التطبيقات

اختيار مقياس الطيف الكتلي الجديد هو أحد الشراءات الرئيسية التي يمكن للمختبر القيام بها. هذا الخيار يؤثر على قدرات البحث ، وكم من العينات يتم تشغيلها كل يوم ، وخطط الميزانية ، والمختبر ’ العملية بأكملها. تحليل الكتلة مركزي لهذا الاختيار. إنه محرك الآلة. يتم فرز الأيونات حسب نسبة الكتلة إلى الشحنة (m / z).

هناك العديد من أنواع محللات الكتلة المتاحة. ومع ذلك ، تنتهي معظم المختبرات بالاختيار بين تقنيتين رئيسيتين. هذه هي رباعية القطب ووقت الطيران (TOF). سوف تنظر هذه المقالة في كيفية عمل كل تكنولوجيا. سوف يقارن مباشرة ما يمكنهم القيام به. كما سيعطي نصائح واضحة حول كيفية تطابق آلة’ ميزات مع ما يحتاج مختبرك للقيام به.

تحليل الكتلة رباعي القطب: حصان العمل الموثوق به

الطيف الكتلي رباعي القطب هو النوع الأكثر شيوعا من محلل الكتلة في المختبرات في جميع أنحاء العالم. وهي معروفة بقوتها وموثوقيتها وأدائها الرائع في التطبيقات المستهدفة. وهذا يجعلها الأداة المفضلة للاختبار اليومي ومراقبة الجودة.

مبدأ التشغيل

فكر في رباعي القطب كمرشح كتلة دقيق جدا. وهي مصنوعة من أربعة قضبان معدنية متوازية. يتم إرسال مزيج من الجهد المستمر الثابت (DC) والمجال الكهربائي المتغير للتردد الراديوي (RF) إلى هذه العصا. بالنسبة لأي مجموعة معينة من الجهد، فقط الأيونات ذات نسبة كتلة إلى شحنة معينة يمكن أن تحمل مسار ثابت. هذه الأيونات تطير من خلال القضبان إلى الكاشف. كل الأيونات الأخرى لها مسارات غير مستقرة. يتم دفعهم إلى الخارج ولم يتم اكتشافهم أبداً. الماكينة تقوم بمسح الجهدات RF و DC على نطاق كتلة محدد لإنشاء طيف كتلة كامل. تسمح هذه العملية لمختلف الأيونات بمرور واحد تلو الآخر.

هذا الإجراء الترشيح هو السبب في أن رباعي القطب مفيد جدا وبسيط لإدارته.

القوى الأساسية

رباعي’ تصميم S يقدم العديد من الفوائد الرئيسية. وهو جيد بشكل خاص للتحليل المستهدف باستخدام وضع مراقبة الأيون الواحدة (SIM). في هذا الوضع ، لا تقوم الجهاز بمسح جميع الجماهير. بدلًا من ذلك ، يحدد الجهد للسماح فقط بأيونات محددة ذات أهمية بالمرور. يعطي هذا التركيز حساسية عالية جداً وحدود الكشف المنخفضة للمركبات المعروفة. كما أنها تكنولوجيا متطورة معروفة بأنها مستقرة وطويلة الأمد. هذا يجعلها مثالية للمختبرات المزدحمة مع متطلبات عالية. وأخيرا، عادة ما تكلف أنظمة رباعية الأقطاب أقل شراءها وأرخص صيانتها، مما يوفر قيمة كبيرة.

هذه الفوائد تجعلها أداة مفيدة وقوية للعديد من المختبرات المختلفة.

القيود المتأصلة

ولكن تصميم الترشيح رباعي القطب لديه أيضا بعض العيوب. ويقيس ما يسمى الكتلة الاسمية. وهذا يعني أنه يقيس الكتلة إلى أقرب عدد كامل (على سبيل المثال، م / ز 150، وليس 150.056). وهذا يؤدي إلى انخفاض دقة الكتلة. لا يمكن أن يعرف الفرق بين مركبين لديهما نفس الكتلة الاسمية ولكن كتلة دقيقة مختلفة قليلا. يمكن أن يكون هذا مشكلة عند تحليل عينات معقدة مع تداخلات متساوية محتملة.

