Elegir un nuevo espectrómetro de masas es una de las principales compras que un laboratorio puede hacer. Esta elección afecta a las capacidades de investigación, la cantidad de muestras que se ejecutan cada día, los planes presupuestarios y el laboratorio. toda la operación. El analizador de masas es fundamental para esta elección. Es el motor de la máquina. Ordena los iones por su relación masa-carga (m/z).
Hay muchos tipos de analizadores de masa disponibles. Sin embargo, la mayoría de los laboratorios terminan eligiendo entre dos tecnologías principales. Estos son el cuadrupolo y el tiempo de vuelo (TOF). Este artículo analizará cómo funciona cada tecnología. Comparará directamente lo que pueden hacer. También dará consejos claros sobre cómo emparejar una máquina’ características con lo que su laboratorio necesita hacer.
El analizador de masa cuadrupolo: el caballo de trabajo confiable
El espectrómetro de masas cuadrupolo es el tipo más común de analizador de masas en los laboratorios de todo el mundo. Es conocido por su resistencia, fiabilidad y gran rendimiento en aplicaciones específicas. Esto lo convierte en la herramienta ideal para las pruebas diarias y el trabajo de control de calidad.
Principio de operación
Piense en el cuadrupolo como un filtro de masa muy exacto. Está construido a partir de cuatro barras metálicas paralelas. Se envía a estas barras una mezcla de una tensión constante de corriente continua (CC) y un campo eléctrico cambiante de radiofrecuencia (RF). Para cualquier conjunto dado de voltajes, solo iones de una cierta relación masa-carga pueden mantener una trayectoria constante. Estos iones vuelan a través de las varillas al detector. Todos los demás iones tienen rutas inestables. Son expulsados y nunca detectados. La máquina escanea las tensiones de RF y CC en un rango de masas establecido para crear un espectro de masas completo. Este proceso permite que diferentes iones pasen uno tras otro.
Esta acción de filtrado es la razón por la que el cuadrupolo es tan útil y sencillo de manejar.
Puntos fuertes
El cuadrupolo’ Su diseño ofrece varios beneficios principales. Es especialmente bueno para el análisis dirigido utilizando el modo de Monitoreo de Iones Únicos (SIM). En este modo, la máquina no escanea todas las masas. En su lugar, establece las tensiones para permitir que solo pasen iones específicos de interés, lo que proporciona una sensibilidad muy alta y límites de detección bajos para compuestos conocidos. Además, es una tecnología bien desarrollada conocida por ser estable y duradera. Esto lo hace perfecto para laboratorios ocupados con altas demandas. Por último, los sistemas cuadrupolos suelen costar menos de comprar y son más baratos de mantener, proporcionando un gran valor.
Estos beneficios lo convierten en una herramienta útil y poderosa para muchos laboratorios diferentes.
Limitaciones Inherentes
Pero el diseño de filtrado de un cuadrupolo también tiene algunos inconvenientes. Mide lo que se llama masa nominal, lo que significa que mide la masa hasta el número entero más cercano (por ejemplo, m/z 150, no 150.056). Esto da como resultado una resolución de masa más baja. No puede distinguir entre dos compuestos que tienen la misma masa nominal pero masas exactas ligeramente diferentes. Esto puede ser un problema cuando se analizan muestras complejas con posibles interferencias isobáricas.
El analizador de masas de tiempo de vuelo (TOF): el especialista en alta resolución
El cuadrupolo actúa como filtro. Por el contrario, el analizador de masa Time-of-Flight (TOF) funciona más como una pista de carreras de alta velocidad para iones. Es la mejor opción para la investigación y el trabajo de descubrimiento. El objetivo principal aquí es identificar sustancias desconocidas.
Principio de operación
La idea detrás del TOF es inteligentemente simple. El analizador tiene una fuente iónica, una larga, libre de campo “ tubo de vuelo,” y un detector en el extremo lejano. Un pulso de energía empuja un grupo de iones al tubo de vuelo. Esto da a cada ión exactamente la misma cantidad de energía cinética. Piense en una pelota de cañón pesada y una pelota de tenis ligera lanzada con la misma fuerza. Los iones más ligeros volarán por el tubo mucho más rápido que los iones más pesados. La máquina mide el exacto “ hora del vuelo” para que cada ión recorra la longitud del tubo y golpee el detector. Esta vez está directamente conectado al ion’ Este proceso permite crear un espectro de masas completo a partir de un solo pulso de iones.
Este método proporciona un “ instantánea” todos los iones presentes a la vez.
Puntos fuertes
El principal beneficio de la tecnología TOF es su gran rendimiento en dos áreas clave: resolución de masa y precisión de masa. Puede distinguir entre variaciones muy pequeñas en el tiempo de vuelo. Esto le da una resolución de masa muy alta. Fácilmente separa compuestos que un cuadrupolo vería como un solo pico. Aún más importante, proporciona una excelente precisión de masa. Mide un ion’ masa a tres o cuatro lugares decimales. Esta precisión es tan alta que permite a los químicos descubrir un compuesto’ fórmula elemental. Esta es una herramienta muy potente para identificar materiales desconocidos sin un estándar de referencia.
