Thermo Scientific TSQ Quantis triple-stage quadrupole mass spectrometer

Význam tématu

Triple kvadrupólové hmotnostní spektrometry představují klíčový nástroj v kvantitativní analytické chemii napříč řadou oborů – od environmentálních a potravinářských testů až po farmaceutickou, klinickou a forenzní analýzu. Přístroj Thermo Scientific TSQ Quantis díky pokročilým řešením iontového řízení, robustní konstrukci a automatizaci přináší stabilní a reprodukovatelné výsledky den co den, čímž usnadňuje splnění přísných regulačních limitů a zvyšuje produktivitu laboratoří.

Cíle a přehled studie / článku

Dokument představuje klíčové konstrukční prvky a výkonové parametry hmotnostního spektrometru TSQ Quantis. Popisuje:

• hlavní technologie zlepšující citlivost, rychlost a robustnost (AIM+ technologie, aktivní kolizní buňka, segmentovaný kvadrupól QR4),
• uživatelské funkce pro každodenní provoz (automated compound optimization, SRM vizualizace) a
• kompatibilitu s chromatografickými systémy a softwarem pro komplexní pracovní postupy.

Použitá metodika a instrumentace

Právě vyvinutá kombinace technologií dovoluje systematickou optimalizaci iontového toku od zdroje až po detekci:

• AIM+ (Active Ion Management Plus) s rozdělenými kvadrupóly a vylepšenou RF elektronikou pro přesnější řízení iontů
• aktivní kolizní buňka se 360° polní DC osou pro rychlé a selektivní SRM měření
• iontový transferní tubus a sweep kónus pro odolnou konstrukci a beznástrojovou údržbu
• stacked ring ion guide (RF lens) pro vysokou transportní účinnost a minimalizaci nechtěné fragmentace
• discrete-dynode elektronový multiplikátor s prodlouženou životností a vylepšenou lineárností signálu
• QR4 segmentovaný kvadrupólový filtr s hyperbolickými elektrodami pro stálou citlivost a reprodukovatelnost
• ion beam guide s blokátorem neutrálních částic pro optimalizaci poměru signál/šum
• OptaMax NG ion source připravená pro HESI a APCI, automatizující plynové a napěťové připojení

Hlavní výsledky a diskuse

V praxi přístroj prokázal:

• stabilní analýzu stovek SRM přechodů s polárním přepínáním (<2,5 ms dwell time) a reproducibilitou %RSD pod 5 % i při nízkých koncentracích (1 ppb)
• více než 400 kontinuálních maticových injekcí (atriazin v pórek) s RSD 4,5 % a přes 1 500 injekcí cyklosporinu D v krevním vzorku s nepřetržitým výkonem
• rovnoměrnou linearitu v širokém dynamickém rozsahu (R2≈0,9982) pro kvantifikaci farmaceutických a biotechnologických sloučenin
• precizní stanovení ethanolových metabolitů (EtS/EtG) s RSD pod 3 % při 50 pg na kolonu

Přínosy a praktické využití metody

Výhody TSQ Quantis ve srovnání s tradičními kvadrupóly:

• rychlejší zavádění metody a optimalizace sloučenin díky integrované automatizaci
• minimalizace prostojů s beznástrojovou údržbou a robustními součástmi
• široké možnosti propojení s Vanquish UHPLC, Transcend II a HPIC systémy pro komplexní pracovní postupy
• workflow-driven software (TraceFinder, Chromeleon) pro jednotné řízení, vyhodnocení a reportování

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k:

• vylepšené miniaturizaci iontových zdrojů a kolizních buněk pro ultra rychlou analýzu
• implementaci strojového učení pro prediktivní správu zdroje a diagnostiku výkonu (např. pomocí ALM/Almanac)
• rozšíření multiplexních režimů (higher throughput) a online integrace s přípravami vzorků
• propojení výsledků s laboratořemi digitálního dvojčete a centralizovanou správou dat v cloudu

Závěr

TSQ Quantis triple kvadrupólový spektrometr kombinuje pokročilé iontové řízení, robustní konstrukci a automatizaci pro každodenní vysoce spolehlivou kvantifikaci. Jeho modularita, široká škála kompatibilních chromatografických řešení a workflow-driven software výrazně zkracují dobu metodického vývoje a zvyšují provozní produktivitu v různých aplikacích, včetně environmentální, potravinářské, farmaceutické, klinické a forenzní analýzy.