儀器信息網訊「2012全國有機質譜學術交流會」於10月11日-16日在雲南西雙版納召開,質譜相關的新技術、新應用在這裡進行了廣泛交流,大會吸引了主流國外質譜廠商「悉數到場」。質譜技術的每一次革新定會帶動相關應用領域的巨大發展,應用領域的新需求不斷促進質譜技術的發展;因此,科研工作者與儀器廠商共同推動了質譜技術向前發展。在此次有機質譜交流會上,在大會組委會的精心組織下,各個廠商通過一天的時間集中展示近期推出的最新技術、產品和應用報告,如下將做一簡要介紹。
報告內容涉及最多的當數三重四極杆質譜技術。三重四極杆質譜因其準確的定量能力被業內認為是定量分析的標準,市場需求呈現爆炸式增長,其佔有率在在各類質譜儀中遙遙領先,是各大公司的必爭之地。僅在2012年,AB SCIEX、島津、布魯克、賽默飛世爾就通過媒體發布會,向外界發布了最新推出三重四極杆質譜。島津公司在2010年後相繼推出了LCMS8030、GCMS8030、LCMS8040、LCMS8080四款三重四極杆質譜之後,產品線覆蓋了飛行時間、離子阱、四極杆等重要領域,稱「已成為了一個真正的質譜公司」。布魯克今年推出了公司首款三重四極杆液質聯用儀EVOQ LC-TQ,使其產品線進一步擴大,為「全方位的質譜公司」再添一筆。熟悉AB SCIEX質譜的都知道,其每次推出三重四極杆質譜都是雙胞胎系列(QQQ和QTRAP),AB SCIEX在2012年推出了6500高端三重四極杆質譜,同時推出了針對中端用戶的4500三重四極杆質譜,市場劃分更加細緻。賽默飛世爾TSQ 8000三重四極杆氣質聯用儀器一如既往地提升TSQ系列質譜的高通量和高效率性能。
高通量、直接分析以及獲得準確的結果是質譜技術追求的目標,但是這些目標往往不能夠同時達到。有很多機構從事原位大氣壓直接電離技術的研發,但是真正商業化的產品並不多,DART是成功商業化的直接質譜分析技術之一,在全球已經有350多個用戶,在國內由華質泰科代理,其代理的另一款TriVersa NanoMate高通量ESI離子源,目前還只適用於特定的高端用戶。近期另一款直接分析技術是PerkinElmer近期推出的基於APCI技術的DSA直接樣品分析系統,可以將液體、固體和氣體樣品可以直接引入到質譜儀,而且安裝拆卸極其方便。
在飛行時間質譜方面,力可與日本電子突破了傳統的一次或者二次反射方式,發展了另一種獨特的飛行時間質譜,其共同之處是極大地加長了離子的飛行路徑,力可HRT質譜在超高分辨模式下,其離子飛行路程達40米,解析度創紀錄地達到了10萬。
色譜和質譜的聯用是儀器領域最成功的聯用案例,雖然現在不同公司之間的色譜和質譜的連接接口已經很好地解決了,但是如果同時擁有色譜和質譜兩種儀器設備無疑會在市場上佔得先機,安捷倫、沃特世、島津和PerkinElmer都同時有自己相互匹配的色譜儀和質譜儀,賽默飛世爾收購戴安公司並經過一系列的整合,大大加強了在色譜方面的能力;2011年,AB SCIEX和布魯克也推出了自有的高性能納升液相色譜系統;自此,知名質譜供應商安捷倫、AB SCIEX、沃特世、賽默飛世爾、島津、PerkinElmer、力可都擁有了自己的色譜、質譜系統。
國內聚光、天瑞、禾信等質譜廠商也有新產品和新技術推出,由於未參加該會議,本文不再涉及。
各個儀器廠商不僅展示了最新的質譜技術,還提供了詳細的應用報告,部分報告內容摘錄如下。
張志傑,劉凌燕:新型多反射飛行時間質譜及全二維氣相在代謝組學中的應用
