三重四極桿質(zhì)譜作為售價(jià)數(shù)倍于普通GCMS或LCMS的高端產(chǎn)品,已經(jīng)大量進(jìn)入了我國(guó)市場(chǎng),在科研、化工、環(huán)境、食品、地質(zhì)、農(nóng)業(yè)、臨床等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。毋庸置疑,三重四極桿是定量的不二之選,在定量方面有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但是在高分辨、多級(jí)串級(jí)質(zhì)譜等定性方面優(yōu)勢(shì)較弱。很多國(guó)外的實(shí)驗(yàn)室都采用裝備數(shù)臺(tái)QQQ并配備一臺(tái)離子阱或者QTOF儀器,以彌補(bǔ)定性能力的不足。
目前,三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀的市場(chǎng)主要由賽默飛、安捷倫、沃特世、島津、Sciex、珀金埃爾默等大的跨國(guó)公司所占據(jù),產(chǎn)品形態(tài)主要有三個(gè)類型:LC-MS/MS、GC-MS/MS、ICP-TQ MS。
在第十七屆北京分析測(cè)試學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)暨展覽會(huì)(BCEIA2017)召開(kāi)期間,儀器信息網(wǎng)邀約到賽默飛、安捷倫、沃特世和島津四家公司來(lái)介紹自家三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用案例,并請(qǐng)各廠商預(yù)測(cè)了未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀的市場(chǎng)熱點(diǎn)及潛力。
各家三重四極桿質(zhì)譜產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)如下 (按回稿時(shí)間先后排序):
賽默飛
賽默飛2017年發(fā)布兩款新型三重四極桿質(zhì)譜儀TSQ Altis and TSQ Quantis,特別是對(duì)客戶最為關(guān)心的儀器性能指標(biāo)RRS(Robustness, Reliability, Sensitivity)有很大突破(更高的靈敏度,可靠性和耐用性),并集成了多種新型硬件結(jié)構(gòu)革新,提升儀器性能。在食品安全、制藥、臨床研究、法醫(yī)毒理及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域?yàn)榭蛻籼峁O致體驗(yàn)。
賽默飛在BCEIA2017上展出的Altis三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀
由于采用了新型雙曲面分段四極桿,顯著增強(qiáng)離子傳輸效率和一致性,同時(shí)為客戶提供H-SRM分析方法,極大提高對(duì)大分子及小分子各化合物目標(biāo)定量的選擇性,提供最佳性能和最高靈敏度。另外賽默飛新型三重四極桿質(zhì)譜儀通過(guò)精密設(shè)計(jì)確保主動(dòng)離子管控+(AIM+)的卓越性能,AIM+集成了雙曲面分段四極桿和增強(qiáng)型RF和DC電子元件,進(jìn)一步優(yōu)化離子管控精度、可靠性、速度和重現(xiàn)性。為下一代目標(biāo)定量提供優(yōu)質(zhì)的平臺(tái)質(zhì)量保證。
面對(duì)未來(lái)定量的挑戰(zhàn),賽默飛在提供高品質(zhì)質(zhì)譜產(chǎn)品的同時(shí),為客戶提供從樣品前處理到數(shù)據(jù)分析管理的一站式服務(wù),更有優(yōu)質(zhì)的客戶服務(wù)及技術(shù)支持為客戶檢測(cè)工作提供強(qiáng)大的支撐。
賽默飛三重四極桿質(zhì)譜飛速發(fā)展,不斷推出食品安全、制藥/生物制藥、臨床研究、法醫(yī)毒理、環(huán)境安全、代謝脂質(zhì)組學(xué)解決方案,更是結(jié)合我們功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)合規(guī)系統(tǒng),幫助客戶實(shí)現(xiàn)安全、可靠、合規(guī)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)管理,為很多制藥企業(yè)健康持續(xù)發(fā)展提供了很好的平臺(tái)。
賽默飛TSQ 8000 Evo 系統(tǒng)專為高通量分析實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì),該系統(tǒng)提供三重四極桿 GC-MS/MS 系統(tǒng)的最高生產(chǎn)率,同時(shí)還具備 MS/MS 的易用性和更高性能的 SRM 模式。
