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在线监测检测分析质谱仪

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在线监测检测分析质谱仪相关的论坛

  • 首例在线质谱仪应用于监测车

    [font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]颗粒物组成、[/font][/size][/color][/back][font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]VOC[/font][/size][/color][/back][font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]成分、来源解析、雾霾成因分析,这一系列空气污染问题的研究,既是科研的需要,更是管理的需要,开展[/font][/size][/color][/back][font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]PM[sub]2.5[/sub][/font][/size][/color][/back][font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]组分和[/font][/size][/color][/back][font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]VOC[sub]S[/sub][/font][/size][/color][/back][font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]专项监测迫在眉睫。辽宁省环境监测实验中心在移动监测车和在线监测仪器资金已落实的前提下,为争取时间,辽宁省环境监测实验中心与仪器厂商沟通,先行借用[/font][/size][/color][/back][font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]2[/font][/size][/color][/back][font=仿宋_GB2312][size=21px][color=#333333][back=#f7fcff]台仪器临时改装现有应急监测车,提前开展监测。将在线质谱仪应用于监测车开展移动监测,成为全国首个应用实例。[/font][/size][/color][/back]

  • 质谱仪直接监测生物发酵尾气方法过验收

    生物发酵涉及到医药、轻工、食品、农业、海洋、环保等众多领域,在我国国民经济发展中占有极其重要地位,是当前经济社会发展急需突破的技术领域,也是当前世界各国发展的热点领域。在生物发酵过程中,对发酵尾气中各种气体组分的检测有着相当重要的地位。发酵尾气的组分变化,反映了整个发酵过程中物质的变化情况,对尾气数据的分析,可对发酵过程起到监测的作用。 在项目完成过程中,项目组根据发酵尾气的特点以及现场应用环境的要求,对尾气预处理、采集、分析、数据处理等进行了一系列的条件优化,最终建立了一套“在线质谱仪直接分析生物发酵尾气的方法”和标准操作程序。采用SHP8400PMS在线质谱仪可对发酵尾气进行直接分析,实现实时自动在线监测,能够获得连续稳定的准确测量结果,对氧气、二氧化碳、氮气、氩气以及各种挥发性的物质进行高精度定量分析,提高了监测效率。目前该方法已成功应用于国家生化工程技术研究中心(上海)的发酵工程研究和多家生物制药企业的生产现场监测,具有推广应用的示范意义,为建立行业标准方法打下基础。专家组在给予项目肯定和高度评价的同时,也提出了相当中肯的进一步研究建议,希望能将国产质谱仪更好的应用于现场监测领域。

  • 【求助】求教质谱仪用于低压条件下气体检测分析?

    质谱仪应用于低压条件下的气体检测对气体的分析精度有何影响?比如压力在0.1KPa的气体,主要气体为CO、CO2、O2、N2、Ar。已知气体的标准体积流量随着处理进行会逐渐减小变化。利用气体中的Ar作为示踪气体(其流量已知),用来计算总的气体流量,但与实际流量计检测值出入很大。虽然流量计检测的流量波动较大,但其数量范围被认为是合理的,而采用示踪气体分析计算的流量值远远大于检测平均水平,甚至超过了一个数量级。不知是何原因。特向各位专家高手请教,不胜感激!

  • 【讨论】第三届在线分析仪器发展论坛:在线质谱仪技术发展现状

    2010年11月1日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会与北京雄鹰国际展览有限公司联合主办的“第三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”在北京国际会议中心隆重召开。来自中石油、中石化、中海油、煤化工、中化集团等下属企业及市政环保等用户及厂商代表400余人参加了本次论坛。仪器信息网作为特约媒体应邀参加了本次会议。过程/在线质谱仪的应用  过程质谱仪根据质谱定性定量的原理对工业过程进行在线监测,在多个行业有着广泛的应用前景。在本分会场上,上海舜宇恒平科学仪器有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司分别探讨了过程质谱仪的研发及应用状况。  上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士以“国产过程质谱仪的应用”为题,介绍了过程质谱仪应用领域,阐述了国产过程质谱仪的发展机会与发展现状。  在报告中,黄晓晶女士通过列举应用实例,阐明过程质谱仪依据其自动化程度高,测量范围广,分析速度快,仪器稳定性、可靠性好等特点,在石化行业广泛应用,使企业节省了原料及能源,提高了生产效率,增加了经济效益。过程质谱仪在石化行业应用的领域包括:乙烯裂解炉,环氧乙烷/乙二醇,催化剂活性评价,烯烃生产以及合成氨、甲醇装置等一些反应剧烈,需要进行快速在线分析的场合。  关于国产过程质谱仪的发展状况,她表示,国外过程质谱仪“单机价格昂贵”、“售后服务成本高”、“定制服务可行性差”等方面的问题为国产过程质谱仪的发展提供了机会。  2009 年,上海舜宇恒平科学仪器有限公司整合多方技术优势,推出了SHP8400 过程气体质谱分析仪。该款仪器打破了进口过程质谱仪的市场垄断,填补了我国在该项技术的空白。此仪器一经推向市场,即受到各方面的广泛关注。该仪器采用多通旋转阀和电磁阀为进样系统,检测系统采用四极杆质量分析器和电子轰击型离子源,检测器有法拉第筒和电子倍增器两种。该仪器优异的性价比使其在石化行业的应用极具潜力。  “大力发展过程质谱仪的国产化,努力提升过程质谱仪的性价比,开拓其在石化行业的应用具有十分重要的意义”,黄晓晶女士在其报告最后指出。http://bimg.instrument.com.cn/lib/editor/UploadFile/201011/2010112185823320.jpg上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士  赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生则介绍了在线质谱仪的主要应用情况。其在报告中详细介绍了赛默飞世尔科技推出的Prima/Sentinel PRO、Prima dB、APIX dB/Quattro系列在线质谱仪的工作原理、仪器性能及应用领域。该系列仪器在化工、制药、钢铁冶炼、环境监测等领域得到广泛的应用。http://bimg.instrument.com.cn/lib/editor/UploadFile/201011/2010112185839882.jpg赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生详细资讯:http://www.instrument.com.cn/news/20101102/050146.shtml

  • 【分享】食品检测实验室气相色谱-质谱仪的选型

    [size=4]现在绝大多数食品检测实验室均是配置色-质联用仪,单独使用质谱仪检测的已经非常少了。唯一单独使用的是应用同位素质谱仪检测蜂蜜等食品中的同位素比,以确定产品是否掺伪。本文主要介绍一下GC-MS购置时需要考虑的主要性能及功能。 [/size][size=4][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]-质谱是高分离功能的GC与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补,使仪器的分析功能更强大。例如:质谱能提供被测物的特定分子信息,对化合物的定性更加准确。但是,质谱无法区分同分异构体,而色谱分离同分异构体很容易。所以,色-质联用仪的功能是1+12。 [/size][size=4]现在[/size][size=4][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url][/size][size=4]-质谱的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]部分均采用高分离性能的毛细管色谱,可以选配不同类型的进样口,如:最常用的分流/不分流进样口和(温度/压力)可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]性能时,现在国内市场上比较常见品牌的主流型号GC的性能、功能并无多大差异。故在GC方面不再做比较。 [/size][size=4]MS的类型有多种,通常是按照分析器的类型来分,有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以,本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的GC-MS联用仪多配置低分辨MS,这类仪器以目标化合物的定性、定量为主,兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的: [/size]

  • 助力食品安全检测 天瑞三款质谱仪现身CFAS 2012

    助力食品安全检测 天瑞三款质谱仪现身CFAS 2012 2012年6月5日至6日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表学会农业仪器应用技术分会主办的“2012中国食品与农产品质量安全检测技术应用国际论坛及展览会(CFAS 2012)”在北京国际会议中心召开。本届论坛以“为构建中国食品安全保障体系,进一步推动食品、农产品检测新技术的广泛应用,完善食品与农产品质检体系建设”为主题,食品、农产品监管部门多名领导及食品质检领域学者出席。天瑞仪器董事长刘召贵博士应邀参加论坛,并作专题报告。 在《天瑞质谱仪器的发展及在食品安全中的应用》主题报告中刘召贵博士表示:食品安全系关人的生命健康,而检测技术和科学仪器则是确保食品及农产品安全的技术支撑。频繁发生的食品安全事件,促使天瑞不断加大对食品安全检测及监测领域的研发投入。2012年初,天瑞推出了三款质谱仪新品,仪器的性能指标得到了业内专家的认可。目前,天瑞质谱团队已经对三款质谱仪在食品安全检测方面,做了很多实例探索,并形成塑化剂、农药残留、苏丹红等多类解决方案。董事长刘召贵博士出席论坛并作专题报告 同时,天瑞仪器还携数款食品安全检测仪器出席了展览会。其中,三款质谱新品GC-MS 6800气相色谱-质谱联用仪、LC-MS 1000液相色谱质谱联用仪、ICP-MS 2000电感耦合等离子体质谱仪首次亮相北京,成为现场焦点。国家工信部消费品工业司王黎明司长、食品处郭翔处长、清华大学金国藩院士、中国农业科学研究院蒋士强教授、中国仪器仪表学会分析仪器分会闫成德理事长、中国仪器仪表学会吴幼华秘书长等专家、领导也来到天瑞展台,详细观摩了解天瑞带来的食品安全检测仪,并给予天瑞质谱仪支持与鼓励。金国藩院士、闫成德理事长、吴幼华秘书长等专家参观天瑞展台 为期两天的展会,吸引了600余位来自食品安全领域的专家、用户的关注。参会者围绕仪器的性能、指标、应用等,纷纷提问,得到了天瑞工作人员的详细解答。 此次展会,天瑞展出的质谱仪系列在食品及药品分析领域应用性极强,对多种微量、痕量金属元素具有很好的检测效果。而“AAS系列原子吸收分光光度计”及“AFS 200系列原子荧光光谱仪”两款仪器则引入了天瑞多个专利技术,可广泛应用于食品和药品分析,对铅、汞、镉、锌等元素具有很好的检测效果。天瑞展台现场

  • 【研一时老师布置的作业,自己总结的】在线质谱仪的构造及其在发酵过程中的应用

    在线质谱仪的构造及其在发酵过程中的应用1 质谱分析原理质谱仪需要在高真空下工作:离子源(10-3~10-5 Pa) 质量分析器(10-6 Pa)(1) 大量氧会烧坏离子源的灯丝;(2) 用作加速离子的几千伏高压会引起放电;(3) 引起额外的离子-分子反应,改变裂解模型,谱图复杂化。图1 质谱仪的结构图2 质谱分析法和工业质谱仪的组成质谱分析法是通过对被测样品离子质荷比的测定来分析其组成的一种方法。被分析的样品首先要离子化,然后利用不同离子在电场或磁场中运动行为的不同,把离子按质荷比(m/z)分开而得到质谱,通过样品的质谱和相关信息,可以得到样品的定性定量结果。实验室质谱仪种类很多,从应用的角度可以分为有机、无机、同位素、气体分析质谱仪几类。其中,数量最多,用途最广的是有机质谱仪,包括各种色谱-质谱联用仪。从所用质量分析器的不同,可分为扇形磁场、四极杆、飞行时间、离子阱、傅里叶变换质谱仪等。工业质谱仪是工业生产流程中使用的在线质谱仪,它是一种小型的气体分析质谱仪,目前使用的质量分析器有扇形磁场、四极杆、飞行时间三种。工业质谱仪一般由检测系统、真空系统、电学系统和数据处理系统几个部分组成。(1)检测系统由进样系统、离子源、质量分析器和离子检测器组成。样品由进样系统导入离子源,在离子源中被电离成正离子或负离子,离子束按质荷比大小由质量分析器分开,被检测系统接收并记录而获得质谱图。 图2 质谱仪检测系统的基本组成(2)真空系统提供和维持质谱仪正常工作所需要的高真空,通常在10-3~10-9 Pa。(3)电学系统为质谱仪的各个部件提供电源和控制电路。(4)数据处理系统快速、高效地计算和处理质谱仪获得的大量数据,并承担仪器控制的任务。2.1电子轰击型离子源 离子源是质谱仪的主要组成部件之一,其作用是使被分析的物质电离成为离子,并将离子会聚成有一定能量和一定几何形状的离子束。 在质谱分析中,常用的电离方法有电子轰击、离子轰击、原子轰击、真空放电、表面电离、场致电离、化学电离和光致电离等。各种电离方法是通过对应的各种离子源来实现的。利用具有一定能量的电子束使气态样品分子或原子

