秋天丰收
电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry,ICP-MS) 是20世纪80年代发展起来的无机元素分析技术。它以独特的接口技术将ICP 的高温等离子体电离特性与质谱仪的灵敏、快速扫描的优点相结合,形成一种新型的元素分析技术。与电感耦合等离子体光谱(ICP-AES)、原子吸收(AAS)和原子荧光(AFS) 等无机元素分析技术相比,ICP-MS技术具有检出限低、动态线性范围宽、干扰少、精密度高、速度快以及可提供精确的同位素信息等分析特性,性能有较大的提升。ICP-MS还可以与其他技术如高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)和激光烧蚀进样系统(LA)联用,进行元素的形态、分布特性等分析。
近年来,中国ICP-MS市场发展迅速,每年采购量超过600台。而且,未来ICP-MS将是增长最快的无机元素分析仪器。
最近两年,ICP-MS方法越来越多地被纳入到国家方法标准、法规之中,如:2015版中国药典中,不但新增了ICP-MS法检出限和方法定量限,而且方法可用于I、II、III部。同时2015药典中新增了As和Hg的LC-ICP-MS形态分析方法。2016年3月21日正式实行的《GB 5009.11-2014食品中总砷和无机砷的测定》增加了总砷测定的ICP-MS法以及无机砷测定的LC-ICP-MS法。2016年5月28日,国务院印发了《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”),计划明确指出加强土壤污染防治,逐步改善土壤环境质量等,土壤重金属污染监控是其中重要的一环。随之,环保部发布了与土十条适用的土壤检测标准,其中包括了ICP-MS测定重金属方法。可以预期,未来几年中国ICP-MS市场仍会强势增长。接下来还将有一系列的针对ICP-MS的国家标准即将出台,不只是食品领域,医药、材料等领域的标准都会有,以及ICP-MS计量标准也正在酝酿和讨论中。我们相信,今后所有的相关行业标准都会慢慢的加入ICP-MS方法,ICP-MS方法是未来元素分析的发展趋势。
2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议召开在即(2017年8月18-21日,四川成都),届时,国内外ICP-MS领域专家、以及主流厂商和主流产品齐聚。借此良机,编辑先预热下,为大家介绍下ICP-MS主流产品的技术特点、典型用户及典型应用案例,以及各厂商对ICP-MS的热点市场需求的看法等。
ICP-MS的主要生产商有安捷伦、赛默飞、珀金埃尔默、德国耶拿、岛津、天瑞仪器、聚光科技、钢研纳克、东西分析等。其主推产品或新产品有:安捷伦8900 ICP-QQQ(2016)和7800 ICP-MS(2015),赛默飞iCAP RQ(2016)和三重四极杆iCAP TQ(2017),珀金埃尔默NexION 2000(2017),岛津ICPMS-2030(2016),德国耶拿PlasmaQuant MS(2015,原瓦里安),天瑞仪器ICP-MS 2000E(2014),聚光科技Expec 7000(2015)和谱育科技(聚光科技子公司)SUPEC 7000(2016,在线),钢研纳克PlasmaMS 300(2016),东西分析OptiMass 9500 ICP TOFMS(2007,原GBC)等。
ICP-MS产品技术特点及典型应用(回稿时间排序)
德国耶拿PlasmaQuant MS
PlasmaQuant MS的技术特点:仪器灵敏度与性噪比更高,灵敏度达到千兆赫兹,背景噪音保持在1.0以下;整体设计更为环保,后续使用成本更低,比普通ICP-MS节省一半的氩气使用量;操作维护更为方便。
