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        2016質譜盤點:創新,各有各的絕招

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        點擊次數:1276 更新時間:2017年01月23日10:37:34 打印此頁 關閉

        有人說,2016年有機質譜新技術不若往年精彩紛呈,還有一些新產品正處于蓄力階段。仁者見仁,智者見智。事實上,在2016年各主流質譜廠商都有新硬件新技術拿出手,只是產品類型方面比較集中,以液質聯用和氣質聯用類質譜為主。根據不同的應用市場發展情況和新品推出策略,新品或貼近應用、或強調高端科研功能,質譜技術研發生產企業在2016年全年推出的最新產品有十幾款之多。除了強調靈敏度的提升之外,應用領域是各個新產品謀求創新的重要考慮因素之一。其他新技術的改進,每款產品各有不同,現以液質和氣質分類敘述如下文。

         

        液質:引入新元素 各出心裁

          在2016年,主要質譜廠商推出的液質新品有飛行時間和三重四極桿類質譜。沃特世、珀金埃爾默、島津和SCIEX 四家廠商均有三重四極桿類LC-MS/MS推出。布魯克推出了離子淌度飛行時間液質平臺,這是布魯克的首款離子淌度產品。提到首款,2016年下半年珀金埃爾默液質產品也是其第一款三重四極桿液質。

          布魯克timsTOF捕獲型離子淌度飛行時間質譜

          布魯克在2016年第64屆美國質譜年會(ASMS 2016)發布了離子淌度質譜技術平臺 timsTOF。該產品在飛行時間質譜之前接有布魯克專利TIMS (Trapped Ion Mobility Spectrometry)技術的淌度結構。在目前市場上已有幾類離子淌度類別的情況下,產品最大的創新是引入了捕獲型離子淌度技術。該技術包含離子漏斗和淌度分析器設計用以捕獲聚集離子以達到更高的分析效率。該淌度結構與布魯克高分辨TOF平臺結合,設計以提供更好的同分異構體分離效果、復雜樣品的分離和結構鑒定效果。timsTOF在分析中可以得到準確的(<0.5%) 碰撞截面值(CCS)。

          沃特世Xevo TQ-XS三重四極桿液質

          沃特世又在離子傳輸上下了功夫,Xevo TQ-XS中新的StepWave XS離軸技術在原有StepWave技術上又做改進,為了降低干擾和提升靈敏度,Xevo TQ-XS配備了分段四極桿光學傳輸元件。另外,Xevo TQ-XS 采用了沃特世的全新電離源UniSpary,離子噴霧直接打到高壓放電桿上進行離子化,通過提高離子化效率提高分析靈敏度。UniSpray擴大了液質分析的范圍,以期實現從低極性到高極性的大范圍化合物的離子化。

          珀金埃爾默QSIGHT三重四極桿液質

          PerkinElmer在analytica China 2016展會上隆重發布了QSIGHT三重四極桿液質。此產品最大的特點是其立式外形與可移動設計,也是行業市場上最小的立式三重四級桿質譜儀。除此之外,從離子源到檢測器等內部結構也融入了技術創新。StayClean離子源自清潔功能利用氣體和加熱誘導脫溶劑技術,降低離子源污染風險以延長儀器運行時間。另外,在檢測器方面,無需高壓正負切換即可實現正負離子模式采集。PerkinElmer在2015年收購的加拿大創新串聯液質企業IONICS,這也是PerkinElmer的首款三重四極桿液質產品。

          SCIEX QTRAP 6500+

          SCIEX QTRAP 6500+系統比原有產品在檢測器上做出了改進,新的設計采用了更高能的電壓,使得檢測靈敏度尤其負離子低質量數的靈敏度得到了提升。同時,對于追求正負離子切換速度的應用,6500+將正負切換速度提升至5ms。另外,新型SelexION+離子淌度技術也可選配在該系統中提供正交分離,設計以消除復雜化合物分析中的背景干擾。SelexION+與其它離子淌度質譜系統的區別是模塊化設計,拆裝方便。

          島津 LCMS-8045

          LCMS-8045是島津在2016年ASMS上首發的最新三重四極桿液質產品,除了具有30,000 u/sec的超快速掃描速度、5 msec的超快速正負極性切換時間以及MRM超快駐留時間外,LCMS-8045強調的是應用性能,是一款兼顧靈敏度、穩定性與性價比的液質解決方案平臺,設計用來滿足實驗室在食品安全、環境監測、藥物研發等廣泛領域的常規定量需求。LCMS-8045也可選配2016年年初推出的氣壓下直接離子化解析電暈束離子源DCBI,以直接分析液體、固體樣品或實現低極性化合物的離子化。島津2016年新品不斷,僅在質譜方面就在串聯液質、串聯氣質和單四極桿氣質等方面多點開花。氣質產品見后續。

        氣質:類型更多,靈敏度更高

          2016年各廠商推出的氣質聯用類質譜還真不少。單四極桿、三重四極桿、TOF、Orbitrap、離子阱都全了?!皞鹘y強隊”安捷倫、島津在2016年分別有兩款四極桿氣質登場。2015年賽默飛把GC與Orbitrap結合,推出Q Exactive GC Orbitrap。2016年又多走了一條貼近應用的路線,帶來了去掉“Q”的Exactive GC Orbitrap。另外,值得一提的是國產質譜廠商江蘇天瑞也有一款單四極桿GCMS推出,其國產化率超過90%。