對於飛行時間質譜,加長離子的飛行距離可以顯著提高解析度,力可公司FFP多級反射技術將這一理念發揮到了極致,多級反射通道使離子的飛行距離達40米,解析度達100000FWHM。力可HRT高分辨質譜有三種工作模式:普通模式用於快速篩查,解析度1000FWHM,m/z=10-1500;高分辨模式用於化學式搜索,解析度達25000-50000FWHM,m/z=10-1500,離子飛行距離達20米;超高分辨模式用於化學式驗證,解析度達50000-100000FWHM,離子飛行距離達40米。劉凌燕在應用報告中展示了HRT飛行時間質譜在肥胖症大鼠的代謝組學以及人體直結腸癌的代謝組學中的應用。
王克非:布魯克-EVOQ LC-TQ液質聯用三重四極杆質譜儀
布魯克-EVOQ LC-TQ三重四極杆液質聯用儀採用內嵌四極杆雙重離子漏鬥設計,提高了小分子和生物分子的靈敏度。現有的離子漏鬥設計採納了多重高壓和直流電交變設計,使儀器調諧耗時複雜,進而讓同一方法在不同儀器上的重複性變差。內嵌四極杆雙重離子漏鬥不同於常規的離子漏鬥,不再採用疊加環設計,創新的對稱線性設計有效去除了相同的分析方法在不同質譜儀的靈敏度差異,內嵌四極杆雙重離子漏鬥不再採用直流電流,無需頻繁進行儀器調諧來調整因大量注射富含高濃度底物樣品造成的背景差異。
沈飛翔:PerkinElmer質譜技術進展
APCI源的增強設計是由Victor Laiko提出,並在ASMS 2008表,在電暈針內含有一個接地的探頭從而可以屏蔽毛細管埠的電場,這種電場的屏蔽設計使得電暈針放電和分析物之間的相互作用得以增強,提高靈敏度6倍。PerkinElmer DSA採用這個設計思想,利用APCI電離模式從而直接分析固體、液體和氣體樣品,無需複雜的樣品前處理,該離子源可以用程序控制離子數量、氣體種類、熱量轉移和離子化區域的電壓。
趙貴平:AB SCIEX公司新產品——6500系統
AB SCIEX 6500最新的IonDrive Turbo V離子源,其加熱器直徑從4毫米增加到11毫米,增加離子化效率,加熱霧化區域增大;最新的IonDrive QJet離子引入技術,採用更大的錐孔直徑,提高了離子的利用效率,通過二級QJet聚焦傳輸,可以更有效地將更多的離子傳輸到Q0;IonDrive高能量檢測器,離子流強度最高可以達到108cps,並沒有信號飽和現象,離子信號的動態範圍更寬。AB SCIEX 6500系統可以有兩種質量數範圍可以選擇:5-1250,5-2000,相對於AB SCIEX 5500系統,AB SCIEX 6500的質量數範圍更大。
Zhan Zhaoqi:新型超快速高靈敏度三重四極杆質譜技術及應用——島津LCMS-8040/LCMS-8080介紹
島津LCMS-8080是唯一一款採用立式設計的三重四極杆質譜,節省了大量空間。LCMS-8080採用第二代UF Sweeper技術,增加了靈敏度。多正交離子源技術,離子通過兩次90度轉向平穩地到達檢測器,使其損失量達到最小。島津LCMS-8030/LCMS-8040定位於超快速,每秒達500/555MRM,LCMS-8080定位於高靈敏度檢測,較LCMS-TQ8030靈敏度提升了約30倍。LCMS-8080高靈敏度得益於同軸熱氣離子化技術(HSID)和UF技術,通過加速離子聚焦,並對離子探針噴霧進行加熱,能夠實現高靈敏度分析。
賈偉:質譜分析的新視野
Waters公司離子淌度技術為質譜中不同形態結構分子離子進行分離提供了一個新的維度。與其它離子淌度用於質譜的技術不同的是,Waters公司SYNAPT質譜有兩個碰撞池,離子淌度單元位於兩個碰撞池的中間。在用質譜進行組學研究中,二級質譜環節往往是很多離子的混合物,離子淌度可以對這些離子混合物進行分離,然後進入下一個碰撞室。
