Архив номеров

Аппаратура для хромато-масс-спектрометрии


Развитие аппаратуры для хромато-масс-спектрометрии определяется, в первую очередь, требованиями, предъявляемыми органической аналитической химией. В последнее время оно происходило, главным образом, подчиняясь потребностям анализа окружающей среды, лабильных органических веществ и больших биомолекул, для которого необходимы высокая чувствительность и селективность

 Основное достоинство метода масс-спектрометрии (далее МС), имеющее важнейшее значение для его применения в органическом анализе это способность давать структурную информацию. С помощью масс-спектрометрии определяют основные структурные характеристики молекул:
 молекулярную массу (номинальное значение или точную величину до 1 ppm), по которой с той или иной вероятностью может быть определена эмпирическая формула молекулы;
 массы (и соответственно эмпирические формулы) основных структурных фрагментов молекулы;
 наличие определенных функциональных групп, определяемых по характерным направлениям распада или ионно-молекулярным реакциям.
 Столь высокая информативность этого метода обусловила его широкое применение при анализе органических соединений как одного из самых эффективных средств идентификации и количественного определения. Разнообразие аналитических применений МС в значительной мере определяется возможностью комбинации этого метода с другими, такими как газовая хроматография (ГХ), высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), капиллярный электрофорез, пиролиз. Комбинация ГХ-МС уже давно стала рутинным методом, так как за последние 40 лет достаточно надежно отработаны все вопросы соединения газового хроматографа с масс-спектрометром, быстродействия масс-анализатора и накопления и обработки больших массивов данных. Сейчас и сочетание ВЭЖХ-МС становится рутинным методом благодаря созданию надежных и достаточно универсальных методов ионизации. На очереди сочетание МС с капиллярным электрофорезом.
 Методы ГХ-МС и ВЭЖХ-МС стали одними из наиболее распространенных методов органического анализа, в том числе анализа загрязнения окружающей среды и определения следовых количеств (на уровне 10-12г и ниже) высокотоксичных соединений в окружающей среде, пищевых продуктах и организме человека и животных.
 Это стало возможным только в результате создания приборов с высокими аналитическими и эксплуатационными характеристиками. В аналитической масс-спектрометрии за последние несколько лет произошли революционные изменения. Значительно повысилась чувствительность приборов, расширился круг анализируемых веществ, включающий полярные и высокомолекулярные соединения, биомолекулы и др., осуществлена автоматизация процедур юстировки приборов, получения и обработки данных, выдачи отчетов.
 Особенно впечатляющие достижения имеют место в области анализа полимеров и биомолекул благодаря появлению новых типов источников ионов и усовершенствованных масс-анализаторов, позволивших добиться улучшения разрешения по массам, расширения диапазона масс и увеличения чувствительности.
 В настоящее время можно считать, что практически достигну-ты оптимальные характеристики масс-спектрометрических детекторов и наблюдается определенная стабильность в производстве разных типов приборов для решения различных задач с использованием хромато-масс-спектрометрии (ХМС).
 За последние годы произошли некоторые изменения в фирмах, производящих аппаратуру для ХМС, многие из них исчезли или слились с другими, более крупными. Можно отметить тенденцию объединения фирм, производящих отдельные части или компоненты этих систем: объединяются фирмы, производящие масс-спектрометры, газовые хроматографы, хроматографические колонки и т.п. Это позволяет улучшить интеграцию системы, обеспечить комплексное решение аналитических проблем и совершенствование приборов. В 1995 г. произошло объединение фирм Finnigan (масс-спектрометры), CE Instruments (газовые хроматографы) и Thermo Separation Pro-ducts (ВЭЖХ) в одну фирму Thermo Finnigan. Фирма Agilent Technologies (прежнее название Hewlett Packard) (аналитическое приборостроение) поглотила фирму J&W (газохроматографические колонки). Фирма Varian (аналитическое приборостроение) приобрела фирмы Chrompack и Rainin (колонки для ГХ и ВЭЖХ).
 Пользователей хромато-масс-спектрометрической аппаратуры можно разделить на две категории:
  пользователи, решающие в первую очередь научную проблему, для которых важнее всего технические характеристики приборов, позволяющие выполнить задание наилучшим образом (чувствительность, селективность, объем информации и т.п.);
  пользователи, решающие задачу рутинного анализа, для которых наряду с техническими характеристиками не менее важны эксплуатационные характеристики (экономичность, надежность, удобство работы и обслуживания, степень автоматизации), а также взаимодействие с фирмой-производителем (уровень сервиса, техническая и методическая поддержка, в том числе дистанционная, обучение, консультации, возможность перехода к более совершенным приборам следующих поколений).
 Современное приборостроение позволяет получить любую нужную конфигурацию, удобную пользователю.
 Рассмотрим основные особенности и технические характеристики современных хромато-масс-спектрометрических приборов.

