Chọn một máy quang phổ khối lượng mới là một trong những mua hàng lớn mà một phòng thí nghiệm có thể thực hiện. Lựa chọn này ảnh hưởng đến khả năng nghiên cứu, bao nhiêu mẫu được chạy mỗi ngày, kế hoạch ngân sách và phòng thí nghiệm ’ toàn bộ hoạt động. Máy phân tích khối lượng là trung tâm của lựa chọn này. Đó là động cơ của máy. Nó sắp xếp các ion theo tỷ lệ khối lượng-sạc của chúng (m / z).
Nhiều loại máy phân tích khối lượng có sẵn. Tuy nhiên, hầu hết các phòng thí nghiệm cuối cùng lựa chọn giữa hai công nghệ chính. Đây là tứ cực và thời gian bay (TOF). Bài viết này sẽ xem xét cách mỗi công nghệ hoạt động. Nó sẽ trực tiếp so sánh những gì họ có thể làm. Nó cũng sẽ đưa ra lời khuyên rõ ràng về cách phù hợp với một máy’ s tính năng với những gì phòng thí nghiệm của bạn cần làm.
Máy phân tích khối lượng tứ cực: Ngựa làm việc đáng tin cậy
Máy phân tích khối lượng bốn cực là loại máy phân tích khối lượng phổ biến nhất trong các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới. Nó được biết đến với sức mạnh, độ tin cậy và hiệu suất tuyệt vời trong các ứng dụng nhắm mục tiêu. Điều này làm cho nó trở thành công cụ phù hợp cho công việc kiểm tra hàng ngày và kiểm soát chất lượng.
Nguyên tắc hoạt động
Hãy nghĩ về tứ cực như một bộ lọc khối lượng rất chính xác. Nó được xây dựng từ bốn thanh kim loại song song. Một hỗn hợp của một điện áp dòng trực tiếp ổn định (DC) và một trường điện tần số vô tuyến (RF) thay đổi được gửi đến các thanh này. Đối với bất kỳ bộ điện áp nào, chỉ có các ion có tỷ lệ khối lượng-sạc nhất định có thể giữ một con đường ổn định. Các ion này bay qua các thanh đến máy dò. Tất cả các ion khác đều có đường đi không ổn định. Chúng bị đẩy ra ngoài và không bao giờ được phát hiện. Máy quét điện áp RF và DC trên một phạm vi khối lượng được thiết lập để tạo ra phổ khối lượng đầy đủ. Quá trình này cho phép các ion khác nhau đi qua một sau một.
Hành động lọc này là lý do tại sao bốn cực rất hữu ích và đơn giản để quản lý.
Sức mạnh cốt lõi
Các quadrupole’ thiết kế cung cấp một số lợi ích chính. Nó đặc biệt tốt cho phân tích nhắm mục tiêu bằng cách sử dụng chế độ giám sát ion đơn (SIM). Trong chế độ này, máy không quét tất cả các khối lượng. Thay vào đó, nó thiết lập điện áp để chỉ cho phép các ion cụ thể quan tâm đi qua. Focus này cung cấp độ nhạy rất cao và giới hạn phát hiện thấp cho các hợp chất được biết đến. Ngoài ra, nó là một công nghệ phát triển tốt được biết đến là ổn định và lâu dài. Điều này làm cho nó hoàn hảo cho các phòng thí nghiệm bận rộn với nhu cầu cao. Cuối cùng, các hệ thống bốn cực thường chi phí ít hơn để mua và rẻ hơn để duy trì, cung cấp giá trị lớn.
Những lợi ích này làm cho nó trở thành một công cụ tiện dụng và mạnh mẽ cho nhiều phòng thí nghiệm khác nhau.
Hạn chế vốn có
Nhưng thiết kế lọc của một tứ cực cũng có một số nhược điểm. Nó đo được gọi là khối lượng danh nghĩa. Điều này có nghĩa là nó đo khối lượng đến số nguyên gần nhất (ví dụ, m / z 150, không phải 150.056). Điều này dẫn đến độ phân giải khối lượng thấp hơn. Nó không thể nhận ra sự khác biệt giữa hai hợp chất có cùng khối lượng danh nghĩa nhưng khối lượng chính xác hơi khác nhau. Điều này có thể là một vấn đề khi phân tích các mẫu phức tạp với sự can thiệp isobaric có thể xảy ra.