另外,Waters公司今年又推出了一款革命性產品UPC2合相色譜,將超臨界流體技術(SFC)與超高效液相色譜相結合,由於SFC具有較小的粘度,可以減小過程阻力,在相同條件下,壓力降比液相色譜的低,SFC具有較高的擴散係數和傳質速率,單位時間內分離效率高。UPC2合相色譜拓展了反相色譜(LC)技術和氣相色譜(GC)技術的局限,能完全替代正相色譜技術,為分析實驗室解決不同類型的分析難題包括如疏水化合物、手性化合物、脂類、熱不穩定樣品以及聚合物等提供了強有力的不可缺少的工具。另外,SFC的引入,大大減少了有毒溶劑的使用。
劉春勝:原位電離質譜與實時直接分析
減少樣品製備過程和時間一直是科學家和儀器研發人員努力追求的方向。自從Cooks教授發明了DESI電離源之後,目前已經發展了數十種原位電離技術,其中DART(華質泰科代理)是目前商業化最成功的原位電離分析技術,已經有350套設備被客戶使用。DART除了具有原位分析的技術優勢之外,還具有無離子抑制和無溶劑效應的特點。劉春勝通過實際應用案例,展示了DART在測定蘋果汁中的殘留樂果和識別真假魚油方面實際應用。TriVersa NanoMate是華質泰科代理的另一款高通量電噴霧離子源,在微流控晶片上加工出400個噴針,極大地發揮了質譜或者多級質譜擁有的快速掃描、高解析度、高質量精度的潛能,以充裕的時間、通過信號累加而獲得的高靈敏度來獲取更多化合物的信息。
王宏:Markes最新高性能GC-TOFMS(磐和科技代理)
主要介紹了最新上市BenchTOF飛行時間質譜,該產品在穩定方面採用了堅固的設計、惰性的內部觸點,離子源加熱範圍80-400攝氏度,傳輸線溫度到480攝氏度;BenchTOF的全掃描靈敏度達到四極杆質譜選擇離子掃描的靈敏度。在應用報告中詳細匯報了BenchTOF飛行時間質譜在豬騷臭分析的應用。
蘆苓:TSQ 8000 GC-Triple Quadrupole三重四極杆GC-MS/MS
賽默飛世爾科技TSQ 8000是第一臺、也是唯一可以在真空下切換離子源的GC三重四極杆質譜,TSQ 8000是一款高通量,低成本並且具有超高靈敏度的氣質聯用儀器。TSQ 8000對多項目標化合物的Timed-SRM分析方法極大地提高了分析工作者的分析效率,無需分組,所有的目標化合物全部一起分析,按RT採集數據,400多種農藥分析,一次進樣,一組全部測定;一次進樣可以分析超過11000個SRM。
張利紅:北京博賽德科技相關質譜產品介紹
主要介紹了博賽德科技代理的INFICON 可攜式質譜技術優勢。目前市場上同類產品大部分使用的分子渦輪泵,但是分子渦輪泵的基本特徵決定了其便攜性、移動性不足,INFICON HAPSITE可攜式氣質聯用儀器顯著的特點是其專利的內置真空系統。
餘翀天:安捷倫7200 GC/QTOF氣相色譜四極杆串聯飛行時間聯用技術特點及最新應用
安捷倫7200 GC/QTOF氣相色譜四極杆串聯飛行時間質譜是業內唯一一款QTOF氣質聯用儀,具有獨立的EI和CI源,可以在30分鐘內不卸真空進行快速切換。7200 GC/QTOF適合於快速一次性進行多目標化合物篩查,已經建立了187個農殘準確質量資料庫,一分鐘內自動輸出篩查結果。
Carlos Chiu:JEOL最新高分辨質譜技術
日本電子SpiralTOF模式離子光學系統採用大阪大學開發的 「Perfect focusing(完全聚焦)」和」Multi-turn(多向轉動)」技術,每隔一定距離能將離子包匯聚,因此即使延長飛行時間(離子軌道在有限的空間內達到了17米長),離子包在檢測面上也不會擴散,從而同時實現了極高的質量準確度和極大的離子透射率。
在為期三天的質譜交流會,島津、AB SCIEX和賽默飛世爾分別贊助了晚宴,並舉行了精彩的節目表演。