Газовый хроматограф

 В ГХ-МС системах используются газовые хроматографы, практически не отличающиеся от обычных, используемых с другими типами детекторов, и позволяющие реализовать все достижения современной газовой хроматографии. Современные ГХ-МС системы могут работать практически с любыми типами капиллярных колонок: обычными (0,25 и 0,32 мм), minibore (0,15 и 0,1 мм), megabore (0,53 мм), WCOT, PLOT. Возможно использование и насадочных колонок вместе с соответствующим интерфейсом делителем потока.
 Тем не менее, вакуумная система масс-спектрометрического детектора накладывает некоторые ограничения на условия работы. В первую очередь, это ограничение потока газа-носителя, который при отсутствии интерфейса-сепаратора и непосредственном вводе колонки в источник ионов не должен превышать возможностей откачки. Поэтому обычно применяют колонки диаметром не более 0,32 мм, хотя при наличии высокопроизводительного насоса (производительность порядка 250 л/с) возможно и использование megabore-колонок диаметром 0,53 мм. Колонки должны иметь низкий уровень фона (выпускаются специальные колонки для ГХ-МС с обозначением ms, например DB-5 ms).
 Как правило, газовый хроматограф может комплектоваться различными системами ввода (split-splitless, on-column, SPI-охлаждаемый с быстрым программируемым нагревом, инжектор для ввода проб большого объема), системой контроля давления или потока газа-носителя, системой автоматического ввода (автосамплер). Существуют автосамплеры для ввода жидких проб, для статического и динамического парофазного анализа, для термической десорбции. Параллельно масс-спектрометрическому детектору может быть установлен и другой хроматографический детектор.
 Инжекторы с дополнительными возможностями позволяют в ряде случаев существенно повысить чувствительность хромато-масс-спектрометра. Система управления и программирования давления или потока газа-носителя дает возможность улучшить условия хроматографического разрешения и обеспечить регулировку стабильности относительных времен удерживания (например, система RLT Agilent Technologies), что значительно облегчает задачу идентификации.

Метод ионизации

 Основным методом получения положительных и отрицательных ионов по-прежнему остаетсяионизация электронным ударом(ЭУ). Это относительно простой и эффективный метод, обеспечивающий получение для большинства молекул как молекулярных, так и осколочных ионов. Источником ЭУ комплектуется большинство приборов для органического анализа.
 Методхимической ионизации(ХИ) (положительной ПХИ или отрицательной ОХИ) используется как дополнение к ЭУ для получения преимущественно молекулярных ионов при ионизации лабильных молекул, которые при ЭУ полностью распадаются на осколочные ионы. Этот метод часто применяется на первой стадии тандемной масс-спектрометрии, особенно для получения молекулярных (или квазимолекулярных) ионов (особенно отрицательных). Источник ионов для ХИ может быть отдельным или комбинированным с ЭУ.
 Такие методы какионизация при атмосферном давлении(ИАД) иионизация электрораспылением(ЭР) позволяют осуществить эффективное сочетание МС с ВЭЖХ для анализа больших и малых, полярных и неполярных лабильных соединений, в том числе лекарственных препаратов и метаболитов, пептидов, олигонуклеотидов и др.
 Лазерная десорбция/ионизацияпозволяет ионизовать молекулы с массами более 106Да, а в сочетании с усовершенствованными время-пролетными масс-анализаторами работать в теоретически неограниченном диапазоне масс.