EvoCell 技術(shù)帶來(lái)的生產(chǎn)率和性能
使 SRM 離子對(duì)的檢測(cè)速率提高到原速率的三倍,且不降低實(shí)驗(yàn)靈敏度
在單次運(yùn)行中檢測(cè)數(shù)千次不同離子對(duì),并同時(shí)確保出色的靈敏度
能夠在單次運(yùn)行中對(duì)超過(guò) 1,000 種化合物進(jìn)行篩查和定量
功能更大的 SRM 軟件,使用方便同時(shí)獲得更高生產(chǎn)率
利用功能更強(qiáng)大的 AutoSRM 軟件簡(jiǎn)化自動(dòng)方法開(kāi)發(fā)和管理,以及 SRM 實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)。
利用定時(shí) SRM 軟件優(yōu)化 SRM 時(shí)間安排,獲得更高的生產(chǎn)率
ExtractaBrite 離子源,獲得更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間
高基質(zhì)耐受性,最大程度降低樣品制備和清潔需要
配合專利真空鎖,維護(hù)或更換離子源無(wú)須卸真空,進(jìn)一步提高運(yùn)行時(shí)間
應(yīng)用案例:氣相色譜三重四極桿質(zhì)譜產(chǎn)品的典型用戶目前主要集中在食品安全領(lǐng)域,典型應(yīng)用主要為多農(nóng)藥殘留分析,我們?yōu)榇藢iT建立了“method kit(方法包)”,客戶根據(jù)“method kit(方法包)”的引導(dǎo),從樣品前處理到儀器方法的建立、樣品分析和結(jié)果報(bào)告輕松完成。
市場(chǎng)預(yù)測(cè):2017下半年以及2018年,氣相色譜三重四極桿質(zhì)譜產(chǎn)品的熱點(diǎn)市場(chǎng)仍然是食品安全領(lǐng)域,但目前環(huán)境領(lǐng)域、公安法醫(yī)的需求也在逐步增加。
安捷倫
三重四極桿質(zhì)譜包括液質(zhì)聯(lián)用三重四極桿質(zhì)譜和氣質(zhì)聯(lián)用三重四極桿質(zhì)譜。安捷倫的氣質(zhì)三重四極桿質(zhì)譜是目前市場(chǎng)上靈敏度最高的氣質(zhì)三重四極桿質(zhì)譜。這種高靈敏度不僅表現(xiàn)在更高的信噪比,更加表現(xiàn)在安捷倫采用IDL(最小儀器檢出限)這種計(jì)算方式對(duì)儀器的靈敏度進(jìn)行表征。這樣對(duì)于儀器實(shí)際的檢測(cè)能力有更明確地衡量。同時(shí),安捷倫的三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用有著卓越的抗污染能力。由于采用了真正的反吹和自清潔離子源(JetClean)等功能,使安捷倫的三重四極桿僅需極低的維護(hù)頻率。
安捷倫的液質(zhì)三重四級(jí)桿信價(jià)比高,操作簡(jiǎn)單和售后維護(hù)服務(wù)好是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的。隨著分析儀器技術(shù)的發(fā)展,儀器的靈敏度、抗污染能力、耐用性對(duì)于實(shí)驗(yàn)室常規(guī)定量檢測(cè)和有目標(biāo)篩查的應(yīng)用不存在任何技術(shù)問(wèn)題,客戶看重的更多是產(chǎn)品的信價(jià)比,操作難易程度以及后續(xù)的維護(hù)問(wèn)題。安捷倫一直把客戶的痛點(diǎn)作為研發(fā)儀器的首要重點(diǎn),比如劃時(shí)代的首款堆棧式Ultivo,在保證儀器靈敏度、抗污染能力、耐用性、容易操作的基礎(chǔ)上,最大程度提高儀器信價(jià)比,減少設(shè)備占用的實(shí)驗(yàn)室空間,實(shí)現(xiàn)最大容積率。最小儀器體積,更大的產(chǎn)出,實(shí)現(xiàn)最高的生產(chǎn)力、檢測(cè)效率,快速實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)。
今年推出Ultivo是款全新設(shè)計(jì)的液相三重四極桿質(zhì)譜,包括VacShield真空盾、Cyclone離子導(dǎo)桿、“Quant My Way”等設(shè)計(jì)最大程度達(dá)到并超過(guò)客戶預(yù)期。以軟件為例,在嚴(yán)格遵循客戶工作流程的基礎(chǔ)上,最大限度提高軟件的自動(dòng)化效率以及降低出錯(cuò)可能性,可以在一次分析中獲得正確的分析結(jié)果。
BCEIA2017安捷倫展臺(tái)上的Ultivo