تحليل الكتلة وقت الطيران (TOF): متخصص الدقة العالية

يعمل رباعي القطب كمرشح. على النقيض من ذلك، يعمل محلل الكتلة وقت الطيران (TOF) أكثر مثل مسار سباق عالي السرعة للأيونات. هو الخيار الأول لعمل البحث والاكتشاف. الهدف الرئيسي هنا هو تحديد المواد المجهولة.

مبدأ التشغيل

الفكرة وراء TOF بسيطة بشكل ذكي. يحتوي المحلل على مصدر أيون ، طويل ، خالي من الحقل “ أنبوب الطيران ” وكشف في الطرف البعيد. يدفع نبض من الطاقة مجموعة من الأيونات إلى أنبوب الطيران. هذا يعطي كل أيون نفس كمية الطاقة الحركية بالضبط. فكر في كرة مدفعية ثقيلة وكرة تنس خفيفة رميت بنفس القوة. الأيونات الخفيفة ستطير أسفل الأنبوب أسرع بكثير من الأيونات الثقيلة. الجهاز يقيس الدقيق “ وقت الطيران” لكل أيون للسفر طول الأنبوب وضرب الكاشف. هذه المرة متصلة مباشرة إلى أيون’ كتلة. تسمح هذه العملية بإنشاء طيف كتلة كامل من نبض واحد فقط من الأيونات.

هذه الطريقة توفر “ لقطة” كل الأيونات الموجودة في وقت واحد.

القوى الأساسية

الفائدة الرئيسية لتكنولوجيا TOF هي أدائها الرائع في مجالين رئيسيين: دقة الكتلة ودقة الكتلة. يمكن أن يعرف الفرق بين الاختلافات الصغيرة جدا في وقت الطيران. وهذا يعطيها دقة جماعية عالية جدا. فإنه يفصل بسهولة المركبات التي يرى رباعي القطب على أنها قمة واحدة فقط. والأهم من ذلك ، أنه يعطي دقة كتلة ممتازة. إنه يقيس أيون’ الكتلة إلى ثلاثة أو أربعة أماكن عشرية. هذه الدقة عالية لدرجة أنها تسمح للكيميائيين لمعرفة مركب’ الصيغة الأساسية. هذه أداة قوية جدا لتحديد المواد المجهولة دون معيار مرجعي.

هذه القدرات ضرورية للعمل القائم على الاكتشاف.

القيود المتأصلة

يأتي الأداء العالي لنظام TOF مع بعض العيوب. التكلفة الأولية والصيانة المحتملة لـ TOF عادة ما تكون أعلى من رباعية القطب. التكنولوجيا يمكن أن تكون أكثر تعقيدا. في بعض الأحيان يتطلب معرفة خاصة أكثر من المشغل للمعايرة وتحليل البيانات. أيضًا ، لأنه يجمع هذه البيانات المفصلة عالية الدقة ، فإن ملفات البيانات الخام أكبر بكثير. هذا يتطلب الكثير من مساحة التخزين الرقمية وأجهزة الكمبيوتر القوية للتجهيز.

أدوات PERSEE: الموثوقية في الممارسة العملية

الحديث عن التكنولوجيا من الناحية النظرية مفيد. ولكن من العملي أن نرى كيف يتم استخدامه في آلة حقيقية. هذا هو المكان الذي صانع’ سمعة الجودة والتصميم الذكي مهمة جدا.

إرث الجودة

Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd. (PERSEE) هي شركة معروفة في مجال الأدوات العلمية. لديهم تاريخ يزيد على 30 سنة. خلال هذه الفترة، برسي لقد أظهرت تركيزا قويا على الهندسة الرائعة، والموثوقية، وصنع أدوات قوية ولكن لا تزال سهلة الاستخدام.

هذا التاريخ الطويل يترجم إلى منتجات موثوقة.

