Orbitrap Exploris GC і Orbitrap Exploris GC 240: огляд новинок 2021 року

Дізнайтеся більше про те, як нове покоління газових хроматографів з мас-спектрометром від нашого партнера – Thermo Scientific допоможе розширити ваші аналітичні та дослідницькі можливості.

Технологічні принципи, які лежать в основі концепції орбітрапа (орбітальної іонної пастки), почали формуватись 1923 року, коли Кінгдон вперше описав орбітальну пастку з використанням закритої металевої банки і зарядженого дроту. Перший мас-спектрометр на основі орбітальної іонної пастки з’явився на ринку понад 80 років по тому, коли в 2005 році компанія Thermo Electron представила свій перший мас-спектрометр Orbitrap.

Спочатку система Orbitrap, призначена для наукових досліджень, поєднувала в собі високу роздільну здатність з перевагами лінійної іонної пастки. Дослідницьке співтовариство, особливо фахівці в галузі протеоміки, з ентузіазмом вітали появу нового інструменту, який відповідав тодішньому стандарту роздільної здатності, точності визначення маси і швидкості, усуваючи при цьому проблеми, властиві мас-аналізаторам іонно-циклотронного резонансу з Фур’є-перетворенням (FT-ICR ) (складності технічного обслуговування і великі розміри) і time-of-flight-камерам (TOF) (низька чутливість, динамічний діапазон і роздільна здатність).

Висока роздільна здатність і точність визначення маси цього приладу дозволила дослідникам виявляти частки з різноспрямованим зарядом в складних сумішах і спростила пошук базами даних частинок з точною масою. Вчені змогли здійснювати відкриття за один лише запуск приладу – використовуючи режим повного сканування шляхом дисоціації, індукованої зіткненнями (CID) для складання списку прекурсорів, придатних для дослідження методом мас-спектрометрії. Хоча технологія на перший погляд видається складнішою, висока роздільна здатність і точність визначення маси насправді спрощують процес, скасовуючи необхідність у складній пробопідготовці.

Підготовка до застосування газових хроматографів з мас-спектрометром (GC-MS)

Мас-аналізатори, в яких використовується технологія орбітрап, стали доступнішими після появи мас-спектрометрів Orbitrap Exactive і Q Exactive від компанії Thermo Scientific. До 2011 року завдяки вдосконаленню алгоритмів перетворення Фур’є роздільна здатність орбітрапу подвоїлася, що дало змогу збільшити його швидкість в чотири рази. При цьому сам прилад став набагато компактнішим.

Видалення іонної пастки знизило складність і вартість пристрою, завдяки чому мас-аналізатор перетворився в настільний прилад, який дав змогу проводити повне сканування і високоенергетичну колізійну дисоціацію (HCD) без відбору прекурсорів. Це призвело до розробки протоколів виявлення спеціально для орбітрапа і дозволило виробляти HRAM-скринінг відомих і невідомих аналітів з дуже високою селективністю (<5 ppm). Це також полегшило ретроспективний аналіз даних повного сканування.

Наступним етапом удосконалення технології стало поєднання мас-спектрометра на основі обітрапа з газовим хроматографом (GC). У 2015 році, рівно через 10 років після появи першої системи Orbitrap, компанія Thermo Scientific представила прилади Q Exactive GC і Exactive GC, які стали важливою віхою в історії газових хроматографів з мас-спектрометром (GC-MS), але це був тільки початок подальшого розвитку технології.

Нове покоління орбітрапів

У 2021 році компанія Thermo Scientific представила наступне покоління технології GC Orbitrap – мас-спектрометри Exploris GC і Orbitrap Exploris GC 240, які розширюють лінійку Orbitrap Exploris за рахунок точних мас на основі газових хроматографів з мас-спектрометром з високою роздільною здатністю.

Мас-спектрометри Orbitrap Exploris GC 240 і Orbitrap Exploris GC забезпечують чутливість і селективність, а також достатній лінійний динамічний діапазон для вирішення найскладніших аналітичних завдань. Ці системи дають змогу спростити роботу і забезпечити отримання стабільно точних результатів як окремими дослідниками, так і великими лабораторіями.

Як працює технологія Orbitrap

Розширення аналітичних і дослідницьких можливостей

Нова компактна конструкція Orbitrap Exploris GC спрощує аналітичні робочі процеси, що забезпечує універсальність повного сканування, а також високі роздільну здатність і точність визначення маси під час скринінгу і кількісного аналізу. Система забезпечує точні результати для потоку зразків під час рутинного і аналітичного тестування, а також унікальну гнучкість, яка дозволяє дотримуватись мінливих правил і вимог.

Orbitrap Exploris GC 240 виводить дослідні можливості на безпрецедентний рівень продуктивності для прискорення наукових досліджень. Мас-аналізатор забезпечує високу роздільну здатність і чутливість, а також достатню гнучкість для задоволення потреб дослідницьких лабораторій в ідентифікації та кількісному визначенні з’єднань.

Значення технології Orbitrap для GC-MS

Поєднання високої чутливості і точності визначення маси дозволило значно підвищити роздільну здатність орбітрапа. Як правило, заради точності визначення маси потрібно пожертвувати чутливістю і швидкістю проведення дослідження.

Отже, прилади, які не обмежені точністю визначення маси, наприклад, квадрупольні мас-аналізатори, виграють з точки зору чутливості і швидкості, але високоточні time-of-flight прилади компромісні з точки зору інших характеристик. Технологія Orbitrap поєднує в собі кращі якості обох систем, пропонуючи неперевершену швидкість і чутливість з високою роздільною здатністю і точністю визначення маси.

Тетяна Скарвінко

Cпеціаліст департаменту хроматографії та спектроскопії

Спеціалізація: аналітичне обладнання, хроматографія, мас-спектрометрія.