應(yīng)用案例一:安捷倫的氣質(zhì)三重四極桿質(zhì)譜,無(wú)論是在國(guó)際還是國(guó)內(nèi)都無(wú)可置疑的擁有最高的市場(chǎng)份額。這里僅舉一個(gè)目前熱點(diǎn)的應(yīng)用說(shuō)明一下:德國(guó)明斯特的國(guó)家化學(xué)與獸醫(yī)分析研究所的Peter Fürst教授(歐盟基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室)就是與安捷倫有著長(zhǎng)期合作關(guān)系的使用者,也是使用三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用進(jìn)行二噁英檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)者之一。眾所周知,食品中二噁英的限量要求是非常嚴(yán)格的,這對(duì)于儀器的靈敏度就提出了很高的要求。目前國(guó)內(nèi)使用的都是高分辨磁質(zhì)譜方法,而歐洲2014年6月份實(shí)施的Commission Regulation (EU) No 709/2014已經(jīng)將三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜作為一種定量和確證的方法。我們邀請(qǐng)Peter Fürst教授于11月份來(lái)中國(guó),會(huì)對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行介紹,也歡迎大家參加這次會(huì)議。
應(yīng)用案例二:真菌毒素污染是威脅糧食安全的重要因素之一,為了簡(jiǎn)便高效地一次分析多種真菌霉素,國(guó)家糧食科學(xué)研究院牽頭建立了同位素內(nèi)標(biāo)-LC-MS/MS測(cè)定谷物中16種真菌毒素的方法并已報(bào)批糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該方法適用于主要谷物中真菌毒素的檢測(cè),涵蓋了糧食中可能污染的主要真菌毒素,方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確、適用范圍廣、檢測(cè)目標(biāo)物種類多。針對(duì)該方法,糧科院與安捷倫的應(yīng)用專家依托于安捷倫三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)的先進(jìn)性能,并結(jié)合其質(zhì)譜軟件的獨(dú)特功能,共同合作建立了可以實(shí)現(xiàn)“plug-and-play” 功能的e-Method。采用該方案,不同實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)操作人員只需確認(rèn)儀器配置,選擇相應(yīng)的e-Method,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的調(diào)試后,即可進(jìn)行樣品采集和定量分析,大大節(jié)約了方法開(kāi)發(fā)時(shí)間和使用難度,使實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)流程更加標(biāo)準(zhǔn)化,同時(shí)也更易于在實(shí)驗(yàn)室間推廣應(yīng)用。糧科院采用我們上述e-Method,在國(guó)內(nèi)外多家實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了方法驗(yàn)證,涉及到Agilent6400系列各個(gè)不同的液質(zhì)聯(lián)用平臺(tái)。整個(gè)驗(yàn)證過(guò)程非常順利,結(jié)果也令人滿意。
市場(chǎng)預(yù)測(cè):目前氣質(zhì)三重四極桿質(zhì)譜主要用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)等領(lǐng)域。未來(lái)肯定會(huì)更廣泛的應(yīng)用于其他痕量污染物的檢測(cè),比如上面提到的二噁英等。
目前液質(zhì)三重四極桿質(zhì)譜主要用于農(nóng)藥、獸藥殘留檢測(cè),真菌毒素定量檢測(cè)等領(lǐng)域。未來(lái)肯定也會(huì)更廣泛的應(yīng)用于其他痕量污染物的檢測(cè),比如“毒雞蛋”事件中的氟蟲(chóng)清等。
沃特世(未參展)