PERSEE M7 GC-MS: تجسيد القوى رباعية القطب

إن PERSEE M7 واحد رباعي القطب GC-MS هو مثال مثالي على التكنولوجيا الحديثة رباعية القطب. إنه مصنوع لتناسب احتياجات اليوم’ مختبرات. صممت خصيصا للأماكن التي تعتمد على نقاط القوة الرئيسية للرباعي القطب: الاستقرار للنتائج القابلة للتكرار والقوة للإنتاج العالي والدقة للعمل الكمي اليومي. وهذا يجعل M7 الخيار المثالي للاستخدامات في مراقبة الجودة والاختبار البيئي وأي تحليل يكون الهدف الرئيسي هو التحقق من وقياس المركبات المعروفة. إنه شراء ذكي وموثوق به للمختبرات التي تركز على العمل المستهدف.

خاتمة

في النهاية ، لا يوجد “ أفضل” طيف الكتلة. هناك فقط أفضل أداة لمجموعة محددة من الوظائف التحليلية. الاختيار ليس حول إثبات أن تكنولوجيا واحدة أفضل. إنه حول تحديد أي واحد له نقاط القوة التي تتطابق أفضل مع مختبرك ’ الأهداف.

الرسالة الأساسية بسيطة. اختر جهاز رباعي القطب، مثل PERSEE M7، إذا كان مختبرك’ العمل الرئيسي هو الاختبار اليومي. كما أنه الخيار الصحيح للقياس المستهدف للمركبات المعروفة. يجب عليك أيضًا اختياره عندما تكون الموثوقية وسهولة الاستخدام والقيمة الجيدة هي اهتماماتك الرئيسية. اختر أداة وقت الطيران إذا كان عملك يتضمن البحث والتطوير. كما أنه الخيار الصحيح لتحديد المواد المجهولة. اختر هذا النوع عندما يكون الدقة والدقة العالية ضرورية لنجاحك. الخطوة الأكثر أهمية هي وضع واضح لمختبرك’ الأهداف. فكر في اليوم والمستقبل. بمجرد أن تكون احتياجاتك واضحة ، سيكون الاختيار بين هاتين التقنيتين القويتين أسهل بكثير.

الأسئلة الشائعة:

س1: مع ظهور الأدوات عالية الدقة ، هل لا يزال طيف الكتلة رباعي القطب استثمارًا ذي صلة؟
ج: نعم، بالتأكيد. بالنسبة للعديد من المختبرات التي تركز على مراقبة الجودة اليومية والتحليل المستهدف، لا يزال نظام رباعي الأقطاب مثل PERSEE M7 هو الخيار الأول. مزيج من الحساسية في وضع SIM ، والقوة ، وتكاليف الملكية المنخفضة ، وسهولة الاستخدام يقدم قيمة كبيرة. هذا’ مثالية للحالات التي تحتاج فيها إلى قياس مركبات محددة بشكل موثوق يوما بعد يوم.

س2: ما هو Q-TOF ، وكيف يرتبط بهاتين التقنيتين؟
ج: Q-TOF هو آلة هجينة. يجمع بين نقاط القوة لكلتا التكنولوجيتين. يستخدم رباعي القطب في الطرف الأمامي للعمل كـ ‘ فلتر. ’ هذا الفلتر يختار أيونًا محددًا للاهتمام. ثم يتم إرسال هذا الأيون إلى محلل TOF لتحليل الكتلة عالية الدقة. هذا الإعداد يسمح للتجارب المتقدمة (MS / MS). إنها أداة قوية تستخدم في الغالب في مختبرات البحث لمعرفة الهياكل الكيميائية.

س3: إذا اخترت رباعي القطب ، هل أتخلى عن الكثير من الأداء مقارنة بـ TOF؟
ج: ليس على الإطلاق. أنت فقط تختار نوع مختلف من الأداء. إن TOF رائع في تحليل الطيف الكامل عالي الدقة. من ناحية أخرى، يعطي رباعي القطب أداء أفضل للقياس المستهدف. من خلال العمل في وضع SIM ، يقضي جهاز رباعي القطب كل وقته في مراقبة الأيونات التي تهتم بها فقط. وهذا يؤدي إلى حساسية متميزة وحدود الكشف المنخفضة جداً. غالبا ما تكون هذه أفضل مما يمكن أن تحققه TOF في وضع المسح الكامل لهذا المركب المحدد.