SCION:名门之后,让操作无比简单

2011-11-18 16:41 来源: 分析测试百科
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  导语】收购了瓦里安的部分产品线后,质谱界很多人都感受到了布鲁克•道尔顿公司从研发到市场,从销售到服务的变化。今年7月布鲁克道•尔顿公司最新推出了SCION气质联用,该仪器是公司收购瓦里安后,招募业界知名的质谱研发和营销团队,全新打造的气质联用仪。在布鲁克•道尔顿公司媒体见面会访谈、查阅部分资料后,小编将带您“系统”地认识一下SCION这个新平台,看看它有什么与众不同……

  SCION 气质联用新平台:出身名门 资深团队打造

  “SCION?为什么要取这个名字呢?”Meredith Conoley先生会心一笑,给以注解:SCION在英文的意思是指名人的后裔、名人的后代,即“名门之后”。

  何以证明SCION出身名门呢?我们不妨来回顾一下:

  布鲁克▪道尔顿收购了瓦里安三条产品线 ,包括:电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),实验室气相色谱(Lab GC),气相色谱-四极杆质谱仪(GC/MS和GC/MS/MS)。所以,SCION源于瓦里安的气相色谱和气质联用。而瓦里安制造气相色谱的历史可追溯到1957年;四极杆式的气质联用源于瓦里安2001年对Bear Instrument的收购,Bear Instrument生产的Kodiak 1200 Triple Quad曾荣获1999年Pittcon的银奖。所以论出身,SCION的确是名门之后。

  (1)设计上,SCION传承了瓦里安(或者说是当时的Bear Instrument)在业界首创的180度弯曲碰撞池技术设计。180度弯曲碰撞池可大幅降低噪音、减少交叉污染(Cross Talk),并减少了仪器尺寸,以至于今日一不小心,SCION TQ就成为业界最小的三重四极杆GC/MS/MS。180度弯曲碰撞池意味着什么呢?“世界上三重四极杆市场占有率最高的三重四极杆QTrap,也采用了180度弯曲的碰撞池。”——布鲁克·道尔顿公司四极杆质谱全球总经理 Rohan Thakur博士笑着说。

出席媒体见面会公司领导合影(布鲁克·道尔顿GC-MS全球市场总监 Meredith Conoley先生、布鲁克·道尔顿全球GC-MS产品经理 王克非博士、布鲁克·道尔顿大中国区总经理 王洪琦博士、布鲁克·道尔顿四极杆质谱全球总经理 Rohan Thakur博士)

  (2)再来看看领导SCION质谱的这个团队。相信全球和中国的很多用户对这三位都不陌生:布鲁克·道尔顿四极杆质谱全球总经理 Rohan Thakur博士 布鲁克·道尔顿GC-MS全球市场总监 Meredith Conoley先生、布鲁克·道尔顿全球GC-MS产品经理 王克非博士,他们以前都在著名的质谱公司供职多年。王克非经理也不掩饰地介绍自己:“我最早做GC/MS,后到赛默飞世尔科技工作,刚进去时在San Jose的LC/MS工厂,2006年公司要推三重四极杆GC/MS/MS,我的老板把我叫去说,这个工厂你最懂GC/MS,你就来负责把LC/MS/MS改为GC/MS/MS。我在赛默飞先后工作8年,做过LC/MS、GC/MS的研发、制造、市场和销售。”所以,SCION的团队都是出身质谱届的资深人士,一款历史悠久、获过大奖的仪器,经这些资深人士打造后,应该会带给我们一些独特的体验。


  SCION:“简单”为核心

  谈到SCION最核心的特点,王经理表示:“我们调研用户需求时发现,对于GC/MS和GC/MS/MS,用户最大的需求就是:操作简单。这又包括硬件和软件两大方面。因此,SCION的创新之处就是——让用户的操作无比简单!”

