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让你一次看个够!10种质谱优缺点大PK!

2015-12-14 16:53:12

 QMS是最常见的质谱仪器,定量能力突出,在GC-MS中QMS占绝大多数。


优点

  • 结构简单、成本低;

  • 维护简单;

  • SIM功能的定量能力强;

  • 是多数检测标准中采用的仪器设备。


缺点

  • 无串极能力,定性能力不足;

  • 分辨力较低(单位分辨),存在同位素和其他m/z近似的离子干扰;

  • 速度慢;

  • 质量上限低(小于1200u)。


典型产品

沃特世Xevo TQ-S系列:革命性StepWave技术,想在难以想象的低浓度下更准确、更稳定、重复性更高地分析化合物?没问题!

舜宇恒平MSQ8100型台式GC/MS: 高精度温度控制和快速升降温,最高30000u/s的扫描采集速度,即使是尖锐的色谱峰也能稳定采集。

 

TOFMS是速度最快的质谱仪,适合于LC-MS方面的应用。

 

优点:

  • 分辨能力好,有助于定性和m/z近似离子的区别,能够很好的检测ESI电喷雾离子源产生多电荷离子;

  • 速度快,每秒2~100张高分辨全扫描(如50~2000u)谱图,适合于快速LC系统(如UPLC)

  • 质量上限高(6000~10000u);


缺点:

  • 无串极功能,限制了进一步的定性能力;

  • 售价高于QMS;

  • 较精密,需要认真维护。

 

典型产品

天瑞iTOFMS-1G:是中国首款具有完全自主产权的商品化小型台式电子轰击离子源-飞行时间质谱联用仪。具有高分辨、高灵敏度和高采集速度的优异功能,实现了与快速气相色谱的完美对接。

珀金埃尔默的AxION 2 TOF MS:精确的质量分析性能和超宽的动态线形范围,采集速率高,能进行快速色谱分析。

 

QQQ质谱给四极杆质谱仪在保留QMS原有定量能力强的特点上,提供了串级功能,加强了质谱的定性能力,检测标准中常作为QMS的确认检测手段。

优点:

  • 有串极功能,定性能力强

  • 定量能力非常好,MRM信噪比高于QMS的SIM

  • 是常用的QMS结果确认仪器

  • 除一般子离子扫描功能外,QQQ还具有SRM、MRM、母离子扫描、中性丢失(Neutral loss)等功能(离子阱不行)对特征基团的结构研究有很大帮助


缺点:

  • 分辨力不足,容易受m/z近似的离子干扰

  • 售价较高

  • 需要认真维护

·

典型产品:

SCIEX Triple Quad™ 5500 LC/MS/MS 系统: 据说是市场上灵敏度最高的三重四极杆质谱?在复杂基质的混合物分析中,仍具有高灵敏度和极强的耐用性。

 

 

四极离子阱,QTrap

 

技术上而言,在传统QQQ的四极杆中加入了辅助射频,可以做选择性激发;或者就功能而言,为QQQ提供了多级串级的功能

 

优势:

同时具备MRM、SRM、中性丢失和多级串级功能,非常适合于未知样品的结构解析

 

缺点

分辨力还是低了点

 

典型产品:

ABI/Sciex, QTrap5500系列质谱:世界上最灵敏的离子阱系统。

传统3D离子阱的增强版本

 

优点:

  • 相对于传统3D离子阱,灵敏度高10倍以上

  • 多级串级质谱

 

缺点:

相对于QQQ,还是不能做MRM、中性丢失等特征基团筛选功能

 

典型产品:

Thermo公司的LTQ XL线性离子阱质谱仪:增强型二维线性离子阱质谱仪,拥有无与伦比的灵敏度和超快的周期时间,可以保证在最短的时间内用最少的样品得到最多的质谱信息

 

线型离子阱和三维离子阱的比较

这个比较可能是很少有的一边倒的场面——线型离子阱的灵敏度、分辨力、速度、通量等指标均优于传统的3D离子阱。

自从2003年Finnigan公司推出了LTQ线型离子阱之后,由于专利的问题其他公司不能生产线型离子阱,一时间众多厂家的3D离子阱销量下降很多。3D离子阱的市场被线型离子阱蚕食的非常严重,特别是在中国质谱市场,由于用户爱追新潮、求大求好,线型离子阱在中国卖的很好。以至于在很多时候Bruker和Agilent的离子阱广告都看不见了。但是实际上线型离子阱在国外并不是非常流行,特别是一些离子阱的老用户,由于已经习惯了离子阱的指标,对于价钱高很多的线型离子阱往往只叫好不出手,宁可买只要3/5价钱的LCQ这种老式3D离子阱。又便宜又好用。。。