Estas capacidades son esenciales para el trabajo basado en el descubrimiento.
Limitaciones Inherentes
El alto rendimiento de un sistema TOF viene con algunas desventajas. El costo inicial y el posible mantenimiento para un TOF son generalmente más altos que para un cuadrupolo. La tecnología también puede ser más compleja. A veces requiere más conocimientos especiales del operador para la calibración y el análisis de datos. Además, debido a que recoge datos tan detallados de alta resolución, los archivos de datos en bruto son mucho más grandes. Esto requiere mucho espacio de almacenamiento digital y potentes computadoras para procesar.
PERSEE Instruments: fiabilidad en la práctica
Hablar de tecnología en teoría es útil. Pero es más práctico ver cómo se utiliza en una máquina real. Aquí es donde un maker’ La reputación de la calidad y el diseño inteligente es tan importante.
Un legado de calidad
Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd. (PERSEE) es un fabricante bien conocido de instrumentos científicos. Tienen una historia de más de 30 años. Durante este tiempo, Perseguir ha demostrado un fuerte enfoque en la gran ingeniería, la fiabilidad y la fabricación de instrumentos que son poderosos pero todavía fáciles de usar.
Esta larga historia se traduce en productos fiables.
El PERSEE M7 GC-MS: La encarnación de las fuerzas del cuadrupolo
El PERSEE M7 GC-MS cuadrupolo único es un ejemplo perfecto de la tecnología moderna de cuadrupolo. Está hecho para satisfacer las necesidades de hoy’ Los laboratorios. Está especialmente diseñado para lugares que dependen de las principales fortalezas de un cuadrupolo: estabilidad para resultados repetibles, resistencia para un alto rendimiento y precisión para el trabajo cuantitativo diario. Esto hace que el M7 sea la opción ideal para usos en el control de calidad, pruebas ambientales y cualquier análisis donde el objetivo principal es comprobar y medir compuestos conocidos. Es una compra inteligente y fiable para laboratorios que se centran en el trabajo dirigido.
Conclusión
Al final, no hay “ mejor” espectrómetro de masas. Sólo hay la mejor herramienta para un conjunto específico de trabajos analíticos. La decisión no es demostrar que una tecnología es mejor. Se trata de decidir cuál tiene las fortalezas que mejor coinciden con su laboratorio’ Objetivos S.
El mensaje principal es simple. Elija un instrumento cuadrupolo, como el PERSEE M7, si su laboratorio’ El trabajo principal es la prueba diaria. También es la elección correcta para la medición dirigida de compuestos conocidos. También debe elegirlo cuando la fiabilidad, la facilidad de uso y el buen valor son sus principales preocupaciones. Elija un instrumento Time-of-Flight si su trabajo incluye investigación y desarrollo. También es la opción correcta para identificar materiales desconocidos. Elija este tipo cuando la alta resolución de masa y la precisión son vitales para su éxito. El paso más vital es diseñar claramente su laboratorio’ Objetivos S. Piensa en el presente y el futuro. Una vez que sus necesidades estén claras, elegir entre estas dos potentes tecnologías será mucho más fácil.
Preguntas frecuentes:
P1: ¿Con el aumento de los instrumentos de alta resolución, un espectrómetro de masas cuadrupolo sigue siendo una inversión relevante?
R: Sí, definitivamente. Para los muchos laboratorios que se centran en el control de calidad diario y el análisis dirigido, un sistema cuadrupolo como el PERSEE M7 sigue siendo la mejor opción. Su combinación de sensibilidad en modo SIM, resistencia, menores costos de propiedad y facilidad de uso ofrece un gran valor. Es’ es perfecto para situaciones en las que necesita medir de manera fiable compuestos específicos día tras día.
Q2: ¿Qué es un Q-TOF y cómo se relaciona con estas dos tecnologías?
R: Un Q-TOF es una máquina híbrida. Combina las fortalezas de ambas tecnologías. Utiliza un cuadrupolo en el extremo frontal para actuar como un ‘ filtro. ’ Este filtro selecciona un ion específico de interés. Ese ión se envía entonces a un analizador TOF para el análisis de masas de alta resolución. Esta configuración permite experimentos avanzados (MS/MS). Es una poderosa herramienta utilizada principalmente en laboratorios de investigación para descubrir estructuras químicas.
P3: Si elijo un cuadrupolo, ¿estoy renunciando a demasiado rendimiento en comparación con un TOF?
R: En absoluto no. Estás eligiendo un tipo diferente de rendimiento. Un TOF es excelente para el análisis de alta resolución y espectro completo. Un cuadrupolo, por otro lado, da un mejor rendimiento para la medición dirigida. Trabajando en modo SIM, un cuadrupolo pasa todo su tiempo observando solo los iones que le interesan, lo que conduce a una sensibilidad excepcional y límites de detección muy bajos. Estos son a menudo mejores que lo que un TOF puede lograr en modo de escaneo completo para ese compuesto específico.