相較與其他品牌,Waters的三重四極桿最大的特點(diǎn)可以說(shuō)是更可靠、穩(wěn)定、耐用。在Waters三重四極桿內(nèi)部的離子傳輸通道中,使用了關(guān)鍵的多重專利技術(shù),Z-Spray技術(shù)加(XS)StepWave技術(shù)。Z-Spray技術(shù)指的是離子經(jīng)過(guò)離子源霧化帶電后通過(guò)特定電場(chǎng),由Z字形路徑進(jìn)入后面高真空的質(zhì)譜系統(tǒng)。帶點(diǎn)離子進(jìn)入系統(tǒng)而中性溶劑粒子被抽走,未進(jìn)入后續(xù)高真空系統(tǒng)。離子進(jìn)入真空環(huán)境后接著進(jìn)入(XS)StepWave離子傳輸系統(tǒng),其專利型的設(shè)計(jì),前端大口,后端小口,中間有step的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),通過(guò)在其中片狀電極上設(shè)置電壓可有效提高離子傳輸效率,使帶電離子聚焦且高效的通過(guò)離子傳輸系統(tǒng)進(jìn)入后面的四極桿,使信號(hào)最大化;同時(shí),使用Step的設(shè)計(jì),進(jìn)一步是殘存的不帶電荷的中性粒子通過(guò)真空泵抽離真空體系。通過(guò)Z-Spray和StepWave兩次的中性粒子抽離方式,大大減少了樣品中基質(zhì)及溶劑對(duì)質(zhì)譜系統(tǒng)的污染,是儀器更加的耐用,穩(wěn)定性更好。
Waters三重四極桿,其離子源方面及與質(zhì)譜相連的分離前端也是優(yōu)勢(shì)非常明顯,Waters有多種離子源可以與三重四級(jí)桿聯(lián)用,如標(biāo)配的ESCi離子源(可一針進(jìn)樣同時(shí)采集ESI+、ESI-、APCI+和APCI-幾種模式下的譜圖)、ASAP(即插即用型離子源,無(wú)需前端分離系統(tǒng),可直接蘸取樣品進(jìn)質(zhì)譜)、ionKey(使用微流速離子源,可進(jìn)一步提高靈敏度)、Unispray(新型電離方式,可與Xevo TQ-XS聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)極限靈敏度)及APGC源(三重四極桿與氣相的連接口,可在一臺(tái)質(zhì)譜上同時(shí)實(shí)現(xiàn)GC/MS和LC/MS的功能)。同時(shí)在分離前端方面,一臺(tái)質(zhì)譜儀可連接超高效液相色譜UPLC、超高效合相色譜UPC2、納升級(jí)至微升級(jí)超高效液相M-Class及氣相色譜GC,實(shí)現(xiàn)海陸空不同方位的分離,之后再進(jìn)行定量檢測(cè),是三重四極桿應(yīng)用范圍更廣。
應(yīng)用案例:APGC/Xevo TQ-XS測(cè)定環(huán)境中二惡英的應(yīng)用,其靈敏度大大提高,柱上樣量500ag的2,3,7,8-TCDD,其信噪比仍大于10,且有良好的穩(wěn)定性。使用APGC與三重四極桿聯(lián)用測(cè)定二惡英的方法已非常成熟,符合歐盟589/2014/EU法規(guī)的相關(guān)要求。
Xevo TQ-XS三重四極桿質(zhì)譜
市場(chǎng)預(yù)測(cè):未來(lái),三重四極桿質(zhì)譜在生物定量、食品安全(農(nóng)殘獸殘、天然毒素等)、環(huán)境(二噁英、水質(zhì)等)、臨床(新篩、激素、TDM、維生素等)等熱點(diǎn)領(lǐng)域的需求將持續(xù)增長(zhǎng),仍將是競(jìng)爭(zhēng)非常激烈的熱點(diǎn)市場(chǎng)。
島津
三重四極桿型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀擁有更高的靈敏度和抗基質(zhì)干擾能力,是廣大分析工作者的得力助手。島津目前在售的三重四極桿型氣質(zhì)聯(lián)用儀型號(hào)為GCMS-TQ8040和GCMS-TQ8050,其中,GCMS-TQ8040擁有兼容單四極的分析模式,保證了三重四極當(dāng)做單四極使用時(shí)的靈敏度;Smart MRM技術(shù)無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)品快速建立儀器最佳方法;在高速掃描時(shí)采用ASSP專利技術(shù),確保多組分同時(shí)分析時(shí)譜圖的正確性和靈敏度。GCMS-TQ8050除了繼承GCMS-TQ8040的全部?jī)?yōu)點(diǎn)之外,還擁有全新的檢測(cè)器和降噪技術(shù),在不犧牲抗污染能力的情況下,靈敏度可達(dá)到阿克級(jí)。
島津在BCEIA2017上展出的GCMS-TQ8050
島津UFMS(Ultra Fast MS)系列質(zhì)譜儀具有高靈敏度、高速、高耐用性等特點(diǎn),可幫助用戶獲得更加可靠的數(shù)據(jù)。它采用了很多超快速(Ultra Fast)技術(shù)來(lái)提高分析通量。這些技術(shù)包括30,000u/s的掃描速度、555 ch/s的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)速度、5ms的正負(fù)極性切換速度,將超快速的儀器性能發(fā)揮至極致,提高分析的通量,提升用戶的分析效率。在高速分析的同時(shí),島津UFMS(Ultra Fast MS)系列質(zhì)譜儀可以提供業(yè)界最佳的靈敏度和穩(wěn)定性,在進(jìn)行大量樣品連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間分析時(shí),可以發(fā)揮出色的性能。此外,島津擁有諸多極具特點(diǎn)的前端液相色譜系統(tǒng),如平行液相色譜系統(tǒng)、2D雜質(zhì)鑒定系統(tǒng)等,充分發(fā)揮色譜產(chǎn)品的特長(zhǎng),縮短前處理時(shí)間、提高分析效率。為客戶提供更加豐富、更具特色的整體解決方案,而不是僅僅提供一臺(tái)質(zhì)譜。