  • 助力食品安全检测 天瑞三款质谱仪现身CFAS 2012

    助力食品安全检测  天瑞三款质谱仪现身CFAS 2012

    2012年6月5日至6日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表学会农业仪器应用技术分会主办的“2012中国食品与农产品质量安全检测技术应用国际论坛及展览会(CFAS 2012)”在北京国际会议中心召开。本届论坛以“为构建中国食品安全保障体系,进一步推动食品、农产品检测新技术的广泛应用,完善食品与农产品质检体系建设”为主题,食品、农产品监管部门多名领导及食品质检领域学者出席。天瑞仪器董事长刘召贵博士应邀参加论坛,并作专题报告。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206081015_371029_2090336_3.jpg董事长刘召贵博士出席论坛并作专题报告 在《天瑞质谱仪器的发展及在食品安全中的应用》主题报告中刘召贵博士表示:食品安全系关人的生命健康,而检测技术和科学仪器则是确保食品及农产品安全的技术支撑。频繁发生的食品安全事件,促使天瑞不断加大对食品安全检测及监测领域的研发投入。2012年初,天瑞推出了三款质谱仪新品,仪器的性能指标得到了业内专家的认可。目前,天瑞质谱团队已经对三款质谱仪在食品安全检测方面,做了很多实例探索,并形成塑化剂、农药残留、苏丹红等多类解决方案。 同时,天瑞仪器还携数款食品安全检测仪器出席了展览会。其中,三款质谱新品GC-MS 6800气相色谱-质谱联用仪、LC-MS 1000液相色谱质谱联用仪、ICP-MS 2000电感耦合等离子体质谱仪首次亮相北京,成为现场焦点。国家工信部消费品工业司王黎明司长、食品处郭翔处长、清华大学金国藩院士、中国农业科学研究院蒋士强教授、中国仪器仪表学会分析仪器分会闫成德理事长、中国仪器仪表学会吴幼华秘书长等专家、领导也来到天瑞展台,详细观摩了解天瑞带来的食品安全检测仪,并给予天瑞质谱仪支持与鼓励。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206081016_371031_2090336_3.jpg金国藩院士、闫成德理事长、吴友华秘书长等专家参观天瑞展台 为期两天的展会,吸引了600余位来自食品安全领域的专家、用户的关注。参会者围绕仪器的性能、指标、应用等,纷纷提问,得到了天瑞工作人员的详细解答。 此次展会,天瑞展出的质谱仪系列在食品及药品分析领域应用性极强,对多种微量、痕量金属元素具有很好的检测效果。而“AAS系列原子吸收分光光度计”及“AFS 200系列原子荧光光谱仪”两款仪器则引入了天瑞多个专利技术,可广泛应用于食品和药品分析,对铅、汞、镉、锌等元素具有很好的检测效果。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206081019_371032_2090336_3.jpg展会现场http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206081019_371033_2090336_3.jpg董事长刘召贵博士接受媒体采访天瑞仪器食品安全解决方案专题:http://www.skyray-instrument.com/cn/activity/Food/index.aspx

  • 【原创】食品检测实验室液相色谱-质谱仪的选型

    前年根据目前食品实验室分析工作的需求和网友的建议,写了一篇博客“食 品 检 测实验室气相色谱-质谱仪的选型”。本文将根据笔者这些年来使用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)经验和文献、用户、公司等介绍,对不同液相色谱-串联质谱仪设备的特性与配置再做一些介绍。  食品检测实验室主要检测任务是对有害残留物进行分析,所以,对仪器首先要求有较高的灵敏度,以满足法律法规限量要求。液相色谱-四极质谱(单四极)检测灵敏度基本满足不了残留兽药的限量要求。当然,对于一些限量值较高的项目还是能用的。因此,本文不对单四极质谱仪做描述,主要介绍串接质谱仪。 与LC联用的主要MS类型有:四极质谱(Q-MS)、离子阱质谱(IT-MS)、飞行时间质谱(TOF-MS)、傅立叶变换质谱(FT-MS)。不同类型的MS串接起来,组合成多种丰富的形式,适用于各种不同目的的分析。简 介  近年来随着各个领域对LC-MS技术的需求,特别是生物技术(蛋白质分析)、制药技术(药物代谢分析)等,促进了LC-MS技术有了突飞猛进的发展,LC与各种类型质谱(包括多种类型的组合质谱)的联用,使LC-MS的联用形式较之气相色谱-质谱(GC-MS)的更丰富,应用的领域也更广泛。图1是现在讲到LC-MS常常要提到的,它说明大气压电离源,即:电喷雾电离源(ESI)+大气压化学电离源(APCI)的应用覆盖了绝大部分有机物分析领域。http://www.antpedia.com/attachments/2011/04/19_201104111616111.jpg图1 不同离子化方式应用于有机化合物分析的范围,从非极性到极性,从小分子到大分子  与GC-MS相比,LC-MS商品化及大规模普及使用要晚近10年。这是由于LC-MS的接口比GC-MS要复杂的多。现将不同仪器的工作状态列于表1中。表1 不同仪器的工作状态仪器名称分析物状态工作状态GC气体正压(0~100 psi)LC液体正压(~1000 psi)MS气体真空(10-4~10-11 torr)  由表1可以看出,GC和LC都是在正压状态下工作,而MS则是在真空状态下工作,为了完成二者的联用,必须将正压降为负压。因而需要一个装置进行过渡,这个装置通常称为接口。从表1中还看到,GC和MS分析物的状态均为气体,二者的相连显然更容易些,而且GC-MS的流动相是氦气,分子量小(m/z 4),惰性气体稳定性好,现在GC通常采用0.25mm内径的毛细管柱,流量一般为1mL/min,现代质谱用的分子涡轮泵(特别是双分子涡轮泵配置)抽这点气不成问题,能够很好的保持MS的真空度,不会对离子化和检测产生影响。 LC的液体状态流动相与分析气体状态化合物的MS联用,难度要大的多。将液体汽化,其汽化后的体积约为原体积的500倍,排除如此大量的物质不仅要求真空泵的抽率足够大(这点还比较容易做到),而且在尽可能排除流动相物质时,还要尽可能减少被测物的丢失。所以,对接口的要求就非常高。在几十年的研制过程中,推出了多种形式的接口,但检测灵敏度均不太理想。经过几代质谱人努力,推出了常压电离源接口(API),比较好的解决了流动相与被测物的分离,大大提高了离子化效率,提高了信/噪比(S/N)。从而加速了LC-MS商品化的进程。仪器性能的不断提高满足了食品中残留兽药分析的需要,使之成为食品检测实验室必备的检测仪器。现在的商品化仪器基本都是配置API电离源,包括电喷雾电离源(ESI)和大气压化学电离源(APCI)。图2是ESI电离的原理图,图3是APCI电离的原理图。详细的原理解释可参考相关文章。http://www.antpedia.com/attachments/2011/04/19_201104111625051.jpg图2 ESI工作原理,①液滴带电—②溶剂蒸发液滴表面电荷密度增加—③离子溅射成为带电离子进入MS分析器http://www.antpedia.com/attachments/2011/04/19_201104111626321.jpg图3 APCI工作原理,①溶剂通过加热区蒸发成为液滴—②液滴通过放电针使离子带电—③带电离子进入MS分析器  现在仪器设计的ESI和APCI更换略有不同,但都非常方便。如AB SCIEX公司的ESI与APCI只是更换一下喷针即可,见图4。http://www.antpedia.com/attachments/2011/04/19_201104111656011.jpg图4 AB Sciex公司设计的离子源的ESI和APCI喷针,上方较长的为ESI喷针,下方较短的为APCI喷针  从图1可以看到,ESI主要用于极性、大分子有机物分析。蛋白质分析用纳升电喷雾电离源(N- ESI)。APCI主要用于弱极性有机化合物的分析。此外,还有光电离源(APPI),主要用于非极性有机化合物的分析,如多环芳烃等。分析测试百科网m6elkf wh P(lasv购买仪器前应考虑的几个因素  前面已经提到,由于LC-MS的MS部分为二级MS,不同类型MS的组合组成了多种类型MS,各种类型的MS有其各自特点,各厂家的仪器也都各有特点,购买前一定要明确任务,做好调研工作,当然还要考虑经费情况。残留分析实验室应综合考虑仪器的性能以及仪器公司的技术支持:  1. 灵敏度高 特别要注意在检测实际样品时有较高的灵敏度,不要一味地追求指标灵敏度,LC-MS的基质效应影响较GC-MS的大,所以仅用标准品还不能真正的衡量出一台仪器的性能,有时标准品的与实际样品的灵敏度能差两个数量级。有条件可以用1、2个实际样品到不同公司的仪器实测一下,这样对比得到的结果更能说明仪器真实灵敏度。  2. 质量稳定性好 通常我们是利用质谱检测目标化合物的特征离子,因此,这些被检测的特

  • 实验室分析仪器--质谱分析词汇- 选定离子的监测(SIM)

    也称为选定离子的记录(SIR) 也可参阅四级杆和扫描。在四级杆上,能够调节DC和RF电压设置,仅让一个带电颗粒通过(单质荷比)到达检测器。结果噪音显著减少,当灵敏度显著增加时,出现信号(此m/z的所有颗粒始终被检测),这完全以检测不到混合物中的其它质荷比的颗粒为代价。热喷雾虽然文献报道这种类型的接口已有一段时间,但是直到1980年代早期才普及。Vestal和Blakely应值得赞赏,因为他们在LC和MS之间首次建立了实际可行,完全商业化的接口技术。大约流速1mL/min的LC溶剂在探针中,被加热(绝缘管大约1-2英尺长,75-150微米的内径),形成的蒸汽喷入质谱仪。质谱仪中的气溶胶液滴被进一步去溶剂,形成离子,进入分析器(以适合的角度喷射),会受到透镜电压的影响。

  • 【转帖】食品检测实验室液相色谱-质谱仪的选型

    【转帖】食品检测实验室液相色谱-质谱仪的选型

    前年根据目前食品实验室分析工作的需求和网友的建议,写了一篇博客“食品检测实验室气相色谱-质谱仪的选型”。本文将根据笔者这些年来使用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)经验和文献、用户、公司等介绍,对不同液相色谱-串联质谱仪设备的特性与配置再做一些介绍。  食品检测实验室主要检测任务是对有害残留物进行分析,所以,对仪器首先要求有较高的灵敏度,以满足法律法规限量要求。液相色谱-四极质谱(单四极)检测灵敏度基本满足不了残留兽药的限量要求。当然,对于一些限量值较高的项目还是能用的。因此,本文不对单四极质谱仪做描述,主要介绍串接质谱仪。与LC联用的主要MS类型有:四极质谱(Q-MS)、离子阱质谱(IT-MS)、飞行时间质谱(TOF-MS)、傅立叶变换质谱(FT-MS)。不同类型的MS串接起来,组合成多种丰富的形式,适用于各种不同目的的分析。简 介  近年来随着各个领域对LC-MS技术的需求,特别是生物技术(蛋白质分析)、制药技术(药物代谢分析)等,促进了LC-MS技术有了突飞猛进的发展,LC与各种类型质谱(包括多种类型的组合质谱)的联用,使LC-MS的联用形式较之气相色谱-质谱(GC-MS)的更丰富,应用的领域也更广泛。图1是现在讲到LC-MS常常要提到的,它说明大气压电离源,即:电喷雾电离源(ESI)+大气压化学电离源(APCI)的应用覆盖了绝大部分有机物分析领域。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112329_288300_1641058_3.jpg图1 不同离子化方式应用于有机化合物分析的范围,从非极性到极性,从小分子到大分子与GC-MS相比,LC-MS商品化及大规模普及使用要晚近10年。这是由于LC-MS的接口比GC-MS要复杂的多。现将不同仪器的工作状态列于表1中。表1 不同仪器的工作状态http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112330_288301_1641058_3.jpg 由表1可以看出,GC和LC都是在正压状态下工作,而MS则是在真空状态下工作,为了完成二者的联用,必须将正压降为负压。因而需要一个装置进行过渡,这个装置通常称为接口。从表1中还看到,GC和MS分析物的状态均为气体,二者的相连显然更容易些,而且GC-MS的流动相是氦气,分子量小(m/z 4),惰性气体稳定性好,现在GC通常采用0.25mm内径的毛细管柱,流量一般为1mL/min,现代质谱用的分子涡轮泵(特别是双分子涡轮泵配置)抽这点气不成问题,能够很好的保持MS的真空度,不会对离子化和检测产生影响。LC的液体状态流动相与分析气体状态化合物的MS联用,难度要大的多。将液体汽化,其汽化后的体积约为原体积的500倍,排除如此大量的物质不仅要求真空泵的抽率足够大(这点还比较容易做到),而且在尽可能排除流动相物质时,还要尽可能减少被测物的丢失。所以,对接口的要求就非常高。在几十年的研制过程中,推出了多种形式的接口,但检测灵敏度均不太理想。经过几代质谱人努力,推出了常压电离源接口(API),比较好的解决了流动相与被测物的分离,大大提高了离子化效率,提高了信/噪比(S/N)。从而加速了LC-MS商品化的进程。仪器性能的不断提高满足了食品中残留兽药分析的需要,使之成为食品检测实验室必备的检测仪器。现在的商品化仪器基本都是配置API电离源,包括电喷雾电离源(ESI)和大气压化学电离源(APCI)。图2是ESI电离的原理图,图3是APCI电离的原理图。详细的原理解释可参考相关文章。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112332_288302_1641058_3.jpg图2 ESI工作原理,①液滴带电—②溶剂蒸发液滴表面电荷密度增加—③离子溅射成为带电离子进入MS分析器http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112332_288303_1641058_3.jpg图3 APCI工作原理,①溶剂通过加热区蒸发成为液滴—②液滴通过放电针使离子带电—③带电离子进入MS分析器  现在仪器设计的ESI和APCI更换略有不同,但都非常方便。如AB SCIEX公司的ESI与APCI只是更换一下喷针即可,见图4。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/04/201104112333_288304_1641058_3.jpg图4 AB Sciex公司设计的离子源的ESI和APCI喷针,上方较长的为ESI喷针,下方较短的为APCI喷针  从图1可以看到,ESI主要用于极性、大分子有机物分析。蛋白质分析用纳升电喷雾电离源(N- ESI)。APCI主要用于弱极性有机化合物的分析。此外,还有光电离源(APPI),主要用于非极性有机化合物的分析,如多环芳烃等。