PlasmaQuant MS的典型用户及典型应用案例:中科院贵阳地化所漆亮老师采用湿法及LA-ICP-MS法测定各类地质样品中元素分布及含量。此类应用更注重仪器的高灵敏度与稳定性,“且”由于仪器整体设计更为环保,后续使用成本更低,操作维护更为方便,因此在实际使用中获得了理想的数据与结果。
珀金埃尔默NexION 2000
NexION 2000的技术特点:大锥口3锥设计,有效提升基体耐受性,获得超群的长期稳定性;LumiCoil射频发生器线圈,自散热设计,无需水冷和空冷,高纯铝制成,有效避免了氧化和热应力导致的器件退化,几乎无需维护和更换;四极杆离子偏转器(QID),一方面将光子隔离在主四级杆之外,降低由此引起的仪器噪声,另一方面完全将未电离物质隔离在通用池和主四级杆之外,使得质谱仪内部持久保持清洁;通用池技术(UC),可使用包括高纯氨气的反应性气体对干扰进行消除,质谱干扰严重的元素可获得ppt级别的检出限,还可应用电子稀释技术(EDR)调谐离子传输,针对个别元素实现信号稀释,从而在一次样品运行时,实现高低含量同时分析,可扩大分析动态线性范围至12个数量级,优化工作效率的同时保护了检测器的使用寿命;单纳米颗粒/单细胞分析能力:专利的进样系统+业内最快的瞬时数据采集速率+独有的单颗粒/单细胞分析软件,可对纳米颗粒和细胞实现定性定量分析,获得包括纳米颗粒尺寸、含量、个别细胞中包含的金属含量等关键信息。
NexION 2000的典型用户及典型应用案例:南开大学环境科学与工程学院利用NexION 2000的单颗粒检测功能开展了环境中纳米颗粒的形成机理、结构特性和生物毒性方面的研究。
钢研纳克的PlasmaMS 300
PlasmaMS 300的技术特点:钢研纳克是唯一一家具有同时生产ICP-MS与激光烧蚀进样系统(LA)能力的仪器厂商。PlasmaMS 300实现了ICP-MS固体直接进样,避免了复杂的样品前处理制备过程;Plasma MS 300与激光原位进样技术结合(LA-OPA),独创了市场上唯一的一款激光原位-电感耦合等离子体质谱仪Plasma MS 300-LA-OPA,结合了钢研纳克独创的原位统计分析功能,在实现材料中各痕量元素成分及夹杂物的含量测定的同时,通过大范围的扫描统计分析,实现元素成分和状态的分布分析。
PlasmaMS 300的典型用户及典型应用案例:第三方检测实验室的用户利用PlasmaMS 300进行土壤中重金属检测;用户在制备钕铁硼样品时利用PlasmaMS 300对样品中铽和镝两种元素进行元素分布分析,其测试结果与使用的工艺吻合,由此可实现工艺的溯源。
安捷伦7800 ICP-MS
7800 ICP-MS的技术特点:简单易用:零基础,24小时学会使用和维护,附赠中文教学视频;性能优异:灵敏度高,耐受性好。(酱油无需消解,稀释后直接分析);维护成本低:维护周期长,保养维护简便,操作者可自行维护。(维护保养无需卸真空,无需打开真空腔);一体化的色谱联用功能。
7800 ICP-MS的典型用户及典型应用案例:环境监测站利用7800 ICP-MS进行土壤、水质、大气中多元素的检测;食品药品检验所利用7800 ICP-MS进行食品中多元素的检测。
安捷伦8900 ICP-QQQ
8900 ICP-QQQ的技术特点:精准无忧,扫清一切干扰;灵活反应池技术,20多种反应性/惰性气体供选择,个性化的应用;最佳丰度灵敏度,浓度差异大的相邻元素干扰可彻底消除;最强大的被干扰元素纳米粒子分析能力:如Ti、Si、Fe等元素。
8900 ICP-QQQ的典型用户及典型应用案例:高校、科研院所利用8900 ICP-QQQ进行高纯稀土基体中的其他稀土杂质分析或生命科学研究(如单细胞、单纳米粒子、蛋白/多钛绝对定量和磷酸化研究等)。
天瑞仪器ICP-MS 2000E
ICP-MS 2000E的技术特点:采用新型的变频等离子体发生器,可直接对有机溶剂进行分析,如100%乙腈;添加全新的碰撞/反应池功能,能有效的消除多原子离子干扰,降低易受干扰元素的检出限;配有专用自动进样器AS 2000,使测试过程更加自动化,提高测试效率等。
