| اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS Thermo Fisher SCIENTIFIC مدل iCAP MTX | |
|---|---|
| نام دستگاه | ICP-MS/MS |
| مدل | iCAP MTX |
| برند | Thermo Fisher SCIENTIFIC |
| کشور سازنده | آمریکا |
| نوع کاربرد | Semiconductor، دارویی، مواد با خلوص بالا، تحقیقات پیشرفته |
اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS Thermo Fisher SCIENTIFIC مدل iCAP MTX یک سامانه پیشرفته برای آنالیز عنصری در محدوده Trace و Ultra-trace است که با تکیه بر معماری Triple Quadrupole ICP-MS/MS، سیستم QCell و راهکارهای کنترل تداخل، برای نمونه هایی با پیچیدگی تحلیلی بالا طراحی شده است. این دستگاه در کاربردهایی مانند Semiconductor، Elemental Impurities دارویی، مواد با خلوص بالا، Clinical و پروژه های تحقیقاتی پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرد و تمرکز آن بر دستیابی به اندازه گیری انتخابی در حضور ماتریس ها و گونه های مزاحم است. در این معماری، Q1، Cell و Q3 در یک مسیر تحلیلی یکپارچه قرار می گیرند تا کنترل یون ها قبل و بعد از مرحله واکنش یا برخورد امکان پذیر باشد. طراحی، تولید و فروش اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS iCAP MTX باعث بهبود و ارتقاء عملکرد پژوهشگران در صنایع مختلف شده است.
در حوزه آنالیز دستگاهی آزمایشگاهی، انتخاب میان ICP-MS، ICP-MS/MS و روش های نوری مانند ICP-OES باید بر اساس سطح غلظت، نوع ماتریس، تداخل های طیفی و هدف روش انجام شود. اگرچه اصطلاح اسپکتروسکوپی در بسیاری از متون آزمایشگاهی برای مجموعه وسیعی از روش های تجزیه ای به کار می رود، ICP-MS/MS از نظر اصول اندازه گیری در گروه طیف سنجی جرمی پلاسمایی قرار می گیرد و با اسپکتروسکوپی اتمی نوری مانند ICP-OES یکسان نیست. در ICP-OES یا نشر اتمی پلاسمایی ICP، سیگنال از تابش نشر اتمی و یونی حاصل می شود، در حالی که دستگاه اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS iCAP MTX یون های تولیدشده در پلاسما را پس از ورود به سامانه جرمی بر اساس نسبت جرم به بار تفکیک و اندازه گیری می کند.
چرا iCAP MTX برای آنالیزهای Ultra-trace و ماتریس های دشوار اهمیت دارد؟
در بسیاری از روش های پیشرفته، مسئله اصلی تنها تشخیص یک عنصر در غلظت پایین نیست؛ بلکه باید بتوان همان عنصر را در حضور گونه هایی با پاسخ جرمی نزدیک، ترکیبات چند اتمی یا ماتریس های پیچیده اندازه گیری کرد. معماری Triple Quadrupole در اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS iCAP MTX با قرار دادن QCell میان دو مرحله انتخاب جرمی، امکان توسعه روش هایی را فراهم می کند که در آنها کنترل تداخل با یک مرحله ساده اندازه گیری محدود نمی شود.
سیستم حذف تداخل این مدل بر پایه ترکیب KED و TQ عمل می کند. Helium KED می تواند برای کنترل برخی تداخل های ناشی از یون های چند اتمی مورد استفاده قرار گیرد، در حالی که حالت Triple Quadrupole و Reaction mode امکان طراحی مسیرهای واکنشی را متناسب با عنصر و مسئله تحلیلی فراهم می کند. بنابراین انتخاب حالت اندازه گیری باید از ساختار واقعی روش و ماهیت تداخل آغاز شود، نه صرفا از سطح نامی دستگاه.
| مشخصات فنی و معماری تحلیلی iCAP MTX | |
|---|---|
| تکنولوژی | Triple Quadrupole ICP-MS/MS |
| ساختار | Triple Quadrupole |
| نوع Cell | QCell |
| سیستم حذف تداخل | KED + TQ |
| گاز واکنشی | قابل انتخاب متناسب با روش |
| حالت KED | Helium KED |
| حالت TQ | Triple Quadrupole / Reaction mode |
| کاربرد اصلی | Advanced Trace / Ultra-trace |
QCell چگونه مسیر کنترل تداخل را تکمیل می کند؟
QCell در iCAP MTX بخش میانی مسیر Triple Quadrupole است که برای انجام فرایندهای برخورد یا واکنش کنترل شده مورد استفاده قرار می گیرد. در یک روش واکنشی، ابتدا Q1 می تواند یون های مورد نظر را از میان گونه های ورودی انتخاب کند، سپس یون انتخاب شده وارد QCell شده و در حضور گاز مناسب تحت شرایط تعریف شده واکنش نشان می دهد. در ادامه Q3 برای انتخاب یون محصول مورد نظر به کار می رود. این توالی Q1–QCell–Q3 امکان ایجاد انتخاب پذیری بالاتر را در برخی روش های پیچیده فراهم می کند.
