أخبار

العثور على كميات صغيرة من المواد في الخليطات المعقدة هو جزء رئيسي من اليوم’ العلوم. هذا العمل المهم، المعروف باسم تحليل الآثار، يساعدنا على العثور على وقياس تركيزات صغيرة للغاية من الأشياء في المواد الصعبة. هذا’ صفقة كبيرة جداً. على سبيل المثال، نحتاجها للتحقق من التلوث في البيئة، والتأكد من أن طعامنا آمن، وتأكيد أن الأدوية نقية. القدرة على تحديد هذه المكونات بشكل صحيح ضرورية تماما. يمكن للعديد من الأدوات القيام بذلك ، ولكن طيف الكتلة الثلاثي رباعي القطب هو الأفضل لهذه المهمة الصعبة. لديها حساسية مدهشة وانتقائية ودقة لقياس الكميات ، مما يجعلها الأداة المثالية للعثور على الأشياء على مستويات التأثير.

المبادئ وراء طيف الكتلة الرباعي القطبي الثلاثي

لفهم سبب جيد طيف الكتلة ثلاثي الأقطاب في تحليل الآثار ، يجب علينا أولاً أن ننظر إلى التكنولوجيا الأساسية وراءه.

ما هو تحليل الكتلة رباعي القطب؟

تحليل الكتلة رباعي القطب هو نوع من فلتر الكتلة. يستخدم تغيير الحقول الكهربائية لتوجيه الأيونات على طول مسار بناء على نسبة الكتلة إلى الشحنة (م / ز). وهي مصنوعة من أربعة قضبان موازية على شكل مربع. من خلال تغيير الكهرباء المطبقة على هذه القضبان، فقط الأيونات ذات قيم م / ز معينة يمكن أن تصل إلى الكاشف. كل الآخرين يتم تصفيتهم. هذه الفكرة الأساسية تسمح باختيار دقيق جدا وتصفية الأيونات.

كيف يعمل نظام رباعي القطب الثلاثي

يستخدم طيف كتلة ثلاثي رباعي القطب، أو QqQ باختصار، ثلاثة رباعي القطب واحد تلو الآخر. الأولى (Q1) والثالثة (Q3) تعمل كمرشحات كتلة. ومع ذلك ، فإن الخلية الوسطى (q2) هي خلية اصطدام.

إليك كيف يعمل في الممارسة العملية:

• أولا وقبل كل شيء ، يختار Q1 “ أيون سلف. ” هذا هو عادة الجزيء بأكمله يتم دراسته، وهو’ يتم اختيارها بنسبة m/z الفريدة.
• بعد ذلك ، يسبب q2 انفصال الأيون. يقوم بذلك بإضافة غاز محايد مثل الأرجون. عندما تصطدم الأيونات السليفة بجزيئات الغاز ، تتحطم إلى أصغر ، يمكن التنبؤ بها “ أيونات المنتج. ” تسمى هذه العملية الانفصال الناجم عن الاصطدام (CID).
• وأخيراً، يبحث الربع الثالث عن أيونات منتجات معينة أو يختارها للكشف عنها.

تسمح هذه السلسلة من الخطوات للآلة بالهدف إلى ودراسة مركبات محددة بدقة كبيرة ، حتى عندما يتم خلطها مع العديد من المواد الأخرى.

المكونات الرئيسية ووظائفها

كل جزء له وظيفة مهمة للغاية:

• Q1: يفصل الأيون الأم الرئيسي عن جميع الأيونات الأخرى المصنوعة في المصدر.
• س2: يقسم هذا الجزء أيون الأم المختار إلى أيونات منتجات أصغر يمكننا التنبؤ بها.
• Q3: ثم يفصل أيون منتج واحد محدد. هذا يؤكد ما كان الجزيء الأصلي ويعطي إشارة نظيفة جدا للقياس.

تدعم الطريقة التي تعمل بها هذه الأجزاء معا أساليب قوية مثل مراقبة التفاعلات المتعددة (MRM). ما’ أكثر ، يعطي MRM حساسية وخصوصية لا تصدق.

مزايا ثلاثية رباعية القطب طيف الكتلة في تحليل الآثار

نظام رباعي القطب الثلاثي لديه بعض الفوائد الواضحة التي تجعله جيدا حقا لتحليل الآثار في الخليطات المعقدة.