  硬件简单:无透镜设计,调谐方便 且具有高传输效率

  市场上常见的GC/MS或GC/MS/MS,离子源产生离子后,离子的传输聚焦都是通过离子透镜(lens)。比如传统的三重四极杆质谱,在四极杆之间会有透镜,而每一个透镜调节得若不好,都可能造成离子通量的降低、影响灵敏度,因此使用者在做调谐或校正时都必须调节每一个透镜;而且,“脏”的离子还可能会污染透镜。

  SCION的设计是:整个离子传输通路中,没有任何透镜;包括q0和q1之间、q1和q2之间,q2和q3之间,都没有透镜。带来的好处是,使用者不再需要调节透镜了,调谐更简单、离子通量更高、灵敏度更高。

  更多阅读:Lenses or No Lenses? A Study of Ion Transfer Efficiency at Interfaces in a Lens-free Triple Quadrupole MS

SCION TQ上实现的无透镜设计

  软件简单:基于化合物的筛查(CBS)——简化方法开发过程

  CBS(Compound Based Screening)适用于SCION SQ及SCION TQ,对三重四极杆GC/MS/MS来说尤其有用。在今年7月美国佛罗里达农残研讨会上,SCION发布的新闻中这样描述基于化合物的筛查(CBS)技术:

  CBS技术能够自动优化定量分析方法,带给用户超高灵敏度和定量准确性,同时减少方法开发和仪器调试时间。作为方法开发的一部分,用户只需在化合物库中选定化合物将其加入到方法编辑器中,独特的CBS技术和专业软件即可自动设定优化MRM 反应条件,提高三重四极杆系统采集谱图的速率。(http://www.antpedia.com/news/39/n-157639.html

  要想理解CBS的好处,不妨回顾一下当前全球应用市场上气质联用的法规方法,多是用单级四极杆GC/MS来完成定量和鉴定。但是对于复杂基质下的目标残留物分析,比如农残、掺假等,GC/MS显得有点儿力不从心。而三重四极杆GC/MS/MS在灵敏度、速度、选择性(尤其是选择性)上要大大优于GC/MS;之所以未得到大规模应用,除了价格因素,还来源于三重四极杆GC/MS/MS的方法开发更难。

  单级四极杆GC/MS用 SIM定量,主要考虑三个参数即可:化合物的保留时间RT,m/z(比如2~3个SIM离子),SIM离子的驻留时间(dwell time)/扫描时间。

  对于三重四极杆GC/MS/MS用MRM做定量,需要考虑很多个参数:化合物的保留时间RT,母离子m/z,多个子离子m/z,并需要优化碰撞能量、和每个MRM通道的驻留时间(dwell time)/扫描时间等等,参数的优化和设置很复杂。

  比如,在用MRM筛查上百个农残时,一次色谱运行中会有多个重叠的MRM ,必须仔细优化每个MRM,采集到足够多的点从而获得足够的灵敏度,可想而知,成百上千个重叠的MRM的优化是极其繁琐的。实验人员为了克服该难题,常把色谱运行分成许多个分段(segment),每个分段中洗脱的组分MRM会在该分段中得以监控。但对于那些在两个相邻分段的接合处附近洗脱的农残,如果这些农残的洗脱从一个分段移到另一个分段,通常需要在两个分段中分别设置它们的MRM,才能“捕捉”到它们。这样在方法中又加入了更多重复的MRM,降低了占空比(duty cycle)即降低了分析方法的通量。比如用MRM做168种农残的筛查,需要用30个分段和336对MRM(Jon Wong et al. J. Agric. Food Chem, 2010, 58 5884-96),而如果保留时间产生了漂移怎么办?如果再加入第169种农残怎么办?方法开发又得重新来!