Máy phân tích khối lượng thời gian bay (TOF): Chuyên gia độ phân giải cao
Tứ cực hoạt động như một bộ lọc. Ngược lại, máy phân tích khối lượng Time-of-Flight (TOF) hoạt động giống như một đường đua tốc độ cao cho các ion. Đây là lựa chọn hàng đầu cho công việc nghiên cứu và khám phá. Mục tiêu chính ở đây là xác định các chất chưa biết.
Nguyên tắc hoạt động
Ý tưởng đằng sau TOF rất đơn giản. Bộ phân tích có một nguồn ion, một dài, không có trường “ chuyến bay ống,” và một máy dò ở cuối xa. Một xung năng lượng đẩy một nhóm ion vào ống bay. Điều này cho mỗi ion cùng một lượng năng lượng động. Hãy nghĩ về một quả bóng pháo nặng và một quả bóng quần vợt nhẹ ném với cùng một lực. Các ion nhẹ hơn sẽ bay xuống ống ống nhanh hơn nhiều so với các ion nặng hơn. Máy đo chính xác “ Thời gian bay” cho mỗi ion đi theo chiều dài của ống và đánh máy dò. Lần này được kết nối trực tiếp với ion’ khối lượng s. Quá trình này cho phép tạo ra phổ khối lượng đầy đủ từ chỉ một xung ion.
Phương pháp này cung cấp “ chụp ảnh” của tất cả các ion có mặt cùng một lúc.
Sức mạnh cốt lõi
Lợi ích chính của công nghệ TOF là hiệu suất tuyệt vời của nó trong hai lĩnh vực chính: độ phân giải khối lượng và độ chính xác khối lượng. Nó có thể nhận ra sự khác biệt giữa các biến thể rất nhỏ trong thời gian bay. Điều này cho nó một độ phân giải khối lượng rất cao. Nó dễ dàng tách các hợp chất mà một bốn cực sẽ xem như chỉ là một đỉnh. Quan trọng hơn nữa, nó cung cấp độ chính xác khối lượng tuyệt vời. Nó đo một ion’ s khối lượng đến ba hoặc bốn chỗ thập phân. Độ chính xác này rất cao nó cho phép các nhà hóa học tìm ra một hợp chất’ Công thức nguyên tố. Đây là một công cụ rất mạnh mẽ để xác định vật liệu không biết mà không có tiêu chuẩn tham chiếu.
Những khả năng này rất cần thiết cho công việc dựa trên khám phá.
Hạn chế vốn có
Hiệu suất cao của hệ thống TOF đi kèm với một số nhược điểm. Chi phí ban đầu và bảo trì có thể cho một TOF thường cao hơn so với một tứ cực. Công nghệ cũng có thể phức tạp hơn. Đôi khi nó đòi hỏi kiến thức đặc biệt hơn từ nhà điều hành để hiệu chuẩn và phân tích dữ liệu. Ngoài ra, bởi vì nó thu thập dữ liệu độ phân giải cao chi tiết như vậy, các tệp dữ liệu thô lớn hơn nhiều. Điều này đòi hỏi rất nhiều không gian lưu trữ kỹ thuật số và máy tính mạnh mẽ để xử lý.
PERSEE Instruments: Độ tin cậy trong thực tế
Nói về công nghệ trong lý thuyết là hữu ích. Nhưng thực tế hơn là xem nó được sử dụng như thế nào trong một máy thực sự. Đây là nơi một nhà sản xuất’ Danh tiếng về chất lượng và thiết kế thông minh là rất quan trọng.
Di sản chất lượng
Beijing Purkinje General Instrument Co., Ltd. (PERSEE) là một nhà sản xuất thiết bị khoa học nổi tiếng. Họ có lịch sử hơn 30 năm. Trong thời gian này, PERSEE đã cho thấy một sự tập trung mạnh mẽ vào kỹ thuật tuyệt vời, độ tin cậy, và tạo ra các dụng cụ mạnh mẽ nhưng vẫn dễ sử dụng.
Lịch sử dài này chuyển thành các sản phẩm đáng tin cậy.