Масс-анализаторы

 В настоящее время практически не производятся анализаторы магнитного типа низкого разрешения (с ординарной фокусировкой), которые на начальной стадии развития ХМС конкурировали с квадрупольными приборами. Сейчас магнитные масс-спектрометры низкого разрешения полностью вытеснены приборами квадрупольного типа, ионными ловушками и время-пролетными масс-спектрометрами. Однако магнитные масс-спектрометры высокого разрешения с двойной фокусировкой (МСВР) продолжают использоваться в ХМС, область их применения даже расширяется. Они имеют устойчивую нишу на рынке ХМС приборов (определение диоксинов и других экотоксикантов, анализ лекарственных веществ, высокомолекулярных соединений и др.).
 Основным масс-анализатором для ХМС в настоящее время можно считатьквадрупольный анализатор, который имеет достаточно широкий диапазон масс (от 1 до 2000 Да и выше), обеспечивает высокое быстродействие и возможность регистрации большого числа ионов в режиме SIM (селективного детектирования выбранных ионов). Два или три расположенных последовательно квадрупольных масс-анализатора образуют тандемный масс-спектрометр (МС/МС), в котором ионы, выбранные и отделенные от остальных в первом анализаторе, подвергаются диссоциации (в результате столкновений с молекулами инертного газа, облучения или другого воздействия) и образуют "вторичный" масс-спектр, ионы которого разделяются следующим анализатором. Таких стадий может быть несколько (МСn). В отличие от многосекторного магнитного масс-спектрометра диссоциация первичных ионов в квадрупольном тандемном масс-спектрометре происходит при низких энергиях.
 Ионная ловушкаотносительно новый тип анализатора характеризуется высокой чувствительностью и наиболее простой возможностью реализации тандемной МС (в том числе МСnс n = 5-10). Они появились в 1983 г. и в настоящее время успешно конкурируют с квадрупольными анализаторами в ХМС. Особенностью ионной ловушки является то, что в ней режим SIM не дает такого значительного повышения чувствительности, как для квадрупольного масс-анализатора, однако, чувствительность регистрации полного масс-спектра сравнима с чувствительностью квадрупольного масс-анализатора в режиме SIM.
 Тандемная МС на двух-, трех-, четырехсекторных приборах, двойных и тройных квадруполях, системах ион-циклотронного резонанса, ионных ловушках позволяет достичь наибольшей селективности. В этом случае большинство загрязнений удаляется в первом анализаторе, а оставшиеся молекулярные или характерные осколочные ионы определяемых соединений подвергаются искусственно вызванной фрагментации.
 В последнее время получают распространение быстродействующие ХМС системы свремя-пролетными масс-анализаторами рефлектронами.

Детекторы

 Основным детектором ионов в масс-спектрометре является вторично-электронный умножитель (ВЭУ). При необходимости детектирования отрицательных ионов обязательным элементом является конверсионный динод, расположенный перед ВЭУ. Для регистрации относительно больших ионных токов используется детектор Фарадея. Все большее распространение получают фотоэлектронные системы детектирования, в которых регистрируется фотоизлучение, возникающее в результате бомбардировки люминофорного экрана ионами. Эти системы имеют несколько большую чувствительность и долговечность, чем ВЭУ.