  • 食品检测实验室气相色谱-质谱仪的选型

    [font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]是高[/font][b][font=微软雅黑]分离[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]功能的[/font][font=微软雅黑]GC与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补,使仪器的分析功能更强大。例如:质谱能提供被测物的特定分子信息,对化合物的定性更加准确。但是,质谱无法区分同分异构体,而[/font][/font][b][font=微软雅黑]色谱[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]分离同分异构体很容易。所以,色[/font][font=微软雅黑]-质联用仪的功能是1+12。[/font][/font][font=微软雅黑] 现在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]的GC部分均采用高分离性能的毛细管色谱,可以选配不同类型的进样口,如:zui常用的分流/不分流进样口和(温度/压力)可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到[/font][b][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]性能时,现在国内市场上比较常见品牌的主流型号[/font][font=微软雅黑]GC的性能、功能并无多大差异。故在GC方面不再做比较。[/font][/font][font=微软雅黑] MS的类型有多种,通常是按照分析器的类型来分,有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以,本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]联用仪多配置低分辨MS,这类仪器以目标化合物的定性、定量为主,兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的:[/font][b][font=微软雅黑]*,[/font][/b][font=微软雅黑] [/font][b][font=微软雅黑]也是主要目的,是对食品中残留物进行分析。[/font][/b][font=微软雅黑] 既然是用于残留物分析,仪器的灵敏度至关重要,也是选仪器时首先应考虑的。但这不是*的指标(特别是不能仅看标称指标),还要综合考虑仪器的分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围、抗[/font][b][font=微软雅黑]污染[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]能力[/font][font=微软雅黑](包括仪器离子源、预四极等部件的清洗维护是否方便)、以及软件操作是否方便等。[/font][/font][font=微软雅黑] [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]在残留物的分析中应用愈来愈普遍,是因为MS是一个通用型检测器,对大多数有机化合物都有比较好的响应。另一方面,四极杆质谱检测时有一个选择离子方式(SIM方式),与全扫描方式相比可以提高检测灵敏度2、3个数量级,检测灵敏度较氢[/font][b][font=微软雅黑]火焰[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]检测器[/font][font=微软雅黑](FID)、火焰光度检测器(FPD)、氮磷检测器(NPD)高,稍逊于电子捕获检测器(ECD)对有机多卤素化合物的检测。残留物分析多为目标物检测,所以,用SIM方式检测既有广谱性(对化合物的响应而言),又有特异性(对不同化合物各自的特征离子而言),因而特别适合用于多种残留物的检测,提高分析效率。[/font][/font][font=微软雅黑] 现在仪器公司买仪器时所列出的[/font][b][font=微软雅黑]技术[/font][/b][font=微软雅黑]指标有:灵敏度、分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围等。[/font][b][font=微软雅黑]市场上厂家标称的灵敏度为什么这么高?[/font][/b][font=微软雅黑] 现在表述灵敏度是用八氟萘(OFN),如:EI+,1pg OFN信/噪(S/N)100。现在的信/噪比是RMS(均方根)方式,数值上与过去的灵敏度值相比高了很多。过去信/噪比是峰-峰比,即:信号的峰高/基线噪音的峰高,比较一目了然,自己拿尺子量都能量出来。但据厂家说,在选择基线噪音时有人为误差。现在厂家将信/噪比编成固定的程序,比如信号值与固定时间段(如1~2min,其实这段时间的基线是比较平的)噪音的比值。但现在的[/font][b][font=微软雅黑]测定[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]方式厂家其实同样有很种,比如测试时用厂家自带的短测试柱[/font][font=微软雅黑](10m或15m),质量的扫描范围减少,进样量增加(过去是空气-样液-空气1μL,而现在1μL是包括针头死体积)。没办法,现在厂家为了竞争都这样做,用户也只好跟着走。所以,现在仅看厂家的标称指标是不够的。[/font][/font][b][font=微软雅黑]做灵敏度指标时应该注意哪些问题?[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]([/font][font=微软雅黑]1)应该先做分辨率,在保证单位质量分辨时,再做灵敏度。如下图所示,可以采用一种近似方法,即,半峰高处的峰宽不小于1/2峰宽。灵敏度与分辨率成反比,若为了灵敏度而损失分辨率,会降低了质谱定性功能。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]([/font][font=微软雅黑]2)质量扫描范围也应有规定,比如:OFN,200-300amu,扫描范围减小也能提高信/噪比。这些限制性条件应在谈合同时就确定下来。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]([/font][font=微软雅黑]3)检测电压应该是正常检测时的工作电压,不同型号的质谱仪因参数表示的含义有差异,所以,各家仪器推荐使用的检测电压值也不同。但是,做灵敏度测试时的电压不应高于推荐正常使用时的工作电压。否则在实际工作时就会有问题,因为实际样品检测时是有基质干扰的,高电压不能提高信/比,而且还会使电子倍增器寿命降低。[/font][/font][font=微软雅黑] 现在国内出现了一些过分强调,或者说厂家过分宣传自己仪器灵敏度高的现象,导致现在标称的灵敏度越来越高,听说RMS信/噪比都有给出1000的了。[/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]其实做标准品的指标只是个参考,将来做基质复杂的实际样品[/font][font=微软雅黑](如动物内脏)能得到好的、稳定的结果才是关键。[/font][/font][/b][font=微软雅黑]仪器的其它指标一般不会有太大问题。[/font][font=微软雅黑]对于低分辨质谱,分辨率达到单位分辨一般没有问题。[/font][font=微软雅黑] 质量范围现在多标称为2~1025(或1500)u,这个质量范围对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]够用了。因为,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]分析物是挥发或半挥发物质,分子量一般不会太大。*要注意的是若做污染物十溴联苯(MW 954)和十溴联苯醚(MW 970)检测,不能选质量数小于1025u的(个别厂家的MS质量范围zui高只有800u)。[/font][font=微软雅黑] 质量的稳定性一般在0.1amu/8hr,这个指标其实也挺重要的。好的仪器几个月校正一次质量数即可,差的每周都要校正。虽不影响检测,但增加操作者的工作量。[/font][font=微软雅黑] 线性范围大于10e4,对残留分析够用了。这些指标验收仪器时均需要按照合同的规定认真做。[/font][font=微软雅黑] 此外,仪器的一些功能在验收仪器时也一定要都亲手做一遍,比如:[/font][b][font=微软雅黑]化学[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]电离源[/font][font=微软雅黑](CI)的更换、直接进样杆的操作、复合电离切换方式(EI/CI)、复合扫描方式(TIC/SIM)等。许多农药含有卤素和电负性基团,因此有电负性。负化学源(NCI)检测这类物质可以获得较高灵敏度,这是由于NCI的本底较低,检测电负性物质时可以获得更高的信/噪比。对于定性也可以起到补充确证的作用。做NCI时需要通入反应气,所以,要求仪器的真空系统要比较好。现在厂家提供的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]配置是可以选配的,[/font][/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]若配[/font][font=微软雅黑]NCI就一定要配置大抽率的真空泵,起码大于250L/min[/font][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑],[/font][font=微软雅黑]zui高配置有2×200L/min。另外,还应考虑更换离子源的方便性,有的型号仪器更换离子源可以不破坏真空。[/font][/font][font=微软雅黑] 残留分析通常是目标物检测,目标物多为农药、兽药、[/font][b][font=微软雅黑]添加剂[/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]、化学污染物等。这里的定性仅仅是对目标物进行确证。对于这种定性可以用两种方法,一是与仪器自带的[/font][font=微软雅黑]NIST谱库(2006版提供约14万多张)的质谱图进行比对,二是与对应的标准品的质谱图进行比对。实际检测时后者的比对方法更好、更准确。因为,被测物经过前处理和毛细管柱后,基质的干扰会使被测物质谱图的离子碎片和丰度比与NIST谱库的质谱图(通常是由纯品直接进样得到的)产生偏差。而且,定量时也需要有标准品。[/font][/font][b][font=微软雅黑]第二个分析功能是对未知物分析[/font][/b][font=微软雅黑] 这里的未知物并非真正意义上完全未知的物质,若真是那种完全未知的物质仅仅靠MS,特别是低分辨的MS对其准确确证还是很难做到。这里的所谓未知物其实是已被人们认知的物质,该物质的质谱信息已被收录在了NIST谱库中,只是我们检测的物质中不知含有这些物质中的那一种。比如,不同地域的同一种天然产物产品的成分是不太一样的,同为玫瑰精油,国产的和进口的成分组成存在差异,通过MS分析及与NIST谱库比对,就能找出两种精油特征物质是什么,量有多少差异,不同在那里。再如,养鱼塘里的鱼突然死了,搞不清是什么原因,那么就取鱼塘里的水化验一下,水里含有什么物质并不清楚,这时我们就认为水里含有某种未知物。拿到实验室化验,经质谱NIST谱库检索比对,初步认为验出了甲胺磷。为保险起见,再打一针甲胺磷的标准品,结果保留时间、离子的丰度比都一致,zui终确定水里含有的甲胺磷是致鱼死亡的原因。这类工作在日常工作中遇到的比较少,其对仪器的要求就是检测得到的质谱图与NIST谱库的尽可能相近,这样得到的结果会更准确些。所以,这种选择四极杆质谱、飞行时间质谱或高分辨磁质谱。而离子阱质谱,特别是内源式离子阱质谱得到的谱图与NIST库谱图差异要大些。[/font][b][font=微软雅黑]配置选购质谱类型的一点经验[/font][/b][font=微软雅黑]1)*套质谱建议选四极杆,有更多经费建议配置一些其它类型的[/font][font=微软雅黑] 根据前面所述,[/font][b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]通常购置[/font][font=微软雅黑]*套[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]建议选择四极杆质谱[/font][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]。而第二套质谱选择什么类型的质谱应根据实验室的业务情况好好斟酌一下。根据多年实验室工作的经验,建议配置另一类型的[/font][font=微软雅黑]MS,因为其它类型的MS也各有特点,可以起到功能互补的作用。[/font][/font][font=微软雅黑]2)离子阱质谱擅长做初筛、结构解析和确证[/font][font=微软雅黑] 离子阱质谱可以做多级质谱,特别适合用于食品中农药多残留的初筛,由于有(理论上n=10)功能,可以通过第二级甚至第三级质谱较好地排除基质干扰,准确确证。当结果怀疑为阳性时再做进一步定性、定量。欧盟一些实验室都是这样做。离子阱质谱对复杂样品检测的定量重现性不及四极杆质谱,但对化合物结构的解析能力较四极杆质谱强。离子阱质谱分外离子源式和内离子源式,外源式离子阱质谱的价格与四极杆质谱的高配相当,内源式离子阱质谱价格与四极杆质谱的低配相当。[/font][font=微软雅黑]3)串联四极杆质谱定量及灵敏度俱佳[/font][font=微软雅黑] 若经费充足可以考虑配置四极杆串联质谱。这类质谱可以做MS-MS,虽不能像离子阱质谱做,但一般二级MS也基本够用了,因为检测的残留物多为分子量在100~300的小分子化合物。四极杆串联质谱比单四极杆质谱的抗基质干扰能力和定性能力更好,与离子阱质谱相比定量重现性和检测灵敏度更好。不同厂家不同型号四极杆串联质谱的价格差别比较大,低的仅比高配的单四极杆质谱高一些,高的接近2套高配的单四极杆质谱。[/font][font=微软雅黑]4)飞行时间质谱擅长做定性和确证[/font][font=微软雅黑] 与[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]联用的飞行时间质谱也分为两种,一种具有高分辨和质量数功能,另一种则更强调快速检测能力,常与快速[/font][b][font=微软雅黑][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url][/font][/b][font=微软雅黑][font=微软雅黑]联用。对食品检测实验室而言,更推荐前者。高分辨和质量数功能对化合物定性更准确,当对检测结果有疑义时,换一种模式进行确证,有助于对结果下定论。价格约合[/font][font=微软雅黑]2套中上配置的单四极杆质谱。[/font][/font][font=微软雅黑]5)高分辨磁质谱只用于很少的领域[/font][font=微软雅黑] 高分辨磁质谱一般实验室不会配置,主要用于二噁英、多氯联苯等残留物检测。而且此类仪器的灵敏度也较高,所以,经费充足配置一套,对出具的结果更有信心。一台高分辨质谱可以接2台GC,分析效率、确证的准确性、定量的性可同时实现,还是很不错的。价格当然也不菲,至少相当于4套高配的单四极杆质谱。[/font][font=微软雅黑]6)GPC-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]值得关注[/font][font=微软雅黑] 另外,还想介绍一套凝胶色谱-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]-质谱(GPC-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url])联用仪。目前残留分析的趋势之一是多残留分析。进行多残留分析时遇到的一个主要问题就是由于选择的离子多了,因而基质干扰也较严重。为了解决这个问题有两种做法,一是利用仪器功能,如二级质谱功能、高分辨功能等,排除基质干扰 二是在前处理净化上下功夫,尽可能地除去干扰物质。前者在文章前面已提到了。而现在介绍的GPC-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]GC-MS[/color][/url]就是将净化仪器与分析仪器组合成联用仪,经过在线净化去除基质干扰,有多维色谱的概念在里面。这种分析仪器加在线净化装置的仪器组合也是残留分析仪器发展的方向之一。这套仪器价格与高配的单四极杆质谱相当,值得关注。[/font][font=Calibri] [/font]

  • 【求助】四级杆质谱检测

    四级杆质谱仪是通过质量过滤后,怎么通过检测器来得到每种气体的含量的?是不是质谱仪在每次的分析时间中,会把样气中的每种气体都要分析出来,然后计算出它的比值,从而得到每种气体的含量的?能否介绍一下过滤后检测原理的详细过程?

