Scegliere un nuovo spettrometro di massa è uno dei principali acquisti che un laboratorio può fare. Questa scelta influenza le capacità di ricerca, quanti campioni vengono eseguiti ogni giorno, i piani di bilancio e il laboratorio; intera operazione. L'analizzatore di massa è fondamentale per questa scelta. È il motore della macchina. Ordina gli ioni secondo il loro rapporto massa-carica (m/z).
Sono disponibili molti tipi di analizzatori di massa. Tuttavia, la maggior parte dei laboratori finisce per scegliere tra due tecnologie principali. Questi sono il quadrupolo e il tempo di volo (TOF). Questo articolo esaminerà come funziona ogni tecnologia. Confronterà direttamente ciò che possono fare. Darà anche consigli chiari su come abbinare una macchina’ caratteristiche con ciò che il tuo laboratorio ha bisogno di fare.
L'analizzatore di massa quadrupolo: il cavallo di lavoro affidabile
Lo spettrometro di massa quadrupolo è il tipo di analizzatore di massa più comune nei laboratori in tutto il mondo. È noto per la sua resistenza, affidabilità e ottime prestazioni in applicazioni mirate. Ciò lo rende lo strumento ideale per i test quotidiani e il controllo della qualità.
Principio di funzionamento
Pensate al quadrupolo come un filtro di massa molto esatto. È costruito da quattro barre metalliche parallele. Un mix di una tensione costante di corrente continua (DC) e un campo elettrico di radiofrequenza (RF) cambiante viene inviato a queste aste. Per qualsiasi gruppo di tensioni, solo ioni di un certo rapporto massa-carica possono mantenere un percorso costante. Questi ioni volano attraverso le barre fino al rilevatore. Tutti gli altri ioni hanno percorsi instabili. Sono spinti fuori e mai rilevati. La macchina scansiona le tensioni RF e DC su un intervallo di massa impostato per creare un spettro di massa completo. Questo processo consente a diversi ioni di passare attraverso uno dopo l'altro.
Questa azione di filtraggio è il motivo per cui il quadrupolo è così utile e semplice da gestire.
Punti di forza fondamentali
Il quadrupolo’ Il design offre diversi vantaggi principali. È particolarmente utile per l'analisi mirata utilizzando la modalità Single Ion Monitoring (SIM). In questa modalità, la macchina non scansiona tutte le masse. Invece, imposta le tensioni in modo da consentire il passaggio solo di ioni specifici di interesse. Questa messa a fuoco fornisce una sensibilità molto alta e limiti di rilevamento bassi per composti noti. Inoltre, è una tecnologia ben sviluppata nota per essere stabile e duratura. Ciò lo rende perfetto per laboratori occupati con elevate esigenze. Infine, i sistemi quadrupoli di solito costano meno di acquistare e sono più economici da mantenere, fornendo un grande valore.
Questi vantaggi lo rendono uno strumento pratico e potente per molti laboratori diversi.
Limitazioni inerenti
Ma il design di filtraggio di un quadrupolo ha anche alcuni svantaggi. Misura la cosiddetta massa nominale, cioè misura la massa al numero intero più vicino (ad esempio, m/z 150, non 150.056). Ciò si traduce in una risoluzione di massa inferiore. Non può distinguere tra due composti che hanno la stessa massa nominale ma masse esatte leggermente diverse. Questo può essere un problema quando si analizzano campioni complessi con possibili interferenze isobariche.
L'analizzatore di massa Time-of-Flight (TOF): lo specialista ad alta risoluzione
Il quadrupolo funge da filtro. Al contrario, l'analizzatore di massa Time-of-Flight (TOF) funziona più come una pista da corsa ad alta velocità per ioni. È la scelta preferita per la ricerca e il lavoro di scoperta. L'obiettivo principale qui è quello di identificare sostanze sconosciute.
Principio di funzionamento
L'idea dietro TOF è intelligentemente semplice. L'analizzatore ha una fonte ionica, una lunga, senza campo “ tubo di volo,” e un rilevatore all'estremità. Un impulso di energia spinge un gruppo di ioni nel tubo di volo. Questo dà a ogni ione esattamente la stessa quantità di energia cinetica. Pensate a una palla da cannone pesante e una palla da tennis leggera lanciata con la stessa forza. Gli ioni più leggeri volano lungo il tubo molto più velocemente degli ioni più pesanti. La macchina misura l'esatto “ Ora del volo” per ogni ione per percorrere la lunghezza del tubo e colpire il rilevatore. Questa volta è direttamente collegato allo ion’ Questo processo consente di creare uno spettro di massa completo da un solo impulso di ioni.
Questo metodo fornisce un “ istantanea” tutti gli ioni presenti contemporaneamente.
Punti di forza fondamentali
Il principale vantaggio della tecnologia TOF è la sua grande prestazione in due aree chiave: risoluzione di massa e precisione di massa. Può dire la differenza tra variazioni molto piccole nel tempo di volo. Ciò gli dà una risoluzione di massa molto alta. Separa facilmente composti che un quadrupolo vedrebbe come un solo picco. Ancora più importante, fornisce un'eccellente precisione di massa. Misura un ione’ massa a tre o quattro posti decimali. Questa precisione è così alta che permette ai chimici di capire un composto’ formula elementare. Questo è uno strumento molto potente per identificare materiali sconosciuti senza uno standard di riferimento.