Математическое обеспечение


 Математическое обеспечение современных приборов позволяет полностью контролировать работу прибора:
  • осуществлять юстировку в заданном режиме (стандартном, с повышенной чувствительностью в области низких или высоких масс и др.);
  • получать градуировочную зависимость;
  • проводить анализ в заданном режиме (контроль давления или потока газа-носителя, включение и выключение катода и напряжения на умножителе в заданное время, регистрация определенных ионов и т.п.);
  • накапливать данные в процессе опыта;
  • осуществлять поиск заданных соединений в полученном массиве данных;
  • проводить идентификацию с помощью библиотечного поиска или интерпретирующих программ;
  • проводить расчет концентрации по полученным ранее градуировочным зависимостям;
  • распечатывать отчеты и т.п.
     Компьютер осуществляет также диагностирование всех узлов системы. Сочетание этих возможностей позволяет полностью автоматизировать процесс анализа по заданной методике (например, методикам Американского агентства по охране окружающей среды ЕРА), включая операции настройки прибора по заданным параметрам, градуировку по стандартным образцам, накопление данных для набора проб, обработку данных и выдачу отчета, а также выполнение всех процедур контроля качества анализа.
     Примерами современного математического обеспечения могут служить системыXcaliburиAMDIS.
     Универсальное программное обеспечение для масс-спектрометрииХcaliburработает в среде Windows NT.Xcaliburобеспечивает контроль работы прибора и обработку данных всех масс-спектрометров, производимых Thermo Finnigan. Функциональные возможностиXcaliburпозволяют интегрировать в комплексную систему оборудование других производителей. Для специальных применений, например, анализа метаболитов или последовательности аминокислот в пептидах, имеются специализированные модули программного обеспечения. Возможна автоматическая обработка результатов в соответствии со стандартными протоколами (например, USЕРА) с процедурами контроля качества и с обязательными отметками любых изменений или отклонений от стандартной схемы. ВХcaliburвходит специальная программа интерпретации масс-спектровMass Frontier, которая автоматически предсказывает направления распада молекулярных ионов и упрощает интерпретацию масс-спектров.
     Автоматизированная система обработки масс-спектральных данныхAMDIS(Automated Mass Spectral Deconvolution & Identification System) разработана Национальным институтом стандартов и технологии США (NIST) в 1977 г. и постоянно совершенствуется. Она позволяет осуществить автоматический поиск любого заданного (целевого) соединения и сравнение его с библиотекой с вычислением фактора сходства (можно и с учетом параметров удерживания). Существует опция создание собственных библиотек пользователя.AMDISтакже позволяет осуществлять классификацию соединений с отнесением их к определенным классам.
     Таким образом, современное состояние приборостроения для ХМС характеризуется следующими чертами:
  • в ХМС практически не используются магнитные приборы с ординарной фокусировкой низкого разрешения, в основном применяются приборы с квадрупольными и время-пролетными анализаторами;
  • ХМС системы с магнитными масс-спектрометрами высокого разрешения применяются в исследовательских целях, а также для высокоселективного определения экотоксикантов (диоксины и др.), метаболитов, биологически активных веществ, допинговых агентов и т.п.;
  • расширяется область применения ХМС систем с ионной ловушкой, которые характеризуются высокой чувствительностью и наиболее простой возможностью реализации МС/МС и МСn;
  • появились быстродействующие ХМС системы с время-пролетными масс-спектрометрами;
  • появилась возможность рутинного аналитического использования тандемной МС;
  • создаются специальные анализаторы на базе ХМС, например, для анализа ефтепродуктов, наркотических веществ и др.;
  • миниатюризация, создание переносных и полевых приборов.
     Современные приборы, как правило, имеют определенный набор характеристик, более или менее сходный для приборов различных фирм:
      диапазон масс до 800-1000 Да;
      чувствительность до 1 пг в режиме полного сканирования и 10-100 фг в режиме SIM;
      эффективная система откачки, обеспечивающая быстрое достижение необходимых условий работы;
      широкий набор возможностей варьирования условий ионизации, воздействия на ионы и т.п.;
      автоматизация с полным компьютерным управлением вводом проб, градуировкой, анализом, накоплением и обработкой данных (в том числе реализация стандартных методик в автоматическом режиме);
      развитая система программного обеспечения для реализации различных режимов работы и обработки данных;
      надежность в эксплуатации, "защита от дурака" отсутствие реакции на неправильные команды;
      возможность изменения конфигурации системы от самой простой и дешевой с ЭУ ионизацией до более сложных с набором методов ионизации, систем ввода (различные конструкции автосамплеров для ввода жидких и газовых проб, разные типы инжекторов), МС/МС и др.
     Наряду с приборами для рутинного анализа, достаточно простыми в обращении и не требующими высокой квалификации персонала, существуют весьма сложные приборы высокого разрешения, тандемные, приборы с разными методами ионизации и др.
    * * *