ICP-MS 2000E的典型用户及典型应用案例:核工业领域用户利用ICP-MS 2000E进行核燃料的放射性同位素的分析,初级冷却水的污染分析等。
谱育科技(聚光科技子公司)SUPEC 7000(在线)
SUPEC 7000的技术特点:全中文操作系统,操作简便;环境适应性强;自动化程度高;分析结果稳定可靠;可实现车载和在线应用模式。
SUPEC 7000的典型用户及典型应用案例:上海青泽原水管理有限公司是上海城投原水公司的子公司,负责上海1/4的原水供应。该公司取水口位于太浦河上,重金属锑Sb经常有超标情况,特别是太湖限流时,锑含量会迅速上升,但是水库不能超过48小时不取水,之前采用人工检测的方式,一小时一组数据,工作量大,人力成本高。安装了SUPEC 7000在线ICP-MS后,实时监测锑金属含量,自动化程度得到了大幅度提升,客户反馈非常好。
东西分析OptiMass 9500(ICP-TOFMS)
OptiMass 9500的技术特点:同时获得1-260amu范围内的全部离子信息,具有指纹图谱功能,十分方便谱图比对,也可实现可回溯的半定量分析;对比四级杆ICP-MS,OptiMass 9500拥有更高的分辨率(对U238>1800),分析速度约为四级杆ICP-MS的5倍;OptiMass 9500可以分析宽浓度范围相邻质量数同位素,采集总离子,同位素比精度远远高于四极杆ICP-MS;分析少量样品的激光烧蚀装置提供的是瞬态信号,采用具有同步扫描特点的OptiMass 9500处理是最好的选择。
OptiMass 9500的典型用户及典型应用案例:中科院生态中心利用OptiMass 9500进行大气灰霾单颗粒物元素筛查。
赛默飞iCAP RQ
iCAP RQ的技术特点:采样锥、截取锥和提取透镜均安装在一个稳固的接口开门上,直接旋转即可打开该门,维护方便;直角正离子偏转透镜(RAPID透镜)技术实现分析离子的90度偏转和聚焦功能,将光子和中性粒子噪音降到最小,并且大幅提高了分析的稳定性,无需日常清洁维护,离子聚焦的效果更好,从而大大改善了ICP-MS的信噪比;四级杆碰撞反应池QCell Flatapole具有质量筛选功能,结合具有动能歧视效应的氦气碰撞模式,能够获得优异的干扰消除效果,即便是低质量元素(如锂、铍和硼)也可获得ppt级的检出水平;采用了全新的、具有超长点火可靠性的固态射频发生器。
岛津ICPMS-2030
ICPMS-2030的技术特点:具备助手功能的智能化软件,分别缩短建立方法与数据分析的时间,使效率大大提高。方法开发助手基于内置的全元素数据库,自动选择最佳的质量数和内标元素,并自动给出校正曲线样品的浓度范围。诊断助手能自动检查存在的干扰,提高了数据的可靠性。另一个特点是采用了广受好评的Mini矩管,将氩气的消耗量控制在同类产品的二分之一左右。而且,ICPMS-2030可以使用纯度为99.95%的氩气。ICPMS-2030通过采用Mini炬管系统、Eco模式和99.95%纯度氩气即可运行三种手段,降低了仪器的运行成本,其运行成本低于常规ICP-MS的30%。
ICPMS-2030的典型用户及典型应用案例:农业部客户使用ICPMS-2030分析农产品和土壤样品,灵敏度等性能表现优异。
2017年已经过去了大半,相信各ICP-MS仪器厂商都取得了不错的业绩。那么,在2017年接下来的时间以及2018年,又会有哪些需求可能带动ICP-MS市场的增长呢?仪器厂商对市场的变化是最敏感的,那么,让我们来听听ICP-MS主流厂商们对市场是如何看待的吧!
详细内容见:ICP-MS盘点(二):各大厂商如何看待ICP-MS热点市场需求
编辑:刘丰秋
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