  • 新污染物监测现状:液相色谱-三重四极杆质谱仪普遍配置不足

    自《新污染物治理行动方案》发布以来,各地方省级行政区相继发布《新污染物治理工作方案》以推进新污染物治理工作。截至2023年5月,我国31个省级行政区以及新疆生产建设兵团全部出台《工作方案》,涉及医药制造业、化学原料和化学制品制造业等19大类行业。同时,相关地市的方案也在不断的发布中。根据生态环境部已印发的《2023年新污染物环境监测试点工作方案》(环办监测函〔2023〕219号),目前第二阶段的试点监测工作正在开展中,天津、河北、江苏、浙江、山东、湖北、广东、广西、重庆、陕西等10个省(区、市)开展试点监测,每个省份不少于2个地级市(或直辖市区县)开展试点监测。新污染物已然成为大家关注的焦点,在刚刚结束的第十二届全国环境化学大会中,多位专家在报告中指出,化学品的快速增长和使用是新污染物问题产生的根本原因,不断涌现的新污染物已经对生态环境和人群健康构成了风险,而高风险化学品的绿色替代是源头治理新污染物的重大需求。会议中,各位专家特别就新污染物研究的现状、面临的挑战、需求及未来的展望等多个问题展开探讨。其中,中国环境监测总站生态环境监测分析技术室袁懋主任分享了《新污染物环境监测技术体系构建设想及试点监测应用》。基于全国生态环境监测系统新污染物监测能力调研数据,袁懋介绍了当前新污染物监测能力的现状。据介绍,各监测站对各个环介质的分析能力依次为水、废水、土壤、沉积物、环境空气、固体废物、海水、废气和生物;大部分省份均有监测站具备挥发性有机污染物和监管时间较长的典型持久性有机污染的分析能力;地域分布上,江苏、广东、山东、湖北等东部和中部省区具有较强的新污染物监测和分析能力,新疆、内蒙古、青海等西北省区基本没有新污染物的监测和分析能力;而从仪器配备情况上来说,目前生态环境监测系统[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]-三重四极杆质谱仪普遍配置不足,且多为2012年左右配置,设备老旧。对于下一步的监测需求,袁懋说,要开展新污染物环境监测技术方法研究,系统开展不同环境要素、不同技术原理、不同应用场景的新污染物监测方法研究,开发快捷、简便、绿色、高效的前处理技术,高灵敏、高选择性或高通量的分析技术;同时,要开展新污染物环境监测技术装备研发与应用示范研究,突破新污染物初筛、定量分析所需高分辨质谱等大型仪器关键技术,探索相关仪器设备的国产化,开发高效、快捷的新污染物在线、便携、快检监测技术和仪器设备。袁懋表示,要联合社会化力量和监测系统队伍合力推进检测技术体系建设,鼓励科研机构、仪器公司等社会力量利用自身科研技术优势,积极开展监测技术研究,推动监测技术发展与落地。其呼吁,希望加强与科研单位和仪器公司等社会力量的广泛合作,进行新污染环境监测技术装备国产化突破。[来源:仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

  • 【转帖】食品检测实验室气相色谱-质谱仪的选型

    【转帖】食品检测实验室气相色谱-质谱仪的选型

    [color=#DC143C]今天看的一篇很经典的文章,好东西自然要让大家一起分享![/color]本文主要介绍一下[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS购置时需要考虑的主要性能及功能。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS是高分离功能的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补,使仪器的分析功能更强大。例如:质谱能提供被测物的特定分子信息,对化合物的定性更加准确。但是,质谱无法区分同分异构体,而色谱分离同分异构体很容易。所以,色-质联用仪的功能是1+12。  现在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]部分均采用高分离性能的毛细管色谱,可以选配不同类型的进样口,如:最常用的分流/不分流进样口和(温度/压力)可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url]性能时,现在国内市场上比较常见品牌的主流型号[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]的性能、功能并无多大差异。故在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]方面不再做比较。  MS的类型有多种,通常是按照分析器的类型来分,有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以,本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS联用仪多配置低分辨MS,这类仪器以目标化合物的定性、定量为主,兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的:  第一, 也是主要目的,是对食品中残留物进行分析。 既然是用于残留物分析,仪器的灵敏度至关重要,也是选仪器时首先应考虑的。但这不是唯一的指标(特别是不能仅看标称指标),还要综合考虑仪器的分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围、抗污染能力(包括仪器离子源、预四极等部件的清洗维护是否方便)、以及软件操作是否方便等。  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS在残留物的分析中应用愈来愈普遍,是因为MS是一个通用型检测器,对大多数有机化合物都有比较好的响应。另一方面,四极杆质谱检测时有一个选择离子方式(SIM方式),与全扫描方式相比可以提高检测灵敏度2、3个数量级,检测灵敏度较氢火焰检测器(FID)、火焰光度检测器(FPD)、氮磷检测器(NPD)高,稍逊于电子俘获检测器(ECD)对有机多卤素化合物的检测。残留物分析多为目标物检测,所以,用SIM方式检测既有广谱性(对化合物的响应而言),又有特异性(对不同化合物各自的特征离子而言),因而特别适合用于多种残留物的检测,提高分析效率。  现在仪器公司买仪器时所列出的技术指标有:灵敏度、分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围等。市场上厂家标称的灵敏度为什么这么高?  现在表述灵敏度是用八氟萘(OFN),如:EI+,1pg OFN信/噪(S/N)100。现在的信/噪比是RMS(均方根)方式,数值上与过去的灵敏度值相比高了很多。过去信/噪比是峰-峰比,即:信号的峰高/基线噪音的峰高,比较一目了然,自己拿尺子量都能量出来。但据厂家说,在选择基线噪音时有人为误差。现在厂家将信/噪比编成固定的程序,比如信号值与固定时间段(如1~2min,其实这段时间的基线是比较平的)噪音的比值。但现在的测定方式厂家其实同样有很多偷手,比如测试时用厂家自带的短测试柱(10m或15m),质量的扫描范围减少,进样量增加(过去是空气-样液-空气绝对1μL,而现在1μL是包括针头死体积)。没办法,现在厂家为了竞争都这样做,用户也只好跟着走。所以,现在仅看厂家的标称指标是不够的。做灵敏度指标时应该注意哪些问题? 做灵敏度指标时应该注意几个问题:(1)应该先做分辨率,在保证单位质量分辨时,再做灵敏度。如下图所示,可以采用一种近似方法,即,半峰高处的峰宽不小于1/2峰宽(此图转载自www.antpedia.com网dingdang的“谈谈有机质谱的分辨率”一文。在此表示感谢。)。灵敏度与分辨率成反比,若为了灵敏度而损失分辨率,会降低了质谱定性功能。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/10/200910041104_174225_1627603_3.jpg[/img](2)质量扫描范围也应有规定,比如:OFN,200-300amu,扫描范围减小也能提高信/噪比。这些限制性条件应在谈合同时就确定下来。(3)检测电压应该是正常检测时的工作电压,不同型号的质谱仪因参数表示的含义有差异,所以,各家仪器推荐使用的检测电压值也不同。但是,做灵敏度测试时的电压不应高于推荐正常使用时的工作电压。否则在实际工作时就会有问题,因为实际样品检测时是有基质干扰的,高电压不能提高信/比,而且还会使电子倍增器寿命降低。 现在国内出现了一些过分强调,或者说厂家过分宣传自己仪器灵敏度高的现象,导致现在标称的灵敏度越来越高,听说RMS信/噪比都有给出1000的了。其实做标准品的指标只是个参考,将来做基质复杂的实际样品(如动物内脏)能得到好的、稳定的结果才是关键。现在有仪器的单位越来越多了,可以在购仪器前做一个实际样品到各家仪器上实测一下,并且了解一下各种仪器用户的反应,这比仅仅比指标更好。  仪器的其它指标一般不会有太大问题。 对于低分辨质谱,分辨率达到单位分辨一般没有问题。 质量范围现在多标称为2~1025(或1500)u,这个质量范围对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS够用了。因为,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS分析物是挥发或半挥发物质,分子量一般不会太大。唯一要注意的是若做污染物十溴联苯(MW 954)和十溴联苯醚(MW 970)检测,不能选质量数小于1025u的(个别厂家的MS质量范围最高只有800u)。 质量的稳定性一般在0.1amu/8hr,这个指标其实也挺重要的。好的仪器几个月校正一次质量数即可,差的每周都要校正。虽不影响检测,但增加操作者的工作量。 线性范围大于10e4,对残留分析够用了。这些指标验收仪器时均需要按照合同的规定认真做。  此外,仪器的一些功能在验收仪器时也一定要都亲手做一遍,比如:化学电离源(CI)的更换、直接进样杆的操作、复合电离切换方式(EI/CI)、复合扫描方式(TIC/SIM)等。许多农药含有卤素和电负性基团,因此有电负性。负化学源(NCI)检测这类物质可以获得较高灵敏度,这是由于NCI的本底较低,检测电负性物质时可以获得更高的信/噪比。对于定性也可以起到补充确证的作用。做NCI时需要通入反应气,所以,要求仪器的真空系统要比较好。现在厂家提供的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS配置是可以选配的,若配NCI就一定要配置大抽率的真空泵,起码大于250L/min,最高配置有2×200L/min。另外,还应考虑更换离子源的方便性,有的型号仪器更换离子源可以不破坏真空。  残留分析通常是目标物检测,目标物多为农药、兽药、添加剂、化学污染物等。这里的定性仅仅是对目标物进行确证。对于这种定性可以用两种方法,一是与仪器自带的NIST谱库(2006版提供约14万多张)的质谱图进行比对,二是与对应的标准品的质谱图进行比对。实际检测时后者的比对方法更好、更准确。因为,被测物经过前处理和毛细管柱后,基质的干扰会使被测物质谱图的离子碎片和丰度比与NIST谱库的质谱图(通常是由纯品直接进样得到的)产生偏差。而且,定量时也需要有标准品。   第二个分析功能是对未知物分析 这里的未知物并非真正意义上完全未知的物质,若真是那种完全未知的物质仅仅靠MS,特别是低分辨的MS对其准确确证还是很难做到。这里的所谓未知物其实是已被人们认知的物质,该物质的质谱信息已被收录在了NIST谱库中,只是我们检测的物质中不知含有这些物质中的那一种。比如,不同地域的同一种天然产物产品的成分是不太一样的,同为玫瑰精油,国产的和进口的成分组成存在差异,通过MS分析及与NIST谱库比对,就能找出两种精油特征物质是什么,量有多少差异,不同在那里。再如,养鱼塘里的鱼突然死了,搞不清是什么原因,那么就取鱼塘里的水化验一下,水里含有什么物质并不清楚,这时我们就认为水里含有某种未知物。拿到实验室化验,经质谱NIST谱库检索比对,初步认为验出了甲胺磷。为保险起见,再打一针甲胺磷的标准品,结果保留时间、离子的丰度比都一致,最终确定水里含有的甲胺磷是致鱼死亡的原因。这类工作在日常工作中遇到的比较少,其对仪器的要求就是检测得到的质谱图与NIST谱库的尽可能相近,这样得到的结果会更准确些。所以,这种最好选择四极杆质谱、飞行时间质谱或高分辨磁质谱。而离子阱质谱,特别是内源式离子阱质谱得到的谱图与NIST库谱图差异要大些。