     Рассмотрим некоторые наиболее распространенные хроматомасс-спектрометры для органического анализа, производимые различными фирмами, для представления об основных характеристиках современных приборов.
     Масс-селективный детекторAgilent 5973(фирма Agilent Technologies) имеет диапазон масс до 800 Да и обеспечивает скорость сканирования до 5200 Да/с (оптимально 800-1600 Да/с), чувствительность в режиме ЭУ 1 пг октафторнафталина (отношение сигнал/шум 20:1 для иона с массой 272) при сканировании полного масс-спектра и 20 фг при регистрации отдельных ионов, в режиме ПХИ 100 пг бензофенона для полного масс-спектра и 1 пг при регистрации отдельных выбранных ионов, в режиме ОХИ 1 пг при сканировании полного масс-спектра и 1 фг при регистрации отдельных выбранных ионов. Система полностью управляется химической станцией на базе персонального компьютера. Возможна регистрация до 50 групп по 30 ионов. Откачка осуществляется диффузионным насосом производительностью 90 л/мин или турбомолекулярными насосами производительностью 70 или 250 л/мин.
     Масс-селективный детекторMSD 1100(фирма Agilent Technologies) для сочетания с ВЭЖХ-МС и электрофорезом производится в двух вариантах: с квадрупольным масс-анализатором (LC/MSD Superior Line) и с ионной ловушкой. В этих приборах реализованы методы ионизации при атмосферном давлении (ИАД) и электрораспылением (ЭР), регистрация положительных или отрицательных ионов осуществляется в режиме сканирования полного масс-спектра или селективного детектирования выбранных ионов, причем все эти четыре режима работы могут переключаться в процессе одного анализа. Разработана специальная градуировочная смесь для настройки чувствительности и шкалы масс в режимах положительной и отрицательной ионизации. Дополнительно может быть установлен диодно-матричный УФ детектор. Интервал потоков через ВЭЖХ колонку от 0,001 до 5 мл/мин с шагом 0,001 мл/мин, в масс-спектрометр может вводиться поток до 1 мл/мин для ЭР и до 1,5 мл/мин при ИАД, состав подвижной фазы (ПФ) от 100% воды до 100% органического растворителя. Переключение режимов положительной и отрицательной ионизации осуществляется за 0,5 с, возможна быстрая замена интерфейса-источника ионов. Система с квадрупольным масс-анализаторомMSD 1100 SLимеет диапазон масс от 50 до 3000 Да, точность измерения масс ±0,13 Да, чувствительность 50 пг резерпина при отношении сигнал/шум 10:1 в режиме полного сканирования и 1 пг в режиме SIM.
     СистемаAgilent 1100с ионной ловушкойLC/MSD Trap SL(ловушка фирмы Brucker) позволяет осуществить режим тандемной масс-спектрометрии (в том числе многоступенчатой). Разрешение 0,6 Да (максимальное 0,3 Да), диапазон масс от 50 до 2200 Да (может быть расширен до 4000 Да при уменьшении разрешения до 3-4). Вакуумная система включает два турбомолекулярных насоса производительностью 70 и 250 л/с. Может осуществляться ионизация электрораспылением, химическая ионизация при атмосферном давлении или сравнительно новый метод фотоионизация при атмосферном давлении.
     Чувствительность для резерпина при потоке 400 мкл/мин ПФ 25% воды и 75% метанола в режиме сканирования полного масс-спектра равна 5 пг при отношении сигнал/шум 25:1.
     Интересной новинкой, которая может иметь большое будущее при анализе нелетучих высокомолекулярных соединений, таких как белки, пептиды и другие биологические макромолекулы, является сочетание системы ВЭЖХ-МС LC/MSD Trap SL с новым источником ионов с активируемой матрицей лазерной ионизацией при атмосферном давлении (AP-MALDI). Чувствительность достигает фемтомолей, стабильность масс-спектров в режимах МС и МС/МС позволяет создавать соответствующие библиотеки масс-спектров.