حساسية عالية للكشف عن مستوى منخفض

سبب كبير لاستخدام نظام ثلاثي رباعي الأقطاب هو حساسيته الرائعة. إنه حساس جداً. يمكن أن يكتشف المحللين عند مستويات أجزاء لكل تريليون (ppt) ، وأحيانا حتى أقل. وهذا يجعلها مثالية للوظائف التي تكون فيها حتى أصغر كميات مهمة، مثل العثور على بقايا مبيدات الآفات أو المستقلبات الغذائية للأدوية أو الملوثات التي تبقى في البيئة لفترة طويلة.

انتقائية استثنائية للتغلب على تأثير المصفوفة

عند العمل مع عينات العالم الحقيقي مثل التربة أو الدم أو الأغذية ، يواجه العلماء مشكلة كبيرة تسمى “ تأثير المصفوفة. ” يحدث هذا عندما أشياء أخرى في العينة فوضى مع الهدف analyte’ إشارة ، إما مما يجعلها أضعف أو أقوى. ونتيجة لذلك ، يمكن أن يفسد ذلك دقة القياس.

وضع MRM قوي لأنه يفلتر الأيونات مرتين. Q1 هو البوابة الأولى، فقط السماح أيون السلف من خلال. بعد أن يتفكك الأيون في q2، يعمل Q3 بوابة ثانية. يسمح فقط أيون منتج محدد ومعروف بالوصول إلى الكاشف. هذا محدد جدا “ سلف المنتج” مسار الأيونات مثل بصمة أصابع فريدة للمركب المستهدف. لذلك ، يقلل هذا الترشيح في خطوتين إلى حد كبير من ضوضاء الخلفية. إنه يتخلص عمليا من التدخل من مصفوفة العينة. وبالتالي ، يضمن إشارة واضحة وصحيحة ، حتى بالنسبة لكميات صغيرة من المادة.

الدقة الكمية عبر نطاق ديناميكي واسع

توفر أنظمة ثلاثية رباعية الأقطاب قياسات قوية وموثوقة عبر مجموعة واسعة جدا من التركيزات. وهذا يعني أنه يمكنهم قياس كل من المركبات المنخفضة المستوى (التأثير) والمركبات عالية المستوى بدقة في نفس الاختبار. هذه ميزة لا تقدر بثمن عندما تحتوي العينات على مجموعة واسعة من المكونات.

مجالات التطبيق التي تتطلب تحليل الآثار في عينات معقدة

تظهر فائدة مقاييس الطيف الثلاثي رباعي القطب في العديد من الصناعات حيث العثور على المواد ذات المستوى النزري ضروري تماما.

• رصد البيئة والكشف عن الملوثات: التحقق من نوعية الهواء والمياه والتربة غالبا ما يعني أنه يجب علينا العثور على الملوثات بمستويات منخفضة جدا. يساعد طيف الكتلة الثلاثي رباعي القطب على الوفاء بالقواعد الحكومية من خلال تحديد أشياء مثل المعادن الثقيلة ومبيدات الآفات ومضاعفات الغدد الصماء مع يقين كبير.
• سلامة الأغذية وتحليل البقايا: للحفاظ على سلامة الأغذية، يجب أن نجد أشياء محظورة مثل الأدوية الحيوانية، السموم الفطرية، أو مبيدات الآفات المتبقية. تتيح انتقائية MRM للعلماء العثور على هذه المواد حتى داخل المواد الغذائية المعقدة مثل الحليب أو اللحوم أو مستخلصات الفواكه.
• البحوث السريرية والطبية الحيوية: في دراسات الدواء أو علم السموم، يحتاج العلماء إلى قياس العلامات الحيوية أو المنتجات الثانوية للدواء التي هي في مستويات منخفضة جدا في سوائل الجسم. توفر دقة أنظمة ثلاثية رباعية الأقطاب بيانات موثوقة لاتخاذ الخيارات السريرية ونتائج البحث.
• مراقبة الجودة الصيدلانية: يتطلب صنع الأدوية اختبار صارم للتحقق من نقاء المنتج والجرعة الصحيحة. تساعد آلات ثلاثية رباعية القطب في العثور على الشوائب أو منتجات الانحلال التي قد تغير مدى عمل الدواء أو إذا كان آمناً.

مقارنة مع تقنيات الطيف الكتلي الأخرى

تستخدم أدوات MS الأخرى للتحليل ، لكنها تختلف كثيرا عن ثلاثية أربعة قطبات عندما يتعلق الأمر بتحليل التتبع.