          島津GCMS-TQ8050

          GCMS-TQ8050是島津在2016年9月召開的JASIS 2016上發布的三重四極桿氣質新品。GCMS-TQ8050也是目前島津靈敏度最高的氣質產品。在提高靈敏度方面,GCMS-TQ8050在檢測器中融合了創新改進,應用了新的電子倍增管技術,使得在較少離子數情況下也能夠產生準確峰型,從而實現可靠痕量分析。檢測器還加裝了二次電子倍增管屏蔽罩,能夠起到減少外部噪聲的作用。能夠勝任食品和環境樣品檢測等常用應用,也提供二噁英等持久性有機污染物(POPs)等復雜樣品分析的應用技術。

          島津 GCMS-QP2020

          在2016年初,島津的單四極桿GCMS-QP2020低調推出。該系統配備的大容量分子渦輪泵能實現更高效的抽真空功能,這一特點設計以提升氦氣、氫氣、甚至是氮氣作為載氣時的儀器性能。專利新離子源技術提高了靈敏度和離子產生的穩定的空間,防止離子源交互帶來的污染,能夠在不卸真空的情況下實現離子源模式切換。

          賽默飛Exactive GC Orbitrap

          在2016年美國質譜年會上,賽默飛發布了一款更加貼近應用的GC-MS——Exactive GC Orbitrap,并在在第34屆中國質譜學會學術年會期間與中國用戶見面。此產品可以說是2015年發布的Q Exactive GC Orbitrap氣質系統的優化版,其淡化了HCD 碰撞池,離子在C-trap 捕集阱富集后直接進入Orbitrap進行分離,非常適用于靶向篩選和常規分析中的精準定量。據介紹,即使采用非靶向全掃描采集,該系統也能在選擇反應監測模式下提供較高的定量能力。

          安捷倫GCMS 7000D 和 7010B

          安捷倫在2016年中推出了氣質聯用7000系列三重四極桿系統的兩個新型號7000D 和 7010B。相應軟件MassHunter為安捷倫單四極桿老用戶提供從單四極桿 SIM 到三重四極桿 MS/MS 的過渡功能。7010B配備標HES高效源,是目前安捷倫氣質產品中靈敏度最高的三重四級桿質譜。該系列的兩款系統可選配JetClean 自清潔離子源,均適合于食品農藥殘留和環境中污染物的定量分析。

          908 Devices G908

          微型質譜公司908 Devices在2016年3月推出了一款用于石化分析的微型GCMS產品G908。與該公司備受矚目的M908相同的是,G908同樣是以微型離子阱高壓質譜技術(HPMS)為基礎,更強調了在石油和天然氣工業的應用。無論在現場、在實驗室或是遠程控制,都能夠實現快速分析。G908僅有不到13kg重,而在特定待測物的定性定量分析方面有較強能力,還能夠進行一定的痕量物質或復雜樣品分析。G908將氣相檢測器FID、TCD也結合了進來,是一款即插即用的GCMS設備。

          江蘇天瑞GCMS 6800S

          目前國內有幾家企業能夠生產或具有生產單四極桿質譜的能力,江蘇天瑞就是其中之一。江蘇天瑞在機型擴大主流機型GCMS 6800應用方法的同時,于2016年推出了最新GCMS產品GCMS 6800S。其無論從外形還是應用都與6800有較大區別,6800S主要用于在線監測和教學應用。其主要部件多為國產,國產化率達到90%以上,主要國產核心部件四極桿、分子泵產自中國工程物理研究院,機械泵產自中國工程物理研究院和浙江飛越機電有限公司。

          美國力可 GC-QTOF Pegasus BT

          美國力可在2016年9月推出了一款小型飛行時間QTOF產品Pegasus BT。據力可工程師介紹,該產品最大的優勢是離子源的穩定性。Pegasus BT具有開放式Stay Clean EI源,能夠免洗長期保持清潔,即使在復雜樣品的3000次連續進樣后仍能夠保持性能穩定。力可的專利解卷積技術以期為分析降低共流出和基質干擾。這款緊湊的飛行時間QTOF產品的特點非常適合食品中的農殘快速分析、代謝組學和石油分析等領域的應用。

          日本電子InfiTOF

          繼2016年年初日本電子推出了僅40公斤的JMS-MT3010HRGA小型飛行時間質譜之后,公司又在Pittcon 2016展會上隆重推出該系列最新的緊湊型高分辨飛行時間質譜InfiTOF。該產品轉為實時氣體分析而設計,采用獨特的多轉向離子光學系統,儀器只有個人電腦機箱大小。

          (注:文中產品排名不分先后)

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          以上是2016年的液質聯用和氣質聯用類主要新產品,除此之外,國內也有一些最新研究成果露面。在2016年初,北京毅新博創生物科技公司新一代MALDI-TOF Clin-ToF通過了專家鑒定。據報道,新一代Clin-ToF在軟件和數據庫等方面進行了一定創新和改進,以期進軍臨床市場。

          國內大專院校和科研機構在去年也有一些成果出爐,如2016年上半年南京大學鞠熀先研究組發表了MALDI質譜成像分析的新技術,大幅度提高MALDI質譜信號與信噪比,從而獲得清晰的質譜圖像,實現了對多種酶活性的便捷可視化分析,為探究更多過程中酶的作用機制提供了新途徑;中國科學院上海有機化學研究所的郭寅龍課題組制備了一種碳纖維離子化(Carbon fiber ionization, CFI)裝置,據報道,碳纖維因其特殊性質可以提高離子化效率和彌補現有離子化技術的局限。

          另外,質譜技術企業的新技術不僅僅局限于整機產品,廠商們把更多精力放在了軟件和應用解決方案方面,在能提供質譜分析系統的同時,兼顧配備不同領域內成熟的應用方案。近兩年來看,質譜應用方案多為圍繞食品、制藥、環境、組學研究等熱門領域的應用新技術或整體解決方案。接下來,解決方案在質譜技術成熟應用領域的開發還將是質譜技術企業的發展重點。

        信息來源:儀器信息網

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