     Finnigan TRACE MS Plus(фирма Thermo Finnigan) ГХ-МС система с квадрупольным анализатором и стандартным ЭУ/ХИ источником ионов, газовый хроматограф TRACE GC 2000, возможна комплектация системой непосредственного ввода проб в источник ионов. Вакуумная система турбомолекулярный насос производительностью 70 л/с или 250 л/с (для ХИ) или оба насоса вместе (дифференциальная откачка). Система регистрации на основе фотоумножителя. Наличие префильтра для квадрупольного анализатора обеспечивает увеличение чувстви-тельности и уменьшение загрязнения анализатора. Возможно использование megabore-колонок 0,53 мм со скоростью потока до 10 мл/мин при использовании высокопроизводительных насосов. Дипазон масс 2-1023 Да. Разрешение регулируется от 1000 до 2500 для иона m/z 1000. Параллельно ГХ вводу может быть установлена и система непосредственного ввода проб в источник ионов с нагревом до 750 С. Математическое обеспечение для управления и обработки данных универсальная программа Хcalibur и специальная программаToxLab.
     Finnigan TRACE DSQ ГХ-МС система с двухстадийным квадрупольным масс-фильтром содержит, кроме основного квадруполя, искривленный квадрупольный префильтр, позволяющий отсечь нейтральные молекулы и нежелательные ионы. Система имеет источники ионов ЭУ и ХИ, а также комбинированный ЭУ/ХИ. Энергия электронов от 0 до 130 эВ, ток эмиссии до 850 мкА. Единичное разрешение по массам в диапазоне 1-1050 Да, скорость сканирования до 10000 Да/с. Возможные режимы сканирования: полное, сегментное, SIM, одновременно полное и SIM, попеременная регистрация положительных и отрицательных ионов при ХИ. Неосевой ЭУ с непрерывным динодом и большим динамическим диапазоном. Конверсионный динод с напряжением ±10 кВ. Имеется вакуумный шлюз для смены ионизационных камер и системы прямого ввода. Откачка осуществляется турбомолекулярным насосом производительностью 70 л/с или 250 л/с для ХИ.
     Чувствительность при ЭУ 1 пг для октафторнафталина при сканировании от 200 до 300 Да (5 скан./с) (отношение сигнал/шум для пика иона m/z 272 больше 25:1 с насосом 70 л/с и больше 50:1 c насосом 200 л/с), при ПХИ 10 пг бензофенона при сканировании от 80 до 230 Да (2 скан./с) (отношение сигнал/шум для пика иона m/z 183 больше 10:1), при ОХИ 1 пг октафторнафталина при сканировании от 200 до 300 Да (5 скан./с), газ-реагент метан (отношение сигнал/шум для пика иона m/z 272 больше 100:1).
     Finnigan PolarisQГХ-МС система с масс-анализатором типа "ионная ловушка" имеет источник ионов с внешней ионизацией, т.е. вынесенный за пределы самой ловушки. Это обеспечивает отсутствие нежелательных ионно-молекулярных реакций. Газовый хроматограф TRACE GC 2000, система управления и обработки данных на онове персонального компьютера с программой Хcalibur. Методы ионизации ЭУ, ПХИ и ОХИ. Возможна реализация режима МС/МС и МСn (до n = 5). Вакуумный насос диффузионный с воздушным охлаждением, производительностью 100 л/с, с ловушкой, охлаждаемой на основе эффекта Пельтье, или турбомолекулярный производительностью 70 л/с (для ХИ дополнительный турбомолекулярный насос производительностью 250 л/с). Динамический диапазон 105очень большой для ионной ловушки. Имеется конверсионный динод с напряжением ±10 кВ и ВЭУ с расширенным динамическим диапазоном для детектирования положительных и отрицательных ионов. Возможен обогрев источника ионов до 300 С, что позволяет уменьшить загрязнение источника. Предусмотрен режим одновременной реализации сканирования полного масс-спектра и спектров в режиме МС/МС. Имеется возможность установки системы непосредственного ввода проб в источник ионов. Диапазон масс 10-1000 Да.