• أنظمة رباعية قطبية واحدة مقابل ثلاثية: رباعي قطب واحد فقط يمكن’ t القيام بالتحليل المتزامن (MS / MS). يمكن’ t أداء أساليب تجزئة مثل MRM. بسبب هذا ، فهي أقل انتقائية بكثير وتتأثر أكثر بالتداخل المصفوفة. وهذا يجعلها ليست جيدة للعينات المعقدة عندما تقارنها مع ثلاثية رباعية الأقطاب.
• وقت الطيران (TOF) مقابل الأداء الرباعي الثلاثي: آلات وقت الطيران (TOF) ، وخاصة تلك عالية الدقة مثل Q-TOFs ، رائعة في تحليل المسح الكامل. إنها تعطي قراءات جماعية دقيقة جدا، والتي هي ضرورية لتحديد المركبات المجهولة. ولكن، لقياس المواد المعروفة في مستويات منخفضة جدا، ثلاثية رباعية القطب’ عادة ما يوفر وضع MRM حدود الكشف الأدنى. كما أنه لديه نطاق ديناميكي أوسع وأصعب ضد تأثيرات المصفوفة السيئة.
• متى تختار رباعي القطب الثلاثي على التقنيات الأخرى: إذا كان عملك يتطلب أفضل حساسية وانتقائية مطلقة لقياس كميات صغيرة من المركبات المحددة في مواد معقدة - مثل الاختبارات التنظيمية أو التشخيص السريري - فإن نظام ثلاثي رباعي الأقطاب هو الفائز الواضح. أدائها في وضع MRM لا مثيل له.

كفاءة سير العمل والفوائد التشغيلية

بالإضافة إلى قوتها التحليلية، تجعل الأقطاب الرباعية الثلاثية أيضًا عمل المختبر أكثر كفاءة.

• إعداد عينة مبسطة مع تحسين الانتقائية: الانتقائية المدهشة من MRM يعني أن العينات غالبا ما لا’ تحتاج إلى الكثير من التنظيف. في بعض الأحيان ، يمكن استبدال العمليات الصعبة والطويلة مثل استخراج المرحلة الصلبة (SPE) ببساطة “ تخفيف وإطلاق النار” طرق. هذا لا يوفر الكثير من الوقت ويستخدم أقل من المذيبات. كما يقلل من فرصة فقدان أو تلوث المحلل أثناء إعداد العينة.
• تقليل تداخل المصفوفة وضوضوضاء الخلفية: تركز الجهاز فقط على مسارات أيونات محددة بدلا من مسح مجموعة واسعة من الكتلة. وبذلك يتم تقليل الضوضاء الكيميائية بشكل كبير. هذا يعطيك نتائج أكثر نظافة، ويسهل العثور على القمم المناسبة، ويخلق نسب إشارة إلى ضوضاء أعلى.
• التوافق مع تقنيات الكروماتوغرافيا (GC / MS ، LC / MS): رباعي القطب الثلاثي يتصل بسهولة مع كل من الكروماتوغرافيا الغازية (GC) والكروماتوغرافيا السائلة (LC). هذا يعطيك الحرية لإنشاء أفضل الأساليب لمجموعة كبيرة من التحليلات المختلفة.

الابتكارات التكنولوجية التي تعزز الأداء ثلاثي الأقطاب

وقد جعلت التطورات الجديدة الثلاثية رباعية الأقطاب أكثر أهمية كأدوات ضرورية.

• قدرات الانفصال الناجم عن الاصطدام (CID): اليوم’ خلايا CID فعالة للغاية. يضمنون تجزئة قوية وقابلة للتكرار. هذا يساعد على تأكيد مركب’ الهوية مع درجة عالية من الثقة، حتى عند إخبار الفرق بين الجزيئات المتشابهة جدا.
• مراقبة التفاعلات المتعددة (MRM): لا يزال MRM هو الطريقة الرئيسية للقياس المستهدف. لقد غيرت المجال عن طريق تتبع أزواج أيونات المنتج السليف الفريدة. والنتيجة هي تحسن كبير في كل من الحساسية والخصوصية.
• تكامل البرمجيات لمعالجة البيانات والإبلاغ: الأنظمة الحديثة لديها برامج سهلة الاستخدام التي تتعامل مع العديد من المهام تلقائيا. على سبيل المثال، يمكنه إعداد الأساليب، ودمج القمم، وإنشاء منحنيات المعايرة، وتنسيق التقارير. وهذا يجعل الحصول على البيانات وفهمها أسرع وأكثر موثوقية وأقل فرصة للأخطاء البشرية.