Queste capacità sono essenziali per il lavoro basato sulla scoperta.
Limitazioni inerenti
Le elevate prestazioni di un sistema TOF presentano alcuni svantaggi. Il costo iniziale e la possibile manutenzione per un TOF sono di solito più alti rispetto a un quadrupolo. La tecnologia può essere anche più complessa. A volte richiede conoscenze più speciali dall'operatore per la taratura e l'analisi dei dati. Inoltre, poiché raccoglie tali dati dettagliati ad alta risoluzione, i file di dati grezzi sono molto più grandi. Ciò richiede un sacco di spazio di archiviazione digitale e computer potenti per elaborare.
PERSEE Instruments: affidabilità nella pratica
Parlare della tecnologia in teoria è utile. Ma è più pratico vedere come viene utilizzato in una macchina reale. Questo è dove un maker’ La reputazione di s per la qualità e il design intelligente è così importante.
Un’eredità di qualità
Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd. (PERSEE) è un noto produttore di strumenti scientifici. Hanno una storia di oltre 30 anni. Durante questo periodo, Persee ha dimostrato una forte attenzione alla grande ingegneria, affidabilità e realizzazione di strumenti che sono potenti ma comunque facili da usare.
Questa lunga storia si traduce in prodotti affidabili.
Il PERSEE M7 GC-MS: l'incarnazione delle forze quadrupolari
Il PERSEE M7 Quadrupolo singolo GC-MS è un esempio perfetto di tecnologia quadrupole moderna. È realizzato per soddisfare le esigenze di oggi’ laboratori. È progettato appositamente per luoghi che si affidano ai principali punti di forza di un quadrupolo: stabilità per risultati ripetibili, resistenza per un elevato rendimento e precisione per il lavoro quantitativo quotidiano. Ciò rende l'M7 la scelta ideale per usi in controllo qualità, test ambientali e qualsiasi analisi in cui l'obiettivo principale è quello di controllare e misurare composti noti. È un acquisto intelligente e affidabile per laboratori che si concentrano sul lavoro mirato.
Conclusione
Alla fine, non c'è un singolo “ migliore” spettrometro di massa. Esiste solo lo strumento migliore per un determinato set di lavori analitici. La scelta non è quella di dimostrare che una tecnologia è migliore. Si tratta di decidere quale ha i punti di forza che meglio corrispondono al tuo laboratorio’ S obiettivi.
Il messaggio principale è semplice. Scegli uno strumento quadrupolo, come il PERSEE M7, se il tuo laboratorio’ Il lavoro principale è il test quotidiano. È anche la scelta giusta per la misurazione mirata di composti noti. Dovresti anche scegliere quando l'affidabilità, la facilità d'uso e il buon rapporto qualità-prezzo sono le tue principali preoccupazioni. Scegli uno strumento Time-of-Flight se il tuo lavoro include ricerca e sviluppo. È anche la scelta giusta per identificare materiali sconosciuti. Scegli questo tipo quando alta risoluzione di massa e precisione sono vitali per il tuo successo. Il passo più importante è quello di pianificare chiaramente il tuo laboratorio’ S obiettivi. Pensate a oggi e al futuro. Una volta che le tue esigenze sono chiare, scegliere tra queste due potenti tecnologie sarà molto più facile.
Domande frequenti:
Q1: Con l'aumento degli strumenti ad alta risoluzione, uno spettrometro di massa quadrupolo è ancora un investimento rilevante?
R: Sì, sicuramente. Per i molti laboratori che si concentrano su QA / QC quotidiano e analisi mirate, un sistema quadrupolo come il PERSEE M7 è ancora la scelta preferita. Il suo mix di sensibilità in modalità SIM, resistenza, costi di proprietà inferiori e facilità d'uso offre un grande valore. Questo’ è perfetto per le situazioni in cui è necessario misurare in modo affidabile composti specifici giorno dopo giorno.
Q2: Che cos'è un Q-TOF e come si relaziona a queste due tecnologie?
R: Un Q-TOF è una macchina ibrida. Unisce i punti di forza di entrambe le tecnologie. Utilizza un quadrupolo all'estremità anteriore per agire come ‘ filtro. ’ Questo filtro seleziona uno specifico ione di interesse. Questo ione viene poi inviato a un analizzatore TOF per l'analisi di massa ad alta risoluzione. Questa configurazione consente esperimenti avanzati (MS/MS). È uno strumento potente utilizzato principalmente nei laboratori di ricerca per capire le strutture chimiche.
Q3: Se scelgo un quadrupolo, sto rinunciando a troppe prestazioni rispetto a un TOF?
A: Non affatto. Stai solo scegliendo un altro tipo di prestazione. Un TOF è ottimo per l'analisi ad alta risoluzione e a spettro completo. Un quadrupolo, invece, fornisce prestazioni migliori per misurazioni mirate. Lavorando in modalità SIM, un quadrupolo trascorre tutto il suo tempo osservando solo gli ioni che ti interessano. Ciò porta a una sensibilità eccezionale e a limiti di rilevamento molto bassi. Questi sono spesso migliori di quello che un TOF può raggiungere in modalità full-scan per quel composto specifico.