  • 【转帖】食品检测用气相色谱-质谱仪的选型

    去年曾根据多年在[u][b][color=#000000]实验室[/color][/b][/u]从事[u][b][color=#000000]食品[/color][/b][b][color=#000000]分析[/color][/b][/u]工作的经验写了一篇博客“[b][color=#0000ff]食 品 检 测 实 验 室 仪 器 设 备 的 配 置[/color][/b]”。有网友提出建议,希望对仪器设备的特性、配置、选型再做一些介绍。现就食品[u][b][color=#000000]检测[/color][/b][/u]实验室选购[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]-质谱([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS)时应考虑的问题做进一步的详述。也算是给初建实验室及使用者的一些提示和建议。由于本人的学识和工作内容都很有限,肯定有很多东西谈的不够准确或不全面,还希望各位同仁给予指正和补充。在这里先谢谢了!  现在绝大多数食品检测实验室均是配置色-质联用仪,单独使用[u][b][color=#000000]质谱[/color][/b][/u]仪检测的已经非常少了。唯一单独使用的是应用同位素质谱仪检测蜂蜜等食品中的同位素比,以确定产品是否掺伪。本文主要介绍一下[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS购置时需要考虑的主要性能及功能。 [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS是高[u][b][color=#000000]分离[/color][/b][/u]功能的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补,使仪器的分析功能更强大。例如:质谱能提供被测物的特定分子信息,对化合物的定性更加准确。但是,质谱无法区分同分异构体,而[u][b][color=#000000]色谱[/color][/b][/u]分离同分异构体很容易。所以,色-质联用仪的功能是1+12。  现在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]部分均采用高分离性能的毛细管色谱,可以选配不同类型的进样口,如:最常用的分流/不分流进样口和(温度/压力)可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到[u][b][color=#000000][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url][/color][/b][/u]性能时,现在国内市场上比较常见品牌的主流型号[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]的性能、功能并无多大差异。故在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]方面不再做比较。  MS的类型有多种,通常是按照分析器的类型来分,有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以,本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS联用仪多配置低分辨MS,这类仪器以目标化合物的定性、定量为主,兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的:[align=center]  [b][color=#0000ff][size=3]第一, 也是主要目的,是对食品中残留物进行分析。[/size][/color][/b][/align][b][color=#0000ff] [/color][/b]既然是用于残留物分析,仪器的灵敏度至关重要,也是选仪器时首先应考虑的。但这不是唯一的指标([color=#0000ff]特别是不能仅看标称指标[/color]),还要综合考虑仪器的分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围、抗[u][b][color=#000000]污染[/color][/b][/u]能力(包括仪器离子源、预四极等部件的清洗维护是否方便)、以及软件操作是否方便等。  [url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]gc[/url]-MS在残留物的分析中应用愈来愈普遍,是因为MS是一个通用型检测器,对大多数有机化合物都有比较好的响应。另一方面,四极杆质谱检测时有一个选择离子方式(SIM方式),与全扫描方式相比可以提高检测灵敏度2、3个数量级,检测灵敏度较氢[u][b][color=#000000]火焰[/color][/b][/u]检测器(FID)、火焰光度检测器(FPD)、氮磷检测器(NPD)高,稍逊于电子俘获检测器(ECD)对有机多卤素化合物的检测。残留物分析多为目标物检测,所以,用SIM方式检测既有广谱性(对化合物的响应而言),又有特异性(对不同化合物各自的特征离子而言),因而特别适合用于多种残留物的检测,提高分析效率。  现在仪器公司买仪器时所列出的[u][b][color=#000000]技术[/color][/b][/u]指标有:灵敏度、分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围等。[align=center][b]市场上厂家标称的灵敏度为什么这么高?[/b][/align]  现在表述灵敏度是用八氟萘(OFN),如:EI+,1pg OFN信/噪(S/N)100。现在的信/噪比是RMS(均方根)方式,数值上与过去的灵敏度值相比高了很多。过去信/噪比是峰-峰比,即:信号的峰高/基线噪音的峰高,比较一目了然,自己拿尺子量都能量出来。但据厂家说,在选择基线噪音时有人为误差。现在厂家将信/噪比编成固定的程序,比如信号值与固定时间段(如1~2min,其实这段时间的基线是比较平的)噪音的比值。但现在的[u][b][color=#000000]测定[/color][/b][/u]方式厂家其实同样有很多偷手,比如测试时用厂家自带的短测试柱(10m或15m),质量的扫描范围减少,进样量增加(过去是空气-样液-空气绝对1μL,而现在1μL是包括针头死体积)。没办法,现在厂家为了竞争都这样做,用户也只好跟着走。所以,[color=#0000ff]现在仅看厂家的标称指标是不够的。[/color][align=left][/align]

  • 【我们不一YOUNG】高分辨分离分析新技术在食品安全检测领域的应用进展

    [align=center][size=18px]高分辨分离分析新技术在食品安全检测领域的应用进展[/size][/align][size=18px][font=&]前言[/font][font=&]食品安全与质量对全球经济、人类健康和国土安全至关重要。然而,由于食品种类的多样性及化学成分的复杂性,微生物病原体、重金属、食品添加剂、生物毒素、农/兽药,甚至食品包装材料微塑料成分等多种痕量污染物的快速鉴别成为现代社会食品安全分析的一大挑战。除了食品化学污染外,食品还面临着非法掺假、降解变质等,虽然传统技术(如色谱分析法、光谱分析法等)可以实现食品中目标化合物的检测,但繁琐的样品前处理过程(分离、提取、净化、富集等)已不适用于当代食品检测学中对风险物质的快速高通量筛查。[/font][font=&]因此,针对复杂化学混合物中分子离子的筛选,离子迁移谱(IMS)作为一种快速分离技术,新增了一维离子淌度信息——碰撞横截面积,其测量与气态离子的大小、形状和所带电荷有关,不受样品基质影响,检测信噪比也有所提高,因此能够有效分辨同分异构体、多电荷态物质等。同时高分辨MS作为分析复杂样品的常用设备,具有在原子和分子水平上进行多组分分析的优点,且各种类型的离子碰撞解离技术极大地扩展了MS在食品分析方面的应用。一方面,质谱数据库的构建以及机器学习算法程序的应用,大大提高了食品中未知风险成分的高分辨筛查与预测能力 另一方面,敞开式离子化质谱法(AMS)作为传统MS的一个重要的创新突破,是一种快速有效的复杂样品直接分析方法,因此成为高通量定性分析、无损反应监测的绝佳选择。[/font][font=&]高分辨MS作为实验室仪器在分析应用领域有着较大发展,但也存在体积庞大、价格昂贵、操作复杂、不能随时移动等局限性,因此无法在食品环境污染、食品风险因子、突发应急监测等需要进行现场快速检测的领域得到有效应用。目前质谱仪器正向高效率、便携化、可视化方面发展,出现了微型质谱仪。未来开发无需样品前处理、可由非专业人员操作、具备高分辨分离分析性能的微型质谱仪,对满足原位、实时、无损的食品现场快检十分重要。[/font][font=&]本文重点概述了近十年高分辨分离分析技术在食品安全领域的最新进展与应用,分别通过在线质谱耦合技术、高分辨筛查技术以及微型质谱仪3大领域展开介绍,并对食品安全检测新装置的前景进行了展望。[/font][font=&]1、 在线质谱耦合技术[/font][font=&]MS是在线过程优化和智能控制的基本仪器,在线质谱法的优势是能够表征化学反应过程,如化学产物和杂质的形成以及底物的消耗,在线质谱技术作为一种高灵敏检测技术,已由推测化学反应机理研究逐渐向痕量物质的实时快速检测和准确定量方面应用。为了实现各种设备与质谱的在线联用,最关键的问题是在两个设备之间开发合适的接口,以解决大气压气流对质谱检测器造成的真空冲击。目前MS已实现与色谱分离技术(例如超高效[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]、毛细管电泳、超临界流体色谱)串联,但涉及富集提取-色谱分离-质谱检测的耗时过程。然而,随着IMS与AMS的出现与发展,在线质谱法有了新的可供选择的耦合方式,并已有成功应用于小型化设备现场分析的案例。[/font][font=&]1.1 离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.1 漂移管离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.2 吸入离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.3 场不对称形离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.4 行波离子迁移谱法[/font][font=&]1.1.5 捕获离子迁移谱法[/font][font=&]1.2 敞开式离子化质谱法[/font][font=&]1.2.1 喷雾电离[/font][font=&]1.2.2 电场电离[/font][font=&]1.2.3 光电离[/font][font=&]1.2.4 热电离[/font][font=&]2、高分辨筛查技术[/font][font=&]高分辨筛查技术一般分为靶向筛查和非靶向筛查,靶向筛查可减少一定干扰离子的存在,但不适合在复杂食品样品中发现潜在风险化合物 非靶向筛查可获得样本所有离子的碎片信息,更适合复杂样本的高通量筛查分析。但由于样品制备、有机溶剂、采集方法和数据分析等差异,不同高分辨MS用于筛查风险物质的方法准确性存在很大差异。因此,构建高质量质谱数据库,尽可能去除不同仪器与实验操作的干扰,减少对参考标准品的依赖,对未知化合物的有效筛查至关重要。[/font][font=&]2.1 质谱数据库[/font][font=&]2.2 质谱预测[/font][font=&]3 、微型质谱仪[/font][font=&]微型质谱仪在保留完整质谱功能的同时,去除了繁琐的样品前处理过程,具有更低的功耗特性,也更具有价格优势。为了适应现场监测的便携性,分析仪器的小型化与AMS分离技术的结合已经成为许多科学领域的关注点,让大多数样品在现场电离,更适用于非专业操作者使用。与实验室大型质谱仪要求的高真空系统相比,微型质谱仪既可以耦合非敞开式电离源,也可以耦合敞开式电离源。因此真空系统和大气压接口的设计成为各种类型微型质谱仪研制的关键。[/font][font=&]总结与展望[/font][font=&]随着多种MS新技术的发展,数据库以及机器预测范围的大幅增加,未来研制出具备高分辨分离分析性能、集在线质谱耦合技术与高分辨筛查技术于一身的微型质谱仪十分可能。虽然微型质谱仪已在食品安全、消费品安全、公共安全等多个领域取得了很大进展,但仍然存在许多挑战,包括:[/font][font=&](a)非均相样品的采样与分析 [/font][font=&](b)复杂样品成分导致的离子抑制影响定量准确性 、(c)大气压气流对质谱检测器造成的真空冲击 [/font][font=&](d)检测受到温度、湿度、样品接触面积等因素影响较大。[/font][font=&]以上干扰均可能导致食品风险控制中假阳性结果的出现。因此,研发新型高选择性表面功能化改性材料,定向偶联到厘米级电离芯片上,实现微型质谱仪富集-分离-电离的一体化,可有效消除基质干扰,提高原位检测的准确性。同时,研制具有稳定梯度压力分布的小型多级真空系统以及低气压下的高效离子传输与聚焦技术,对实现快速、稳定、高灵敏、高分辨率的小型原位装置十分必要。[/font][/size]

  • 毒品检测的双翼:质谱色谱联用技术

    2018年9月9日,深圳警方通报破获一起跨境运输毒品案。在这次案件中,警方共刑事拘留3名相关人员,缴获毒品K粉9.4余公斤。随着各类吸毒、贩毒案件的频频爆发,毒品已经成为当今世界最严重的社会问题之一。在加强毒品打击力度的同时,毒品犯罪的手段也在不断加强。为了更好的打击毒品走私和开展禁毒工作,针对各种毒品检验方法的灵敏度及现代化程度同样需要不断提高。目前已经出现一些运用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相色谱[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质联用[/color][/url])、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]([url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]液质联用[/color][/url])、斑点酶标等方法同时对多种毒品进行检测的运用报道。色谱—质谱联用技术由于具有灵敏度高、范围广的特点,已经成为现如今较为成熟且被广泛运用的一种现代化毒品分析技术。色谱分析法是根据物质吸附能力、溶解度、亲和力、阻滞作用等理化性质的不同,对混合物中的两组分进行分离分析的方法。色谱分析一般有两相:流动相和固定相。其中,流动相是指色谱分析过程中带组分向前移的物质,固定相是指色谱分析过程中不移的、具有吸附活性的固体涂液在载体表面的液体。流动相中的样品混合物在经过固定相时,就会与固定相发生作用。由于各组分性质和结构上的差异,作用力的类型和强弱也有差异,在同一推动力的作用下,不同组分在固定相滞留的时间存在差异。最后,不同组分按照先后次序从固定相流出,实现混合物的分离。质谱技术的发展历经了半个多世纪,也已经相对成熟。1886年E.Goldstein发明的阳极射线管成为早期质谱仪的离子源;1918年A.S.DEMPSTRV发明方向聚焦质谱仪,首次实现同位素丰度的测定;1991年F.w.Aston发明了速度聚焦质谱仪,实现了原子量的测定;1934年双聚焦质谱仪诞生;1940年扇形式单聚焦质谱仪诞生……质谱技术与色谱技术有明显的区别。质谱分析要求被分析的样品首先要离子化,接着利用离子在电场或磁场中的运动性质,把离子按质荷比分开,记录并分析离子按质荷比大小排列得到的谱,通过对样品离子的质谱和强度的测定,进行成分和结构分析的一种分析方法。在将这两种技术进行对比时发现,色谱仪更适用于对有机物的定量分析,而对有机物的定性分析比较困难。质谱仪作为一种鉴定分子的分析[url=http://instrument.ofweek.com/]仪器[/url],更适用于定性分析,而对于复杂的有机物的分离则有心无力。因此,将这两种技术结合起来,就能发挥各自所长,弥补不足。在毒品泛滥成灾的今天,色谱—质谱联用技术已经成为打击毒品犯罪的一把利器。上世纪90年代在欧美和我国大肆蔓延的“摇头丸”,以片剂形式在舞厅、迪厅等场所滥用,受众主要是青少年群体,危害极大。以往对“摇头丸”的检测主要是采用尿检的方式,但这种方法往往会受到一些药物的干扰。而利用色谱—质谱联用技术,只需要通过简单的前处理就能一次性地从吸食“摇头丸”人员的尿检中检验出病毒、MDA、MDMA以及氯胺酮中的一种或几种成分。此外,还有针对海洛因的检测。海洛因在进入吸毒者体内后会迅速代谢成为单乙酰吗啡,单乙酰吗啡又逐渐转化成吗啡。用色谱—质谱联用技术检测,样品的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]保留时间、SIM各检测离子间丰度比和标准品基本一致,峰形好,无杂质感染且灵敏度高。色谱—质谱联用技术能够对大麻、杜冷丁等多种毒品及其吸食者进行检测。在滥用毒品的筛查工作中发挥了巨大效用。毒品是阻碍社会向前发展的毒瘤,而色谱-质谱联用技术就是割除这个毒瘤的利刃。在禁毒、打击毒品犯罪的过程中,工作人员要充分利用科学仪器的优势,从技术层面切断毒品的蔓延之路

  • ACQUITY QDa质谱检测器靠谱吗?