PERSEE: مصنع موثوق للأدوات التحليلية

بما أن فوائد الطيف الكتلي الثلاثي رباعي القطب واضحة ، فإن اختيار صانع أدوات موثوق به ومتقدم مهم جداً. هذا الخيار لا يؤثر فقط على ما يمكنك القيام به تحليليا ولكن أيضا دعمك طويل الأجل وقدرتك على تطوير تطبيقات جديدة.

نظرة عامة على خبرة PERSEE في الأجهزة العلمية

برسي لقد كان لاعبًا رئيسيًا في الأدوات العلمية منذ بدءها قبل أكثر من 60 عامًا. مع العديد من العقود من المعرفة في مجالات من الطيف البصري إلى الطيف الكتلي الكروماتوغرافي، تستمر PERSEE في صنع منتجات جديدة مصممة للاحتياجات المتغيرة للمختبرات في جميع أنحاء العالم.

تسليط الضوء على نظام PERSEE G5 GC-MS / MS للكشف المتقدم عن الآثار

نظام PERSEE G5 GC-MS/MS هو مثال مثالي على الفوائد التقنية التي نحن’ لقد تحدثت عن. مصدر أيونة الإلكترونات الحديث (EI) مصمم لكفاءة عالية. التحكم الذكي في درجة الحرارة يحافظ عليه أيضًا على التشغيل الثابت لفترات طويلة. هذه ميزة رئيسية لاختبارات المختبرات المزدحمة للسلامة البيئية أو الغذائية. بالإضافة إلى ذلك، يساعد تصميم الفراغ المحسن من مرحلتين المزيد من الأيونات على الوصول إليها، وهو أمر كبير للوصول إلى الكشف عن مستوى ppt اللازم لتحليل الآثار في المواد المعقدة.

الالتزام بالجودة والدعم والابتكار

تلبي أنظمة PERSEE معايير شهادة CE. لدى الشركة فرق دعم تقني في جميع أنحاء العالم، وبرامجها تأتي بلغات متعددة. لذلك ، تكرس PERSEE ليس فقط لمدى عمل أدواتها بشكل جيد ، ولكن أيضًا للتأكد من سعادة المستخدمين من يوم التثبيت حتى الاستخدام اليومي. إنهم دائما يستثمرون في البحث والتطوير، مما يضمن أن أدواتهم تبقى في طليعة التكنولوجيا التحليلية.

الأسئلة الشائعة:

س1: ما الذي يجعل ثلاثي رباعي القطب أفضل من أنواع أخرى من طيف الكتلة لتحليل الآثار؟
ج: أفضل مقياس طيف كتلة ثلاثي رباعي القطب لأنه يحتوي على حساسية وانتقائية ممتازة. ويرجع ذلك إلى قدرته الخاصة على القيام بمراقبة ردود الفعل المتعددة (MRM). هذا “ فلتر الكتلة المزدوجة” الطريقة تصفر على أيون سليف معين وأيون منتج معين. وبذلك يقلل بشكل كبير من ضوضاء الخلفية وتأثيرات المصفوفة من العينات المعقدة. وهذا يجعلها الأداة المثالية للحصول على أدنى حدود الكشف في وظائف القياس المستهدفة ، مما يفوق الأداء المعتاد لأنظمة رباعية القطب الفردية أو TOF لهذا الاستخدام المحدد.

س2: هل يمكنني استخدام نظام ثلاثي رباعي القطب لكل من التحليل النوعي والكمي؟
ج: نعم، يمكنك. هذا’ بنيت بشكل رئيسي للعمل الكمي الراقي باستخدام أساليب مستهدفة مثل MRM. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدام رباعي ثلاثيًا للتعرف النوعي. يمكن أن تقوم بمسح أيونات المنتج لإنشاء أنماط التشتت (الطيف) من أيون سليف مختار. وهذا يعطي تفاصيل هيكلية مفيدة للمساعدة في تحديد مركبات مجهولة أو مفاجئة.

Q3: هل G5 GC-MS / MS من PERSEE مناسبة للاستخدام الروتيني للمختبر؟
ج: نعم، هو كذلك. مصنوع PERSEE G5 GC-MS / MS للعمل اليومي لمختبر تحليلي منتظم. لديه ضبط تلقائي، ونظام فراغ قوي مصنوع لاستخدام طويل الأجل ومستقر مع القليل من الصيانة، وواجهة برمجيات بسيطة تجعل من السهل تطوير الأساليب وتشغيل العمليات اليومية. هذه الميزات تجعله اختيار رائع لأماكن مثل المراقبة البيئية أو مختبرات مراقبة الجودة الصيدلانية التي تحتاج إلى أداء ثابت وموثوق به كل يوم.