     Чувствительность при ЭУ 10 пг декафторбензофенона в режиме сканирования полного масс-спектра в диапазоне 50-400 Да (отношение сигнал/шум для пика молекулярного иона с массой 362 больше 25:1), при ХИ с газом-реагентом метаном при вводе 100 пг декафторбензофенона отношение сигнал/шум для пика протонированного молекулярного иона с массой 363 больше 10:1, при ОХИ при вводе 1 пг декафторбензофенона отношение сигнал/шум для пика молекулярного иона с массой 362 больше 50:1.
     Finnigan TSQ Quantumтройной квадрупольный масс-спектрометр (8-е поколение) имеет самое высокое разрешение среди аналогичных систем. Масс-анализатор HyperQuad, состоящий из гиперболических стержней, обеспечивает высокие пропускание и селективность, разрешение до 5000. Геометрия анализатора сL-образным расположением квадруполей и 90 -ной ячейкой столкновений высокого давления позволила уменьшить размеры прибора, обеспечить эффективное удаление нейтральных частиц и увеличить отношение сигнал/шум. Используется новый источник ионов с ортогональным расположением пучков и с ионизацией при атмосферном давлении.
     Фирма Thermo Finnigan производит также ряд систем, сочетающих ВЭЖХ и МС:
     AQAнастольный прибор с квадрупольным анализатором;
     LCQduoнастольный прибор с ионной ловушкой, предназначенный для обычного и МС/МС анализа;
     LCQdecaприбор на основе ионной ловушки, позволяющий осуществлять МСnи предназначенный для структурного анализа сложных молекул, анализа лекарственных веществ, метаболитов, биообъектов и т.п.
     Finnigan Automass Multyобеспечивает быстрое переключение режимов ГХ-МС и ВЭЖХ-МС. В режиме ГХ-МС возможна ионизация ЭУ, ПХИ и ОХИ с изменением конфигурации источника ионов. В режиме ВЭЖХ-МС может осуществляться ионизация при атмосферном давлении или двойное электрораспыление при потоках от 3 мкл/мин до 2 мл/мин и от 0,2 мл/мин до 2 мл/мин соответственно. Диапазон масс от 4 до 1500 Да. Квадрупольный масс-анализатор со стержнями большого диаметра обеспечивает эффективное пропускание ионов и высокое разрешение 2,5 единицы массы при 1000 Да и 1,5 единицы массы в интервале от 1000 до 1500 Да.
     Varian Saturn 2000илиSaturn 2200(фирма Varian) ГХ-МС система с масс-анализатором "ионная ловушка". Газовый хроматограф СP-3800 с набором инжекторов и автосамплеров. Методы ионизации ЭУ, ХИ с возможностью использования до трех газов-реагентов или жидкого реагента. Специальный зонд ChromatoProbe для ввода твердых и больших объемов жидких проб. Реализация режимов МС/МС и МСn (до n = 10).
     Чувствительность при ЭУ в режиме сканирования полного масс-спектра 1 пг октафторнафталина (отношение сигнал/шум 40:1), при ХИ 10 пг бензофенона (отношение сигнал/шум 10:1), в специальном режиме кластерного хранения ионов 500 фг тетрахлорбензола (отношение сигнал/шум 10:1), в режиме МС/МС 10 пг бензофенона (отношение сигнал/шум 10:1), 20 фг октафторнафталина (отношение сигнал/шум 20:1). Для работы с полярными веществами ловушки и инжекторы могут иметь специальное покрытие SilcoSteel.