  CBS改进了传统的方法创建流程,就像一个真正的化学家一样,CBS重点关注化合物,来建立一个新的工作流程,而不是关注于每一个MRM通道。SCION TQ提供了包括2500个MRM通道和900种常见污染物的化合物库(该库为只读的,用户可无限制地自己建库),库中的每个条目是以化合物为中心的,再关联其它信息,如保留时间、主要的MRM通道、次要的MRM通道、对应的碰撞能量等。这样用CBS的工作流是:

  1)创建采集方法,自动生成MRM条件。

  根据化合物名称,从库中选择化合物,添加到方法编辑器,包含了每种化合物的MRM条件。

  2)用预实验微调保留时间窗口。

  用标样(如用几组农药混标)做几次预实验,调整定位好每个待测物的保留时间窗口。

  3)自动优化MRM扫描时间,无需手动设定扫描片段。

  输入平均峰宽(如:4秒),和每个样品峰的扫描点数(如:15),然后点击“计算扫描时间”按钮,软件将自动计算每个MRM的最佳扫描时间,并在考虑所有重叠的保留时间窗口后进行相应的分配,优化了占空比,不再需要使用分段。

  4)自动链接采集方法与数据处理方法,使数据处理更加简单。

  该采集方法和数据处理可互相更新,即:调整了化合物的保留时间,会反映在数据处理中;而数据处理后得到的更新的保留时间或离子比率,可上传至实验方法中,获得一个更新的方法,来检测下批次的样品。

  而且,对于SCION SQ单四极杆GC-MS,也可用这种CBS库,仅通过使用化合物名称与保留时间,即可迅速将SQ方法转为TQ方法;并可用Excel格式导入样品列表、出具报告,灵活适应于各种报告格式要求。

  图1显示了CBS工作流的概念。

图1 基于化合物的快速筛茶技术(CBS)

 

图2 SCION 上的CBS功能,按化合物名称从库中将化合物及其MRM方法导入方法编辑器,预实验调整保留时间窗口后,点击“Compute Scan Time”,输入所需平均峰宽和采集点数,就能自动优化扫描时间,获得采集方法

更多阅读:

基于化合物的筛查技术(CBS):在GC-MS/MS上轻松设置基于MRM的新型多残留改良方法

使用三重四极杆GC-MS/MS对蔬菜基质中的258种农药进行分析

  语言:正在中文化

  当记者问及“既然您强调简单,那么有没有考虑软件中文化,更适合于中国用户使用”的问题,Meredith先生也是会心一笑地说:“问得好!在布鲁克的气相色谱已经开发了22种语言的操作软件,当然包括中文。对SCION气质联用,我们不是考虑会不会做,而是正在做包括中文的多语言版软件。同样,是为了让全球各地的操作者使用起来更简单!”

 

  SCION:体积最小 高灵敏度 稳定耐用

  SCION TQ:体积最小的三重四极杆GC-MS/MS

  前文已介绍, SCION TQ是业界体积最小的三重四极杆气质联用系统,其质谱部分的体积为45cm高x 28cm宽x 57cm深。小巧紧凑的设计带来两大好处:(1)为实验室节省空间,比如若把实验室一套原有的单级四极杆GC-MS换成三重四极杆GC-MS/MS,不需要增大任何空间,SCION TQ和单级四极杆GC-MS一样大。(2)让操作者使用更方便,Meredith拿自己作比:“比如像我这样的高度,可以很方便地将手伸到后面开关仪器。”

  高灵敏度,必须的!

  质谱界有个“潜规则”,在竞争的市场上,只要发布一款质谱,就一定要比同类竞争产品提高灵敏度指标。起初这种规则只适用于据称整体离子化效率还仅有1%的液质联用,而几年前气质联用也加入了这种竞技,新发布的SCION质谱也不例外。比如SCION TQ具有目前业界最高的MRM灵敏度:100 fg八氟萘S/N ≥5000:1,SCION SQ的全扫描灵敏度为,1 pg八氟萘S/N≥600:1。

  稳定耐用

  先进的无透镜离子通道和axial离子源设计显著提升了SCION系统的稳定性。在一周内对1%柴油基质中的100fgOFN连续进样300次,观察得到基线噪声依然很低,峰强度依然无明显变化。这个例子证明了SCION 系列axial轴向离子源具有超强的抗污染能力和业界领先的稳定性。

SCION 系列GC-MS: 稳健的轴向离子源

一周内对1%柴油基质中的100fg OFN连续进样300次,经过300针进样后,基线噪声依然很低,峰强度依然无明显变化

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