QTOF以QMS作为质量过滤器,以TOFMS作为质量分析器。

优点:

  • 能够提供高分辨谱图

  • 定性能力好于QQQ

  • 速度快,适合于生命科学的大分子量复杂样品分析


缺点:

  • 成本高

  • 需要仔细维护

     

典型产品:

Agilent 6545 Q-TOF LC/MS 系统:更高的分离能力和灵敏度,比前代的常规分析仪器高 5 倍,快速强大的自动调谐功能,在小分子化合物分析方面可获最佳结果。

 

布鲁克impact II四极杆飞行时间质谱仪:50 GBit/sec 的采样速率,高分辨率下的稳定性数据采集也没问题,适合高通量定量方面的应用。

这一点是德国布鲁克的Maxis超高分辨QTOF的卖点——在每秒20谱图的速度下保持6万分辨力。

离子阱-飞行时间质谱,Trap TOF


以3D离子阱作为质量选择器和反应器,结合了离子阱的多级质谱能力和飞行时间质谱的高分辨能力

优点

同时具有多级串级和高分辨能力,适合于未知样品的定性工作,如糖蛋白的定性


缺点

  • 由于离子阱容量限制,对于混合样品的灵敏度欠佳

  • 定量能力弱

 

典型产品:

岛津LCMS-IT-TOF质谱仪:貌似200万以上?用过的同学表示这个仪器作精确分子量挺不错的,不用lock mass。但软件界面太多,有点挤,买个超大的显示器24寸以上比较好。这个仪器MSMS碎片不是太丰富,正负极可以高速切换。

磁质谱的定量能力是各种质谱中最强的。现在已较少使用,仅用于地质元素和痕量二恶英的检测。


优点:

  • 技术经典、成熟,NIST等MS库采用的仪器

  • 分辨力非常好(100k,m/&Delta m FWHM),干扰少

  • 灵敏度高,定量能力是各种质谱中最好的


缺点:

  • 体积、重量大

  • 售价很高

  • 速度慢

  • 维护复杂,很费电

     

典型产品:

英国MSI的AUTOCONCEPT GC-MS:Autoconcept比任何同类产品占用更少的场地面积,无需额外的分析实验室空间。在同类产品中Autoconcept以最小尺寸而著称。

据说是质谱中的贵族,质量精度超级好,几个月都不需要校正。但是价格也是贵的让人心寒啊。

 

傅立叶变换质谱仪的分辨能力最高,常作为高端科学研究的装备。


优点:

  • 能够做多级串级,定性能力极好

  • 分辨力极高

  • 灵敏度很好


缺点:

  • 体积重量大

  • 售价极高

  • 速度也较慢

  • 维护费用非常昂贵


典型产品:

布鲁克solariX XR傅立叶变换质谱仪——超高分辨FT-ICR MS:提供罕见的全范围离子稳定性和高达千万级的研究极分辨率,对化合物同位素精细结构进行深入分析,获得确认元素组成的详细信息。

 

静电场傅立叶变换质谱,Orbitrap

 

优点

  • 高分辨,60k~120kFWHM,质量精度高

  • 相对FT-ICR而言,价格稍低(~450kUSD)

 

缺点

  • 不能单独做串级;

  • 分辨力、灵敏度、质量稳定性等离FT-ICR还有距离。

 

典型产品:

·Thermo Orbitrap系列质谱

Thermo ScientificTM Q ExactiveTM GC Orbitrap GC-MS/MS系统:不仅具有三重四杆GC-MS的定量能力,还具备Orbitrap技术才能提供的高质量精度、全扫描高分辨率、准确质量数能力。

 

 

Orbitrap和FT-ICR-MS的技术比较:Orbitrap与原有的“超导磁铁傅立叶变换离子回旋共振质谱”(SC FT-ICR-MS,常说的FTMS)有类似的地方也有许多不同。Orbitrap相当于一台轻量级FTMS,它的维护简单,相当于TOF;指标方面略逊于FTMS,但是比一般质谱要好。Orbitrap的分辨力比FTMS低。两种质谱的采样速度相当,但比TOF和四极杆、离子阱慢的多。Orbitrap和FTMS都可以通过减少采样时间来提高速度,但这是以牺牲分辨力为代价的。

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