2012 年,沉悶的 ICP-MS 市場迎來了革命——安捷倫 8800 ICP-MS/MS 問世,8800 是世界上第一款無機串接質譜,開創了分析儀器的一個嶄新門類,它粉碎了單級質譜進入池的組份過多的枷鎖,可以在無干擾的條件下分析,迎來了反應池性能的覺醒!
大道至簡,8800 解決干擾的原理并不復雜,在池前加入一個單質量過濾四極桿,每次只允許一個質荷比通過,精確控制進入池的離子,徹底杜絕了干擾的產生。今天串接質譜 8800 ICP-MS/MS 以及升級型號 8900 IC-MS/MS 已經在高端研究、半導體、高純稀土等領域占有不可或缺的位置,僅中國裝機量就超過了 300 臺。
無機串接質譜尚處于覺醒初期的混沌狀態,與有機串接質譜技術的高度成熟不同。早期串接四極桿質譜的池采用四極桿方案,因此也被稱為三重串接四極桿(Quadrupole)質譜或 QQQ(一般 QQQ 與 MS/MS 等價)。后來儀器設計師發現,池不一定要用四極桿,四極桿具有質量篩選能力,但離子傳輸能力弱,而池這個地方沒有必要進行質量篩選(前面的大四極桿已經徹底篩好了),六極桿具有更高的傳輸效率,此外,還有不使用多極桿做池的產品。有機串接質譜即使采用六極桿 H(Hexapole)、非多極桿做池,QQQ 這種約定俗成叫法仍在沿用(盡管中間的一個不是 Q),所以不是所有 Q 都是四極桿。
在有機質譜中,進入主四極桿前先用一到兩組小四極桿預先聚焦和傳輸離子,性能會有所改善。這些質譜儀也被稱為 MS/MS 或 QQQ,而沒有被稱作 QQQQ 或 QQQQQ。例如,下圖的產品中共有 5 組四極桿,這臺質譜本質上還是二級串接質譜 MS/MS。因此,不是所有四極桿都可以算成 Q。
四極桿 ICP-MS 領域目前仍只有兩個大類:單級質譜(ICP-MS),二級質譜(串接ICP-MS/MS)。
單級 ICP-MS 應用最廣,主流產品均帶有中性濾除部件、多極桿池、四極桿質量分析器,盡管儀器內部可能包括兩組,甚至更多組四極桿或多極桿,由于還是只包含一級單位質量分辨的質量分析器,因此仍屬于單級質譜。
串接 ICP-MS/MS 在單級 ICP-MS 基礎上,池前加入可質量篩選的四極桿質量分析器,組成二級質譜,目的是對進入碰撞反應池的離子進行準確質量篩選。再繼續疊加質量分析器,其總體分辨率卻并不能疊加或累積,而是只取決于其中分辨率最高的質量分析器,因此尚未出現疊加更多單位質量分辨質量分析器的多級質譜。
目前的串聯質譜的發展方向是離子光學系統的不斷優化,以提升靈敏度和基體耐受能力,安捷倫已經發展出 4 種用于串接質譜的離子提取及偏轉透鏡。此外由于串聯質譜的質量轉移模式等需要控制離子源、透鏡、兩級質譜、碰撞反應池等多因素,因此軟件調諧和方法開發模式的設計成為影響串接性能發揮的“靈魂”。安捷倫憑借長久以來的串接技術積淀,軟件平臺可以實現更為直觀的多參數聯合調諧和基于反應及干擾數據庫的智能化方法優化。
反應模式因不懈努力的安捷倫而覺醒,我們也將繼續以真正領先的技術繼往開來,激濁揚清,引領無機串聯質譜技術和反應池技術的發展,從覺醒后的混沌走向澄清。
(責任編輯:金利儀器lyh)