PERSEE M7 GC-MS: Sự thể hiện của sức mạnh tứ cực
Các PERSEE M7 đơn tứ cực GC-MS là một ví dụ hoàn hảo về công nghệ bốn cực hiện đại. Nó được làm để phù hợp với nhu cầu của ngày hôm nay’ Các phòng thí nghiệm. Nó được thiết kế đặc biệt cho các nơi dựa vào điểm mạnh chính của một tứ cực: sự ổn định cho kết quả có thể lặp lại, sức mạnh cho thông lượng cao và độ chính xác cho công việc định lượng hàng ngày. Điều này làm cho M7 trở thành sự lựa chọn lý tưởng cho việc sử dụng trong kiểm soát chất lượng, kiểm tra môi trường và bất kỳ phân tích nào mà mục tiêu chính là kiểm tra và đo lường các hợp chất được biết đến. Nó là Mua hàng thông minh và đáng tin cậy cho các phòng thí nghiệm tập trung vào công việc mục tiêu.
Phần kết luận
Cuối cùng, không có một “ tốt nhất” quang phổ khối lượng. Chỉ có công cụ tốt nhất cho một bộ công việc phân tích cụ thể. Sự lựa chọn không phải là về việc chứng minh một công nghệ tốt hơn. Đó là về việc quyết định một trong số đó có điểm mạnh phù hợp tốt nhất với phòng thí nghiệm của bạn’ mục tiêu s.
Thông điệp cốt lõi rất đơn giản. Chọn một dụng cụ bốn cực, như PERSEE M7, nếu phòng thí nghiệm của bạn’ Công việc chính là kiểm tra hàng ngày. Nó cũng là sự lựa chọn đúng đắn cho phép đo nhắm mục tiêu của các hợp chất được biết đến. Bạn cũng nên chọn nó khi độ tin cậy, dễ sử dụng và giá trị tốt là mối quan tâm chính của bạn. Chọn một dụng cụ Time-of-Flight nếu công việc của bạn bao gồm nghiên cứu và phát triển. Nó cũng là sự lựa chọn đúng đắn để xác định các vật liệu không biết. Chọn loại này khi độ phân giải khối lượng cao và độ chính xác là rất quan trọng cho thành công của bạn. Bước quan trọng nhất là thiết lập rõ ràng phòng thí nghiệm của bạn’ mục tiêu s. Hãy suy nghĩ về hôm nay và tương lai. Một khi nhu cầu của bạn rõ ràng, lựa chọn giữa hai công nghệ mạnh mẽ này sẽ dễ dàng hơn nhiều.
Câu hỏi thường gặp:
Q1: Với sự gia tăng của các thiết bị độ phân giải cao, một quang phổ khối lượng bốn cực vẫn là một khoản đầu tư có liên quan?
A: Vâng, chắc chắn. Đối với nhiều phòng thí nghiệm tập trung vào QA / QC hàng ngày và phân tích nhắm mục tiêu, một hệ thống bốn cực như PERSEE M7 vẫn là lựa chọn hàng đầu. Sự pha trộn của độ nhạy cảm trong chế độ SIM, sức mạnh, chi phí sở hữu thấp hơn và dễ sử dụng cung cấp giá trị tuyệt vời. Nó’ hoàn hảo cho các tình huống mà bạn cần đo một cách đáng tin cậy các hợp chất cụ thể mỗi ngày.
Q2: Q-TOF là gì và nó liên quan đến hai công nghệ này như thế nào?
A: Q-TOF là một máy lai. Nó kết hợp điểm mạnh của cả hai công nghệ. Nó sử dụng một tứ cực ở đầu trước để hành động như một ‘ bộ lọc. ’ Bộ lọc này chọn một ion cụ thể quan tâm. Ion đó sau đó được gửi đến máy phân tích TOF để phân tích khối lượng độ phân giải cao. Thiết lập này cho phép các thí nghiệm tiên tiến (MS / MS). Nó là một công cụ mạnh mẽ được sử dụng chủ yếu trong phòng thí nghiệm nghiên cứu để tìm ra cấu trúc hóa học.
Q3: Nếu tôi chọn một tứ cực, tôi có từ bỏ quá nhiều hiệu suất so với TOF không?
A: Tất cả không. Bạn chỉ cần chọn một loại hiệu suất khác nhau. TOF là tuyệt vời trong phân tích độ phân giải cao, phổ đầy đủ. Mặt khác, một tứ cực cung cấp hiệu suất tốt hơn cho phép đo nhắm mục tiêu. Bằng cách làm việc trong chế độ SIM, một bốn cực dành tất cả thời gian của nó chỉ xem các ion bạn quan tâm. Điều này dẫn đến độ nhạy xuất sắc và giới hạn phát hiện rất thấp. Những điều này thường tốt hơn những gì một TOF có thể đạt được trong chế độ quét đầy đủ cho một hợp chất cụ thể đó.