    前段时间waters在本版发了一个关于“Waters将在10月7日推出什么新产品?”,相信很多版友都挺好奇的,现在谜底终于揭晓了,是ACQUITY QDa质谱检测器,我们来看看仪器介绍上说的:借助ACQUITY QDa质谱检测器,您可以:利用更高质量的质谱定性分析数据来有效补充沃特世光学检测器的定量分析数据,对成分进行准确鉴定。扩展现有PDA检测器的样品检测能力,对UV无响应的化合物以及光学检测不适合或是无法确定的化合物进行定量分析。您可以通过ACQUITY QDa质谱检测器获得信息量极其丰富的质谱数据。ACQUITY QDa质谱检测器如同光学检测器一样直观易用,并且能够稳定处理所有分析。同时,它能与您的色谱分析系统完美兼容,且仪器经过预先优化,适用于任何样品;而且无需像传统质谱仪那样要求用户针对不同样品的特异性进行仪器调谐。按上面的意思是ACQUITY QDa质谱检测器无需对仪器及样品进行任何参数的调谐优化,更或者说这种检测器根本就不需要这些参数,那ACQUITY QDa质谱检测器到底是质量分析器呢?还是只是光学检测器的一种升级版呢?还是其他的?它的检测限到底能达到多低的痕量呢?能达到目前主流的MS/MS的水平吗?您对ACQUITY QDa质谱检测器又是怎么看待的呢?原文由 victorlpyj(victorlpyj) 发表:关于这款检测器,我写了一篇报道,解读了相关参数和应用。详见:http://www.instrument.com.cn/news/20131028/115918.shtml。

  • 各种质谱仪的分析器的基础知识汇总

    分析器起着分离或区分导入离子的功能,是质谱仪的核心部件,也是我们学习和使用质谱仪必须了解掌握的知识点,今天小析姐整理了分析器:四级杆和扇形磁场部分的基础知识分享给大家,希望能对你有所帮助。[size=14px]四级杆[/size][size=14px]在1953年,西德物理科学家Wolfgang Paul和Helmut Steinwedel描述了四级杆质谱仪。[/size][size=14px]在4根平行杆之间,叠加的射频(RF)和恒定的直流(DC)电势能够作为质谱分离器,或过滤器,仅限于特点质量范围的离子,以恒定振幅振荡,能够在分析器上收集。现代仪器制造商将四级杆瞄准到特定的应用中。单四级杆质谱仪要求基质干净,以避免无用离子的干扰,表现出非常好的灵敏度。[/size][size=14px][/size][size=14px]三重四级杆或串联四级杆(参见四级杆),是将一个四级杆加到另一个附加的四级杆上,四级杆串联后能以各种方式发挥作用。一种途径是通过离子独有的质荷比(m/z)分离并检测复杂混合物中的目标离子。证实串联四级杆有效的另一途径是当与可控裂解分析联用时。这些分析通常将目标离子与其它分子(典型的气体,如氩)进行碰撞,母离子裂解成产物离子,MS/MS质谱仪通过其独特组成部分鉴别目标化合物。[/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234484.jpeg?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px]如上图所示,[/size][size=14px]当设置过滤某一特定离子,那么其它质量的离子则会以多种方式中丢失,比如撞击到四级杆上,或直接偏离去检测器的轨道。[/size][size=14px][/size][size=14px]四级杆分析器由四根杆组成,通常平行排列,材质为金属,比如钼合金。已投入了大量的技术和研究,设计开发四级杆。按照离子在DC和RF场中的运动,将质量分类。通过在软件上改变参数,系统可改变场强,在任何指定时间内,某一m/z值的离子被过滤掉,或通过四级杆到达检测器。[/size][size=14px][/size][color=#ff4c41][size=14px]相比于一些质谱仪的设计,比如飞行时间(TOF)质谱仪,四级杆分辨率较低。而四级杆相对简单,容易使用,是具有较高实用性的质谱仪,能以相对低的成本提供各种接口。[/size][/color][size=14px][/size][size=14px]在比较和说明MS的分析能力时,一些专业用语是必需的,在该入门指南的后续内容中将会给出完整的定义:[/size][size=14px]分辨力(通常缩写为"res"-质谱仪分离两种质量的能力):[/size][size=14px][/size][size=14px][color=#ff4c41]- 低分辨力=单位质量=1000- 较高或中等分辨力=1000到10000- 高分辨力=10000+- 非常高的分辨力=高达3-5百万Fragmentation[/color][/size][size=14px]"精确质量"(Exact Mass)是化合物质量的理论值,而准确质量(Accurate Mass)是化合物质量的测量值,有相关的误差范围,比如5ppm。准确质量也经常用于针对具体的技术,而不是测得的质量。[/size][size=14px][/size][size=14px]MS/MS - [/size][size=14px][color=#ff4c41]描述了监测前体离子或碎片向产物离子转变的多种实验(多反应监测[MRM]和单反应监测[SRM])[/color][/size][size=14px],总的趋势是在一台仪器上提高检测的选择性、专一性或灵敏度。即前后两个质量分析器,两极质谱分析在一台质谱仪器中实现。[/size][size=14px][/size][size=14px]在三重四级杆质谱仪中有3套四级杆过滤器,但是仅有第1和第3套四极杆用作质量分析器。近来的设计完全将中间设备区分开(取代早期设计的四级杆),增加了更多的功能,通常将其改称为串联四级杆。[/size][size=14px][/size][size=14px]第一套四级杆(Q1),作为质量过滤器,传输并加速选定离子,将其送向Q2(被称为碰撞室)。虽然在一些设计中,Q2类似于其它两套四级杆,[/size][size=14px][color=#ff4c41]RF施加在杆上的作用仅是传输,而不是质量选择。[/color][/size][size=14px]Q2中的压力较高,离子在碰撞室内与中性气体相碰撞。结果经CID发生裂解。碎片随后加速进入Q3,另一个质量过滤器,离子被排列后,进入检测器。[/size][size=14px][/size][size=14px]裂解CID也称为碰撞激活解离(CAD),为一种裂解机制,通过该机制在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]中,分子离子裂解,通常在真空区域经电势加速到高动能,接着与中性气体分子碰撞,比如[/size][size=14px][color=#ff4c41]氦、氮或氩[/color][/size][size=14px]。部分动能通过碰撞而转化(或内化),这引起化学键的断裂,分子离子减小形成较小的碎片。一些类似的‘特别目的'的裂解方法,包括电子转移解离(ETD)和电子捕获解离(ECD)。[/size][size=14px][/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234485.jpeg?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px]上面是硫丹-β产物离子质谱图。237Da的前体离子从左边进入,在MS/MS碰撞室内裂解。关于MS谱的全扫描,数据系统仅能够显示目标碎片(不是得到的所有碎片),得到相对简单的图谱。我们能控制破碎的限度,因此能选择前体离子。[/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234486.png?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px]这张图MRM响应(左)和SIR响应(右)的比较图表明,由于基质的化学背景,被测物即使在溶液中,也不能由SIR数据确定被测物峰。使用相同的GC/MS/MS质谱仪,选择m/z=146的丁基化离子作为前体离子,裂解该离子,得到产物离子(显示为57m/z),定量鉴别它的存在。[/size][size=14px][/size][size=14px]在一些控制工业中,为了满足阳性化合物的鉴别要求,每个MRM计为1.5"鉴别点",而每个SIR计为1.0。因此,为满足选择性要求,得到3"IPS",每个化合物需要2个MRM转换,或3个SIR。[/size][size=14px]扇形磁场[/size][size=14px]扇形磁场或扇形磁场质量分析器,是早期仪器,一直用到现今,尽管用的较少[/size][size=14px][color=#ff4c41](已被现代的能以ESI电离模式工作的质谱仪取代)[/color][/size][size=14px]。[/size][size=14px][/size][size=14px]扇形磁场弯曲成弧形离子轨道。离子的"动能与电荷"比率决定了轨道的半径,可通过电或磁场测定。较大m/z的离子比较小m/z通过的轨道路径长。通过改变磁场强度,可控制轨道路径。双聚焦质谱仪可按各种组合方式,将磁场和电场结合起来,但扇形电场后接磁场更常见。[/size][size=14px][/size][size=14px]两种场最初联用时,按照离子流出离子源的动能采用扇形电场聚焦离子。角度聚焦之前的能量聚焦,使相同质量,但分子式不同的离子实现分离。[/size][size=14px]离子阱[/size][size=14px]离子阱和其它非扫描质谱仪离子阱质谱仪的原理类似于四级杆质谱仪。不同于过滤式的四级杆质谱仪,离子阱和功能更强的离子回旋(ICR)质谱仪一样,将离子存储在三维空间中。在饱和之前,离子阱或回旋加速器将选定离子射出以进行检测。在离子阱范围内,可实现一系列实验分析,裂解目标离子,通过形成的碎片,以准确的确定前体离子。[/size][size=14px][/size][size=14px]RF电压产生的电场作用于排列成"三明治"几何构形(端盖相对的端盖电极)离子阱的两电极之间的空间。扫描RF电压,改变某离子的固有频率使其逸出。有时动态范围不宽。[/size][size=14px][/size][size=14px]离子阱对捕获存储离子的有限体积和容量,限制了该种质谱的使用范围,尤其对于复杂基质中的样品。[/size][size=14px][/size][size=14px]离子阱质谱仪于1980年推出,但是早期这类质谱仪采用内部电离,具有一定的局限性,限制了其在很多领域的应用。仅当出现外部电离技术后,这类质谱仪才得到了越来越广泛的使用。[/size][size=14px][/size][size=14px]多级碎裂的能力,从一个被测物中可衍生出更多结构信息(即,碎裂-碎片离子-选择-特定片段-碎裂,并重复这一过程)被称为MSn。[/size][size=14px][/size][size=14px]GC色谱峰不够宽,不允超过一个碎裂过程的进行(MS/MS或MS2)。离子阱质谱仪的MS/MS分析或裂解是根据时间,而不是空间,与四级杆和扇形磁场相同。因此,离子阱不能用于某些MS/MS分析,比如中性丢失和前体离子的比较。[/size][size=14px][/size][size=14px]而且,在离子阱质谱仪的MS/MS图谱中,低质量端约1/3母离子m/z的碎片离子丢失,这是离子阱设计本身造成的结果。为了抵消这一损失,一些制造商通过软件加宽扫描要求弥补了这一损失。加宽扫描要求在数据采集时转换工作参数。[/size][size=14px][/size][color=#ff4c41][size=14px]离子阱的设计设置了前体质荷比(m/z)和最低俘获碎片离子之间的比率上限,通常称为"三分之一规则"。[/size][/color][size=14px]例如,一个m/z1500的母离子,其m/z500以下的碎片离子检测不到,这大大限制了多肽的人工测序分析。当太多离子进入离子阱的空间,由于空间电荷效应,动态范围受到限制。制造商已经开发了自动扫描技术,在离子进入离子阱之前,能够对离子进行计数,或门控制允许离子进入的数量。在大量背景离子共存目标离子很少时,仍然会遇到困难。因为功能设计类似,杂交型串联质谱仪吸收了四级杆和离子阱两方面的长处,提高了灵敏度,并可以进行快速实验分析,实现两种质谱仪单独使用不能实现的功能。[/size][size=14px][/size][size=14px]这种质谱仪有时称为线性离子肼(或Q-TRAPs)。[/size][size=14px]线性离子阱质谱仪离子阱体积的增加(与三维离子阱相比),提高了动态的范围。[/size][size=14px]离子阱质谱仪不能像四级杆质谱仪那样扫描,因此使用单离子监测(SIM)或单离子记录(SIR)技术不能像四级杆和扇形质谱仪那样提高离子阱的灵敏度。[/size][size=14px][/size][size=14px]快速傅里叶变换离子回旋加速器(FTICR)具有极高的质量测量能力,能够分辨紧密靠近的质量。[/size][size=14px]虽然对大多数应用还不可行,但是14.5特斯拉的磁场能够取得超过350万的分辨率,因此能够区分质量相差小于单个电子质量的化合物。[/size][size=14px]回旋加速器采用恒定磁场,通过静电平衡作用捕获离子。[/size][size=14px]RF电压脉冲引起轨道离子运动,然后,在轨道上运动的离子在捕获单元的检测板上产生一微弱信号(离子轨道频率)。[/size][size=14px]该频率与离子的m/z成反比,信号强度与单元中该m/z离子的数量成比例。[/size][size=14px][/size][size=14px]在非常低的气压下,回旋加速器能够保持恒定的离子轨道,这样在长时间里,都能够进行超高分辨率的测量。[/size][size=14px]持续非共振,辐射(SORI)是在傅立叶变换离子回旋共振质谱技术中使用的CID技术。[/size][size=14px]在回旋加速运动中压力增加,离子被加速,引起碰撞,得到离子碎片。[/size][size=14px]离子裂解后,压力减小,恢复高真空,以分析碎片离子。[/size][size=14px]TOF质谱仪[/size][size=14px]TOF质谱仪已开发多年,因其快速、准确的电子组件和现代的电离技术(如ESI),已成为很多现代研究工作的基础。TOF质谱仪能提供准确的质量测量,误差范围是分子真实质量的几个ppm。TOF质谱仪为时间分散质量分析仪,使用时以线性方式,或需静电网格和透镜(作为反射板)的辅助。当以反射式操作时,分辨率增加,且无灵敏度的显著损失,或不需要增加飞行管(或漂移管)的大小。[/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234487.jpeg?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px]TOF分析通过脉冲加速一组离子到达检测器。离开离子源后,每个离子从"推进"电得到一个相同的电荷或电势,离子被加速射进超低压管。因为所有带类似电荷的离子具有相同的动能(动能=mv2,m为离子质量,v是速度),在撞击到检测器前,较低质量的离子具有较高的速度和更小的间隔。[/size][size=14px][/size][size=14px]因为质量、电荷和动能决定了离子到达检测器的时间,离子的速度可表示为v=d/t=(2KE/m)1/2。离子通过指定的距离(d)的时间(t)取决于质荷比(m/z)。[/size][size=14px][/size][size=14px]因为每次"电压推动"后,TOF测量的是所有质量数,所有相对于扫描型质谱仪,TOF质谱仪可得到非常高的灵敏度。[/size][size=14px][/size][size=14px]如今,四级杆MS系统常规扫描速度为每秒10000Da(或原子质量单位)。因此一次全扫描,即使持续时间短的一次扫描(例如,1秒钟的LC或GC峰),在每秒内捕获每个离子的次数达不到10次或更多。TOF质谱仪检测器记录离子轰击检测板的数目,轰击彼此间隔时间为纳秒级。[/size][size=14px][/size][size=14px]当直接与扫描质谱仪(比如四级杆)相比较,TOF的分辨率扩宽了动态范围,提供更高的分辨率。总的来说,当检测复杂混合物中的目标被测物时,四级杆类的仪器更灵敏感,通常是更好的定量工具。[/size][size=14px]一些仪器,像离子阱,具有组合功能,但直到杂交型质谱仪出现前,没有单个质谱仪表现出全方位的高效性能。[/size][size=14px][/size][size=14px]早期的MALDI-TOF的设计加快了离子离开离子源。[/size][size=14px]该技术分辨率相对低,准确性有限。[/size][size=14px]延迟提取技术(DE)是为MALDI-TOF质谱仪开发的一项技术,在离子形成后,加速离子在进入飞行管之前冷却"并聚焦离子大约150纳秒。[/size][size=14px]与未冷却的离子相比,冷却的离子具有较低的动能分布,当冷却离子进入TOF分析器时,降低离子时间展宽,结果增加了分辨率和准确度。[/size][size=14px]DE对大分子成效不显著(例如,蛋白质30000Da)。[/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234488.png?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px]适合的指定条件下(比如,无基质干扰),当选择扫描模式工作时,TOF比串联四级杆的灵敏度高很多倍,因为TOF不用‘扫描',不会牺牲"占空比"。[/size][size=14px][/size][size=14px]最后咱们聊一聊上文提到的杂交技术。[/size][size=14px]"杂交"适用于各种质谱仪设计,杂交技术是现存技术的集成,比如双聚焦、扇形磁场和近来的"前端"回旋加速的离子阱。最值得注意的一种杂交方式是四级杆飞行时间(QTOF)质谱仪,将TOF质谱仪和四级杆质谱仪组合在一起。这种是几种性能特征的最佳组合:准确的质量检测、裂解分析的功能以及高质量的定量分析。[/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234489.jpeg?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px][/size][size=14px]串联质谱技术的进一步发展,产生了离子迁移率测量和分离相结合的串联质谱技术技术。离子迁移率质谱法(或IMMS法,通常缩写为‘IMS')是基于多种因素的组合来区分离子的技术,这些因素包括:离子大小、形状、电荷和质量。IMMS通常在机场和手持领域的元件中使用,可对迁移率已知的小分子实现快速(20毫秒)检测:例如某些毒品和炸药的检测。当采用更高位的质谱仪,IMMS提供正交分离(对LC和MS),以及一些独特功能,包括:[/size][size=14px]- 分离异构体、同重化合物和构象异构体(从蛋白质到小分子),测定其平均转动碰撞横截面。- 增强复杂化合物的分离(通过MS或LC/MS),引起峰容量增加和样品清洁度的增加(离子的物理分离,尤其是化学噪音和干扰目标分析物的离子)。- 在结构分析研究中,通过CID/IMMS、IMMS/CID或CID/IMMS/CID等性能获得更多有用信息。[/size][size=14px][/size][size=14px]在所有的3个分析方案中,高效离子迁移率和串联质谱法的组合有助于克服分析中存在的问题,其它分析方法,包括传统的质谱分析法或[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/5p][color=#3333ff]液相色谱[/color][/url]测试设备,可能也无法解决这些现存的问题。[/size][size=14px][/size][size=14px]结尾引用H.H.Hill Jr.等人的评论文章,比较各种类型的离子迁移率,各种被测物应用离子迁移率的益处。目前在质谱分析中,应用的4种离子迁移率分离方法:- 漂移时间离子迁移率质谱法(DTIMS)- 吸入离子迁移率质谱法(AIMS)- 差异迁移率质谱法(DMS),也称为不对称场波形离子迁移率质谱(FAIMS)- 行波离子迁移率质谱(TWIMS)[/size][size=14px]按照作者的观点,"DTIMS能提供最高的IMS分辨力,它是仅有的(IMMS)能够直接测量截面碰撞的方法。AIMS是低分辨的迁移率分离方法,但是它只能连续监测离子。DMS和FAIMS具有连续的离子监测能力,以及正交离子迁移率分离的功能,能够实现高分离选择性。TWIMS是一种新(IMMS)方法,其分辨能力相对低,但具有较好的灵敏度,能很好地与商品化的质谱仪工作结合。"[/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234490.png?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px]用彩球表示的,不同迁移率的无差异离子被俘获、累积,然后释放到T-波离子迁移率分离(IMS)装置中。[/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234491.png?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px]一旦释放进入T-波区域,行波波形驱动离子通过中性缓冲气(通常是0.5毫巴的氮气),按照离子迁移率分离离子。[/size][align=center][img]https://file.jgvogel.cn/134/upload/resources/image/234492.png?x-oss-process=image/resize,w_700,h_700[/img][/align][size=14px]离子迁移与MS联用,也应用在生物分子[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]结构的研究。Pringle等(在此引用)应用杂交型四级杆-行波离子迁移分离器-正交加速TOF质谱仪,考察了一些肽和蛋白离子的迁移率分离。将从行波(TWIMS)分离设备上获取的离子迁移率数据与使用其它类型迁移率分离器获取的数据比较表明:"当迁移率特点类似时,新的杂交技术的质谱仪提供的迁移率分离不影响质谱仪的基本灵敏度。该功能在显著分析水平上有利于样品迁移率的研究[/size]