     Эта система позволяет использовать дополнительные ГХ-детекторы для селективного детектирования серы, фосфора, азота, галогенов и других элементов. Откачка осуществляется 70-литровым турбомолекулярным насосом.
     Тройной квадрупольный масс-спектрометр1200 GC-MS-MS(фирма Varian) имеет диапазон масс от 10 до 800 Да, который может быть расширен до 1500 Да, разрешение единичное во всем диапазоне. Методы ионизации ЭУ, ПХИ, ОХИ. Откачка осуществляется турбомолекулярным насосом производительностью 250 л/с.
     ХМС система низкого разрешенияJMS-GcmateП(фирма Jeol) предназначена специально для автоматизированного рутинного анализа, имеет ионную оптику с двойной фокусировкой, разрешение регулируется компьютером ступенями 500, 1000, 3000, 5000. Обеспечивает точное измерение масс в диапазоне от 1 до 1000 Да при ускоряющем потенциале 2,5 кВ (при ускоряющем потенциале 1,25 кВ от 1 до 2000 Да). Чувствительность 0,03 нг метилстеарата по пику иона с массой 298 при отношении сигнал/шум больше 10:1.
     Фирма Shimadzu производит газовый хромато-масс-спектрометрQP-2010с квадрупольным анализатором, имеющим диапазон масс от 1,5 до 1024 Да. Источник ионов позволяет осуществлять ЭУ ионизацию, а также ПХИ и ОХИ. Скорость сканирования до 6250 Да/с. Вакуумная система включает два турбомолекулярных насоса с производительностью 260 л/с и 65 л/с.
     Фирма Shimadzu производит также жидкостный хромато-масс-спектрометрLCMS-2010с квадрупольным анализатором. Диапазон масс от 10 до 2000 Да. Скорость сканирования до 6000 Да/с позволяет регистрировать узкие хроматографические пики шириной в несколько секунд. Возможна положительная и отрицательная ионизация электрораспылением и химическая ионизация при атмосферном давлении. Двухплунжерный насос обеспечивает скорость потока от 0,001 до 10 мл/мин. При ионизации электрораспылением можно вводить в источник ионов поток от 0,001 до 2 мл/мин, при химической ионизации при атмосферном давлении от 0,05 до 2 мл/мин. Конструкция источника ионов дает возможность легко чистить его без разгерметизации системы.
     Фирма Perkin Elmer произ-водит хромато-масс-спектрометрClarus 500, работающий в диапазоне масс до 1200 Да. Скорость сканирования до 60 скан./с, возможно сканирование по выбранным ионам с одновременной регистрацией полного ионного тока. Прибор прост в обслуживании, возможны замена хроматографических колонок и вставка инжектора без разгерметизации, осуществление обратной продувки, ввод больших объемов пробы (до 150 мкл).
  • С полной статьей вы можете ознакомиться в журнале.

    быстродействием.
     Коммерческие время-пролетные приборы производятся двумя фирмами: LECO и Thermo Finnigan.
     ХМС система с время-пролетным масс-спектрометромLeco Pegasus Шпозволяет регистрировать до 500 масс-спектров в секунду и таким образом обеспечивает измерение даже самых узких хроматографических пиков и позволяет различать хроматографические пики, отличающиеся на 0,01 с. Диапазон масс до 1000 Да.
     Система математического обеспеченияChromaTOFпозволяет автоматизировать качественный и количественный анализ, сравнение данных для разных проб, осуществляет эффективное выделение пиков на фоне матрицы и мешающих соединений. Имеются программы обра

    «Контроль качества продукции» Ноябрь 2002

    Рубрика: Испытания, измерения, анализ
    Автор(ы): Бродский Е.С.

    Полная версия статьи доступна подписчикам электронного журнала.

    01.11.2002

    448
    Поделиться:

    Подписка