应被尽可能地减少了。如果使用氘,则应将实现高质量分辨率所需要的2H同位素标记物的数量保持在最小值。在选择合适的内标时,需重点考虑以下四个因素。

1、内标合成过程中,由于前体的同位素标记不完全,会导致未标记分子残留而造成污染。理想情况下,未标记分子比例应<2%,以避免复杂的修正计算。

2、分析物与其同位素之间的最优分子量偏差。选择具备足够分子量偏差的同位素内标,这样可以避免跟分析物分子中天然存在的稳定同位素造成的M+1, M+2, M+3等分析物谱线重叠(比如,30%天然比例的37Cl vs 35Cl,或是1%天然比例13C vs 12C)。

对于分子量较小的有机分子(例如,50-800个质量单位)的通用原则是:同位素内标与分析物之间应该存在至少3个质量单位的差别,对于存在多个氯原子的分子应有更大的分子量偏差(这些分子在M+2和M+4处具备非常高的天然同位素比例)。但是,如果分析物和同位素内标之间总的相对分子量偏差太大,则“同位素效应”(内能不同所导致的)会导致出现层析分离。

3、很多情况下,根据所选条件的不同,对于具体的测试方法,标记位点应在碎片化之后的待测片段上(参见图1和图2)。

4、提取方法应具备很好的稳定性。例如,避免2H标记物位点紧邻羰基基团,因为羰基基团在某些条件下容易出现氢-氘置换。由于其在分子结构中更加稳定,13C和15N的同位素标记物应用比2H更多。18O同位素标记物很少使用,这是因为氧原子在分子内部通常处在不稳定的位置上。


图1. 正确的氘标记位置示例
图2. 错误的氘标记位置示例

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如何规范使用稳定同位素内标

1、与常规内标一样,在检测开始前(提取前)将稳定同位素内标加入样品中并使其在样本中实现平衡。如果未做到这一点,则与分析物相比,内标提取效率出现差异的风险会增加。


2、样品中所加入的稳定同位素内标的浓度必须跟分析物校正范围近似。如果同位素内标与分析物之间的摩尔比例出现很大的偏差,则分析物中天然比例相对较小的稳定同位素(或是稳定同位素内标中残留的非同位素分析物)会变得比较突出,从而使校正不再是线性的。


3、稳定同位素内标与其类似的分析物是一一对应的。因此,对于多分析物电喷雾LC-MS方法而言,每一种分析物的定量都需要一种对应的稳定同位素内标。例如,在混配的类固醇标准物质中,采用睾酮-d3确定其他雄激素的比例时所存在的风险要高于完全不采用内标。


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