  • 小谈在线质谱技术

    目前越来越多的环境监测、排放源监测、工业控制方面运用到了在线质谱技术。这一技术以高特异性和高灵敏度得到了广泛的认可。那么什么是在线质谱技术?其内涵有哪些分类可以选择呢?以下就来简单介绍一下:质谱分析法是测量离子质荷比的分析方法,离子质荷比即质量-电荷比。其遵循样品导入→离子源→分析器→检测器的方式,将样品导入离子源中发生电离,生成带电荷离子,然后运用加速电场将离子束引入分析器中,再利用电场和磁场使其发生相反的速度色散,再将它们聚焦起来而得到质谱图,从而确定其质量。而在线质谱则是在这之后增加了数据处理和控制系统、并可以将有效数据上传至云服务器,达到远程、实时查看及数据分析的目的。质谱技术根据样品导入、离子源、分析器、检测器等均有着不同的分类和组合方式,可谓种类繁多。按样品导入可分为:1)直接引入,将低挥发性、热稳定性好的样品直接装在探针上进行电流极具加热,样品在高温下挥发形成蒸汽,蒸汽被引至离子源中离子化。2)间接引入,色谱引入和膜进样。色谱引入是将样品通过毛细管导入至离子源。而膜进样则是采用硅聚合半透膜,阻挡基体和溶剂,并使小分子有机物通过膜壁。按电离技术主要包含:1)等离子体解吸2)快原子轰击3)电喷雾4)基质辅助激光解吸按离子源主要包含:1)电子电离,其离子化试剂为电子,适宜气态样品2)化学电离,其离子化试剂为气体离子,适宜气态样品3)解吸电离,其离子化试剂为光子、高能粒子,适宜固态样品4)喷雾电离,其离子化试剂为高能电场,适宜热溶液按分析器主要包含:1)双聚焦质谱仪2)四极杆质谱仪3)飞行时间质谱仪4)离子阱质谱仪5)傅立叶变换质谱仪按检测器主要包含:1)电子倍增管2)离子计数器3)感应电荷检测器4)法拉第收集器按属性组合主要包含:1)[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]质谱仪2)液相色谱质谱仪3)基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪4)傅里叶变换质谱仪5)火花源双聚焦质谱仪。6)感应耦合等离子体质谱仪。7)二次离子质谱仪这些分类只是目前质谱分析的主要分类,根据分析样品和目的的不同,运用不同的技术和组合会衍生更多的应用分类。在线质谱设备专业性相对较强,针对客户不同的要求、检测环境和检测物质等都有着不同的仪器配置方案。