島津在BCEIA2017上展出的LCMS-8060
應(yīng)用案例一:島津GCMS-TQ系列憑借其優(yōu)異的性能,在食品安全、環(huán)境保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。以農(nóng)檢中心用戶使用三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀為例,使用單四極功能該儀器能夠輕松完成法規(guī)所要求的檢測(cè)內(nèi)容,還可以使用Smart MRM技術(shù)在無(wú)需任何農(nóng)殘標(biāo)準(zhǔn)品的情況下建立儀器最佳方法,實(shí)現(xiàn)農(nóng)殘篩查,一針進(jìn)樣即可完成成百上千種農(nóng)殘的檢測(cè)。島津還根據(jù)農(nóng)檢用戶使用儀器的習(xí)慣,為用戶量身定制農(nóng)殘分析系統(tǒng),如蔬菜水果中農(nóng)殘檢測(cè)的前處理常規(guī)是采用QuEChERS方法的,但這種方法的最后一步提取溶劑是乙腈,乙腈進(jìn)入氣相色譜柱后會(huì)降低柱效,所以通常用戶會(huì)將乙腈轉(zhuǎn)溶為其他溶劑上氣相。島津的農(nóng)殘分析系統(tǒng)創(chuàng)新性地采用了PTV程序升溫進(jìn)樣口,在線將目標(biāo)物濃縮將乙腈溶劑排出,無(wú)需將乙腈轉(zhuǎn)溶就可以進(jìn)行高靈敏度分析,節(jié)省了用戶的寶貴時(shí)間,減少溶劑轉(zhuǎn)溶帶來(lái)的誤差。知您所想,為您解憂。
應(yīng)用案例二:一家提供臨床樣品分析服務(wù)的第三方檢測(cè)公司,擁有島津多臺(tái)三重四極桿質(zhì)譜儀。每臺(tái)儀器7*24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),分析生物樣本中的維生素D、維生素E等目標(biāo)組分。在檢測(cè)靈敏度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性、分析速度等方面深得用戶認(rèn)可。
市場(chǎng)預(yù)測(cè):三重四極桿型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀在過(guò)去已經(jīng)很好地解決了一些分析難題,其定量能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單四極質(zhì)譜,給足了分析工作者信心。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,國(guó)家政策法規(guī)也會(huì)向三重四極桿型質(zhì)譜儀器上靠攏,采用更為精準(zhǔn)的檢測(cè)方式作為標(biāo)準(zhǔn)方法,是大勢(shì)所趨。另外,三重四極桿型氣質(zhì)聯(lián)用儀的價(jià)格低于高分辨質(zhì)譜,使用和維護(hù)都很簡(jiǎn)便,可以很好地普及。如在超痕量級(jí)二噁英檢測(cè)方面,原來(lái)一直都只能采用高分辨磁質(zhì)譜進(jìn)行檢測(cè),其運(yùn)行成本非常高,儀器維護(hù)也很繁瑣。在2014年歐盟就已經(jīng)推出相關(guān)法規(guī),表明在二噁英檢測(cè)方面,三重四極桿型氣質(zhì)聯(lián)用儀的數(shù)據(jù)可以并行于高分辨磁質(zhì)譜,這可以極大地降低檢測(cè)二噁英的成本。在中國(guó)雖然相關(guān)法規(guī)還為出臺(tái),但相信在不久的將來(lái),三重四極桿型質(zhì)譜將會(huì)在法規(guī)的推動(dòng)下得到更好地推廣。
第三方檢測(cè)市場(chǎng)。食品安全、環(huán)境、臨床及醫(yī)藥領(lǐng)域第三方檢測(cè)市場(chǎng)大幅增長(zhǎng),帶來(lái)對(duì)LCMS/MS產(chǎn)品的大量需求。
本屆BCEIA期間,國(guó)產(chǎn)廠商普析通用展出了自家三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀——TRAL BLAZER。
TRAL BLAZER三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