Orbitrap Exploris GC и Orbitrap Exploris GC 240: обзор новинок 2021 года

Узнайте больше о том, как новое поколение газовых хроматографов с масс-спектрометром от нашего партнера – Thermo Scientific поможет расширить ваши аналитические и исследовательские возможности.  

Технологические принципы, которые лежат в основе концепции орбитрапа (орбитальной ионной ловушки), восходят к 1923 году, когда К Х Кингдон впервые описал орбитальную ловушку с использованием закрытой металлической банки и заряженной проволоки. Первый масс-спектрометр на основе орбитальной ионной ловушки появился на рынке более 80 лет спустя, когда в 2005 году компания Thermo Electron представила свой первый масс-спектрометр Orbitrap.

Изначально система Orbitrap, предназначенная для научных исследований, сочетала в себе высокую разрешающую способность с преимуществами линейной ионной ловушки. Исследовательское сообщество, в особенности специалисты в области протеомики, с энтузиазмом приветствовали появление нового инструмента, который соответствовал тогдашнему стандарту разрешения, точности определения массы и скорости, устраняя при этом проблемы, присущие масс-анализаторам ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием (FT-ICR) (сложности технического обслуживания и большие размеры) и time-of-flight-камерам (TOF) (низкая чувствительность, динамический диапазон и разрешение).

Высокая разрешающая способность и точность определения массы этого прибора позволила исследователям выявлять частицы с разнонаправленным зарядом в сложных смесях и упростила поиск по базам данных частиц с точной массой. Ученые смогли совершать открытия за один лишь запуск прибора – используя режим полного сканирования путем диссоциации, индуцированной столкновениями (CID) для составления списка прекурсоров, пригодных для исследования методом масс-спектрометрии. Хотя технология при беглом взгляде представляется более сложной, высокое разрешение и точность определения массы на самом деле упрощают процесс, упраздняя необходимость в утомительной пробоподготовке.

Подготовка к применению газовых хроматографов с масс-спектрометром (GC-MS)

Масс-анализаторы, в которых используется технология орбитрап, стали более доступными после появления масс-спектрометров Orbitrap Exactive и Q Exactive от компании Thermo Scientific. К 2011 году благодаря усовершенствованию алгоритмов преобразования Фурье разрешающая способность орбитрапа удвоилась, что позволило увеличить его скорость четыре раза. При этом сам прибор стал гораздо компактнее.

Удаление ионной ловушки снизило сложность и стоимость устройства, благодаря чему масс-анализатор превратился в настольный прибор, который позволил производить полное сканирование и более высокоэнергетическую коллизионную диссоциацию (HCD) без отбора прекурсоров. Это привело к разработке протоколов выявления специально для орбитрапа и позволило производить HRAM-скрининг известных и неизвестных аналитов с очень высокой селективностью (< 5 ppm). Это также облегчило ретроспективный анализ данных полного сканирования.

Следующим этапом усовершенствования технологии стало совмещение масс-спектрометра на основе обитрапа газовым хроматографом (GC). В 2015 году, ровно через 10 лет после появления первой системы Orbitrap компания Thermo Scientific представила приборы Q Exactive GC и Exactive GC, которые стали важной вехой в истории газовых хроматографов с масс-спектрометром (GC-MS), но это было только начало дальнейшего развития технологии.

Новое поколение орбитрапов

В 2021 году компания Thermo Scientific представила следующее поколение технологии GC Orbitrap – масс-спектрометры Exploris GC и Orbitrap Exploris GC 240, которые расширяют линейку Orbitrap Exploris за счет точных масс на основе газовых хроматографов с масс-спектрометром с высоким разрешением.

Масс-спектрометры Orbitrap Exploris GC 240 и Orbitrap Exploris GC обеспечивают чувствительность и селективность, а также достаточный линейный динамический диапазон для решения самых сложных аналитических задач. Эти системы позволяют упростить работу и обеспечить получение стабильно точных результатов как отдельными исследователями, так и крупными лабораториями.

Как работает технология Orbitrap

Расширение аналитических и исследовательских возможностей

Новая компактная конструкция Orbitrap Exploris GC упрощает аналитические рабочие процессы, что обеспечивает универсальность полного сканирования, а также высокие разрешение и точность определения массы в ходе скрининга и количественного анализа. Система обеспечивает точные результаты для потока образцов в ходе рутинного и аналитического тестирования, а также уникальную гибкость, которая позволяет следовать меняющимся правилам и требованиям.

Orbitrap Exploris GC 240 выводит исследовательские возможности на беспрецедентный уровень производительности для ускорения научных исследований. Масс-анализатор обеспечивает высокую разрешающую способность и чувствительность, а также достаточную гибкость для удовлетворения потребностей исследовательских лабораторий в идентификации и количественном определении соединений.

Значение технологии Orbitrap для GC-MS

Сочетание высокой чувствительности и точности определения массы позволило многократно повысить разрешающую способность орбитрапа. Как правило, ради точности определения массы нужно пожертвовать чувствительностью и скоростью проведения исследования.

Следовательно, приборы, которые не ограничены точностью определения массы, например, квадрупольные масс-анализаторы, выигрывают с точки зрения чувствительности и скорости, но высокоточные time-of-flight приборы компромиссны с точки зрения других характеристик. Технология Orbitrap сочетает в себе лучшие качества обеих систем, предлагая непревзойденную скорость и чувствительность с высоким разрешением и точностью определения массы.

Тетяна Скарвінко

Cпеціаліст департаменту хроматографії та спектроскопії

Спеціалізація: аналітичне обладнання, хроматографія, мас-спектрометрія.