  • 实验室分析仪器--有机质谱仪器的性能指标

    通常衡量一台质谱仪性能好坏的指标主要有灵敏度、分辨率和质量范围。但是由于质谱仪种类繁多,有些性能指标还应当结合仪器的功能来衡量,如质谱仪的进样方式、电离方式。此外,质量分析器的功能、软件处理功能等也是衡量质谱仪性能的指标。一、灵敏度灵敏度(sensitivity)主要反映仪器对样品在量的方面的检测能力。它是一台质谱仪的电离效率、离子传输效率及检测效率的综合体现。根据检测条件的不同,灵敏度可用不同的方式来描述,如绝对灵敏度、相对灵敏度、分析灵敏度。绝对灵敏度表示检测器对一定样品量的信号响应值;相对灵敏度表示仪器所能分析的样品中组分的最低相对含量;分析灵敏度表示仪器可检测的最低分析物浓度,又称检出限。有机质谱中常用某种标准样品的最小检测量来衡量仪器的灵敏度。例如在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]中,常用利血平标准品,检测获得其分子离子峰信号,同时给出信噪比值。在相同的检测条件下,所用的样品量越小,表明仪器的灵敏度越高。一些质谱仪也用相对灵敏度来反映其性能。相对灵敏度可衡量仪器检测样品中微量或痕量物质的能力。灵敏度参数还与许多其他条件有关系,如离子化手段、检测器类型等,不同的样品也产生不同的灵敏度。因此,必须先清楚具体的检测条件,讨论灵敏度参数时才能反映仪器的真实性能。二、分辨率分辨率(resolution)即分辨本领,是质谱仪对不同质量离子分离和对相同质量离子聚焦两种能力的综合表征。如果两个离子峰的质量数分别为m1和m2,两离子峰的质量之差△m=m2-m1,当仪器能把这两个离子峰刚好分开时,则定义仪器的分辨率为R=m1/△m。所述两个离子峰刚好分开是指前一个离子峰的峰尾和后一个离子峰的起点相连,且连接点刚好落在基线上,或者说两个离子峰的中心距△x等于两离子峰的平均宽度W=(W1+W2)/2(如图1所示)。例如,假设两离子峰的质量数分别为100和101,当两峰刚好分开时,仪器的分辨率R=100/(101-100)=100;如果刚好被分开的两离子峰质量数分别为100.0和100.1,则此时仪器的分辨率为1000。换言之,如果要将质量数分别为100.0和100.1的两离子峰分开,仪器的分辨率至少达到1000。由此可见,分辨率的物理意义是质谱仪在质量数m附近能够分辨的最小相对质量差。分辨率为100表示在质量数附近,仪器能够分辨的质量差△m为1u;而分辨率为1000表示在质量数100附近能够分辨的质量差为0.1u,而在质量数1000附近则只能分辨1u的质量差。同样是分辨1u的质量差,离子质量m越大,要求仪器的分辨率越高。在相同离子质量数上,分辨率越高,能够分辨的质量差越小,测定的质量精度越高。这说明质量测量精度既与仪器分辨率有关,又与被测离子的质量有关。在相同的分辨率下,测量低质量离子的质量精度高,而测量高质量离子的质量精度低。如果在相同的质量精度要求下,量较高质量离子,则要求更高的仪器分辨率。在实际测量仪器分辨率时,找到两个刚好分开的离子峰往往比较困难,因此,可以任意选择两个分开的离子峰,或选择有部分重叠的离子峰。则分辨率R可表示为:image.png式中,a为两离子峰的中心距:b为平均峰宽(当两离子峰相隔不远时,可近似为其中任一离子峰的峰宽)。现在国际上规定使用10%峰谷作为测量分辨率的标准。10%峰谷是指相邻的两个相等峰高的峰谷高度为峰高的10%(如图2所示),即两离子峰分别以5%峰高重叠,此时,峰宽b的测量点确定为5%峰高处。image.png图1 分辨率的定义image.png图2 分辨率的测量分辨率是衡量一台质谱仪性能的重要指标,质谱仪的分辨率几乎决定了仪器的价格。分辨率在500左右的质谱仪可以满足常规有机分析的需要,此类仪器的质量分析器一般有四极杆、离子阱等,它们的价格相对较低。当要进行准确的同位素质量及有机分子质量测定时,分辨率大于10000的高分辨率质谱仪具有很大的优势。目前市场上有分辨率超过100000的高分辨率质谱仪,这类质谱仪的价格是低分辨率质谱仪的数倍。三、质量范围质量范围(mass range)是指一台质谱仪能够测量的离子质量下限与上限之间的一个范围这是质谱仪一个非常重要的参数,它决定了可测量样品的分子量。质量分析器是决定质谱仪质量范围大小的关键,四极杆分析器的质量范围上限一般为几千,而飞行时间质量分析器可达几十万。由于质量分离的原理不同,不同的分析器有不同的质量范围。随着仪器制造技术的不断发展,质谱仪的质量上限也在不断突破。新的电离方法,如电喷雾电离技术、基质辅助激光解吸电离技术、快原子轰击电离技术等手段能够将大分子有效离子化,也使得质谱仪检测的质量范围不断提高。四、质量稳定性质量稳定性是指质谱仪在工作时质量稳定的情况,通常用一定时间内质量漂移的质量单位来表示。例如:某仪器的质量稳定性为02u/12h,意思是该仪器在12h之内,质量漂移不超过0.2u。五、质量精度质量精度是指质量测定的精确程度。常用相对百分比表示,例如,某化合物的质量为195.0876u,用某一质谱仪多次测定该化合物,测得的质量与该化合物理论质量之差在0.001u之内,则该仪器的质量精度为百万分之五即5×10-6)。质量精度是高分辨质谱仪的一项重要指标,而对于低分辨质谱仪没有太大意义

  • 【分享】食品塑化剂检测的最新解决方案----AB SCIEX QTRAP系列复合型质谱仪再现强大的优势

    2的组合功能,从而实现在一次扫描循环中从三重四级杆到线性离子阱两种质谱的互换,实现一针进样同时给出定量定性图谱和数据。QTRAP复合型质谱仪集两台仪器于的一身强大功能能够真正有效的解决假阳性现象,大大提高食品检测的质量,并迅速提高食品检验工作者的工作效率,是目前食品检验工作的主流工具。http://www.absciex.com.cn/news/image001.png   对于本次的塑化剂事件,AB SCIEX能够使用最简单的前处理方法,提供独有的解决方案,使一台仪器既能完成检测又能完成确证。    前处理方法:取混匀检测样品约1 g,精确称定,置于50 mL容量瓶中,加入甲醇约45 mL,超声30 min,冷却后,以甲醇定容。静置后,取上清液约5 mL 置于离心管中,于3500 rpm 离心10 min,取上清液供检测。 (由于塑化剂无处不在,前处理方法应简单快速,避免太多步骤造成污染)色谱条件: http://www.absciex.com.cn/news/image004.jpg质谱条件:http://www.absciex.com.cn/news/image006.jpg解决方案1: QTRAP能够通过MRM-IDA-EPI的复合扫描模式,一针进样,既能够提供定量的两对MRM数据,计算出MRM比例,又能够给出比普通三重四级杆子离子扫描灵敏度高两个数量级以上的增强型子离子扫描(Enhanced Product Ion Scan, EPI),来进行进一步定性鉴定。可以对EPI谱图进行库检索,比通常仅通过MRM Ratio定量准确,快速,高效,既适合于常规检验中的同时定量定性,更适合与食品突发事件的问题快速解决,有效地解决了假阳性问题。 在本次塑化剂检测中,通过此检测方法,既可以得到塑化剂的两对MRM 以及比值,还能够得到EPI图进行定性确证和库检索。http://www.absciex.com.cn/news/image008.gif解决方案2; QTRAP复合型质谱仪可以通过MRM3来进行母离子-子离子-三级离子三重选择,消除基质干扰,实现高选择性定量,选择性和特异性比普通的MRM更强,能够有效解决假阳性问题。以DEHP为例,典型图谱如下图,大大提高了灵敏度和选择性。http://www.absciex.com.cn/news/image010.jpghttp://www.absciex.com.cn/news/image012.jpg 在本次塑化剂检测中,由于DIDP和DINP的基质干扰较大,色谱峰较宽,极容易产生假阳性现象。为防止假阳性结果的给出,台湾相关检测部门规定,需要另一台仪器如GC-MS来进行确证。而QTRAP复合型质谱通过MRM-IDA-EPI进行定量定性同时进行,两对MRM和EPI同时两重定性,再通过MRM3进行确证,在一台仪器上,就可以完成检测和确证全部过程,无需两台仪器,省时省力,节省人员和仪器资源,特别适合于食品突发事件。AB SCIEX的Turbo V离子源,基质效应最小,以及自清洁的APCI源,都能够在消除基质效应方面取得很好的效果。 本次塑化剂事件爆发时,AB SCIEX公司当天就为用户提供高效准确的检测方法,与用户并肩作战,提供一流的技术支持和服务,再次体现了世界一流质谱技术领先者AB SCIEX公司通过帮助客户成功而获得成功的宗旨和质谱技术领先的优势。

  • 煤质在线实时检测分析与监控系统简介

    “煤质在线实时检测分析与监控系统”(以下简称为煤质在线检测系统)是我们在国际上率先开发的,用于电厂入炉煤炉前煤质在线实时检测分析、入厂煤全程实时监测的绿色环保、低能高效、无辐射的高科技产品。该系统应用高精的红外检测分析技术,在国际上率先真正实现了原煤的热值及灰份、挥发份等工业分析值的在线实时检测与分析,其检测分析方法于一九九九年通过全国鉴定,结论为国际领先水平,在没有应用推广及经济效益的情况下,获辽宁省科技进步三等奖。煤质在线检测系统采用全封闭恒温保护设计,于二零零三年六月十二日在阜新发电厂通过在线实时检测分析现场验收。为我国乃至世界的原煤检测分析技术尤其是热值的直接检测,开辟了一种快速、简便、高效、实时、全程监控的新方法。一、 主要技术路线及技术关键煤质在线检测系统采用傅立叶变换红外光谱分析技术,红外光是一种电磁能量,当其照射到样品时,由于样品内有机成份在不同波数对红外光吸收能量不同,将这些不同记录下来,既得到红外光谱,当对红外光谱所包含的信息进行分析后,就会得到样品内不同有机成份的性质及含量。煤质在线检测系统是利用红外探测光对在线(输煤皮带上)原煤样品进行实时测量,通过对燃煤中各种官能团对红外光吸收各有差异的特点,应用计算机将这些差异进行识别处理,从而准确地测量出燃煤的热值及灰份、挥发份等工业分析值。 煤质在线检测系统的技术关键是根据样品光谱中的信息特征,利用设计开发的软件及建立的数学模型系统,通过计算机识别,进行定性与定量分析。定性分析是利用模式识别与聚类的一些算法,主要用于将所测到光谱进行分类。定量分析是根据比耳定律,应用化学计量学的方法,建立全谱区的光谱信息与含量及性质间的数学关系,通过严格的统计验证并选择最佳数学模型,计算出对应成分的含量或性质。 该技术是将硬件和软件相结合,特别是利用软件,解决红外光谱中谱峰重叠、高背景底强度的信息、图谱不稳定等难点,充分提取红外光谱的信息,达到分析的目的。二、达到的指标 此前,由于没有有效的在线实时检测手段,火力发电厂入炉原煤检测只是每天在炉前进行抽样,经混样、缩分、制样,化验分析等步骤,要二十四小时后才能出具一份工业分析值报表,供生产调度参考。这种方式,使得燃煤在已经燃烧后很长时间才得到其工业分析值,不能起到指导生产、节约成本的目的,使燃煤成本的结算始终处于负平衡态,因此,无法实现发电厂竟实时竟价上网的目标。 煤质在线检测系统完全改变了原始的离线检测方法与手段,实现了在线、实时、连续检测分析与监控:1. 检测与分析时间:全程连续跟踪检测一组数据(包括低位热值、弹筒热值、空干基灰份、干燥基灰份、收到基灰份、干燥无灰基挥发份、空干基挥发份等),需时间约为60s;2. 检测指标为:(1) 热值(低位、弹筒):±1000J/g;(2) 灰份(空干基、干燥基、收到基):±2%;(3) 挥发份(空干基、干燥无灰基):±1%。 由于上述指标的实现,可使燃煤结算达到分时及炉前预知燃煤成本的正平衡态,从真正意义上实现了指导生产,从而为实现竟价上网提供了重要的手段。三、 傅立叶变换红外光谱仪的原理傅立叶红外光谱仪的原理是把光源发出的光,经迈克尔逊干涉仪调制成干涉光,再让干涉光照射样品,由检测器获得干涉图,由计算机把干涉图进行傅立叶变换,得到全波段吸收光谱. 傅立叶变换红外光谱仪在整个检测过程中,只有一个可动镜在实验过程中运动;它的测量波段宽,光通量大,检测灵敏度高,具有多路通过的特点,故所有频率可同时测量;它的扫描速度最快可达60次/秒,因使用调制音频测量,故杂散光不影响检测;因样品放置于分束器后测量,大量辐射由分束器阻挡,样品接受调制波,故使热效应极小;因检测器仅对调制的声频信号有反响,其自身的红外辐射不会被检测器吸收。 四、 傅立叶变换红外光谱仪的特点 付立叶变换红外光谱仪共具备六个特点,既高光通量的特点,采用光能量损失很小的反射镜,以使入射光全部通过光孔,使光通量很大;高信噪比的特点,将入射光按不同的频率被干涉仪调制成不同的声频信息值,使所用检测器既获得强度的信息,又获得频率的信息,使各种频率光同时落在检测器上,无须分辨测量既测完全部光谱;高测量精度的特点,使动镜在无摩擦的空气轴承上移动,通过激光干涉图零点取样,用计算机自动完成数据输出及绘图,无人为因素干扰;高分辨率的特点,采用多路通过的方法,使分辨率随采样数据增加而加多;测量速度快的特点,采用多次扫描类加法消除光谱噪声,改善信噪比,提高灵敏度;测量波段宽、全波段分辨率一致的特点,用干涉法采集数据,以数字形式存储运算,使采集范围广且达到全波段分辨率一致。五、现场应用情况“阜新发电厂煤质在线实时检测”科研课题测试工作于二零零三年四月十二日在二十万机组五段输煤栈道进行。装置开机时间九点零六分,结束时间十三点五十八分;现场在线实时采集原煤样品六十四个,实际得到四十九组化验室化验数据,在线实时采集光谱十六组。对比数据见下表:测试指标化验室化验 平均值装置检测 平均值绝对 误差低位热值(g/J)19984.319924.3-60弹筒热值(g/J)22607.323106.8499.5空干基灰份(%)25.8827.791.91干燥基灰份(%)26.5027.951.45收到基灰份(%)23.5423.690.15空干基挥发份(%)29.8830.350.47干燥无灰基挥发份(%)41.6941.38-0.31 阜新发电厂参加建模原煤样品离线化验按照化验室的工作要求进行,建模用原煤样品光谱采取周累计采集方法进行;建模时温度控制在24~26℃,其中低位热值分布范围为10508J/g至29588J/g;弹筒热值分布范围为12392 J/g至29388 J/g;干燥基灰份分布范围为8.49%至55.33%;空干基灰份分布范围为8.1%至53.16%;收到基灰份分布范围为7.27%至50.86%;空干基挥发份分布范围为19.21%至35.55%;干燥无灰基挥发份分布范围为28.26%至52.8%,在建模的过程中,严格按照设备的使用要求进行测试,既设备预热时间大约为40分钟。目前阜新发电厂已正常使用煤质在线检测系统。 综上,煤质在线检测系统以高精的技术、稳定的模型、实时的测量、全程的监控等技术,完全实现了原煤的在线实时检测,它不仅可用于发电厂发电燃煤成本的实时结算,还可用于入厂煤的实时检测监控,一定会为我国的燃煤企业及电力系统的节能带来无穷的经济效益和广泛的社会效益。

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