گاز واکنشی در چنین روش هایی باید متناسب با آنالیت، ایزوتوپ هدف، نوع تداخل و مسیر واکنش انتخاب شود. به همین دلیل عبارت «گاز واکنشی قابل انتخاب متناسب با روش» یک قابلیت روش شناختی مهم است و نشان می دهد توسعه روش در iCAP MTX می تواند فراتر از یک اندازه گیری مستقیم جرمی باشد. پیش از خرید اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS iCAP MTX، مطالعه این پست را به شما پیشنهاد می دهیم تا اطلاعات تخصصی بیشتری نسبت به این دستگاه بدست آورید.
سیستم Sample Introduction در iCAP MTX چگونه برای آنالیزهای حساس آماده شده است؟
در اندازه گیری های Trace و به ویژه Ultra-trace، کیفیت ورود نمونه به پلاسما بخشی جدایی ناپذیر از عملکرد کل سیستم است. حتی اگر بخش جرمی دستگاه از قابلیت بالایی برخوردار باشد، تغییر در Nebulization، ایجاد رسوب در Spray Chamber، ناپایداری Torch یا آلودگی مسیر نمونه می تواند بر پاسخ عناصر و تکرارپذیری نتایج اثر بگذارد. iCAP MTX از یک Optimized Sample Introduction بهره می برد که اجزای آن برای کاربردهای تحلیلی پیشرفته در نظر گرفته شده اند.
| اجزای مسیر ورود نمونه و پلاسما در iCAP MTX | ||
|---|---|---|
| جزء | پیکربندی ارائه شده | نقش در فرایند آنالیز |
| Torch | PLUS Torch | ایجاد و پایدارسازی شرایط مناسب برای تشکیل پلاسما و ورود آئروسل |
| Injector | Quartz، 2.5 mm ID | انتقال آئروسل به ناحیه پلاسما |
| Interface | Nickel sampler + skimmer cones | انتقال یون ها از ناحیه پلاسما به بخش جرمی |
| Spray Chamber | PFA Cyclonic، قابل خنک سازی | مدیریت آئروسل پیش از ورود به Torch و کمک به پایداری ورود نمونه |
| Nebulizer نمونه | PFA concentric، 400 µL/min در configuration نمونه | تبدیل محلول نمونه به آئروسل مناسب برای ورود به پلاسما |
استفاده از اجزای PFA در مسیر نمونه برای برخی کاربردهای حساس می تواند از نظر سازگاری شیمیایی و کنترل آلودگی اهمیت داشته باشد. Spray Chamber از نوع PFA Cyclonic و قابل خنک سازی نیز امکان مدیریت شرایط ورود آئروسل را متناسب با روش فراهم می کند. در کاربردهای Semiconductor و مواد با خلوص بالا، انتخاب مواد مصرفی و ظروف آماده سازی نمونه باید با هدف جلوگیری از ورود عناصر مزاحم و کاهش Blank انجام شود.
توان Plasma و سیستم AGD چه نقشی در کار با نمونه های پیچیده دارند؟
در configuration گزارش شده، توان Plasma حدود 1550 W است. توان پلاسما یکی از پارامترهای موثر بر شرایط یونش و پایداری فرایند بوده و باید همراه با سایر شرایط عملیاتی تفسیر شود. عملکرد واقعی پلاسما به عواملی مانند ترکیب نمونه، میزان حلال، نرخ ورود نمونه، شرایط گاز و تنظیمات روش وابسته است و یک مقدار توان ثابت را نمی توان به عنوان شرایط بهینه برای تمام ماتریس ها در نظر گرفت.
یکی از قابلیت های مهم دستگاه اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS iCAP MTX، سیستم AGD یا Built-in Argon Gas Dilution است. این ساختار می تواند در مدیریت برخی شرایط مرتبط با بار حلال و گاز آرگون مورد استفاده قرار گیرد و در طراحی روش برای نمونه هایی که نیازمند کنترل بهتر شرایط ورودی هستند اهمیت داشته باشد. ترکیب AGD با Sample Introduction بهینه، امکان طراحی یک مسیر آماده سازی و ورود نمونه متناسب با نوع ماتریس را فراهم می کند.
توان Plasma حدود 1550 W و سایر مقادیر پیکربندی شده باید به عنوان مشخصات configuration گزارش شده در نظر گرفته شوند. عملکرد نهایی سیستم در یک روش واقعی به شرایط نمونه، آماده سازی، تنظیمات روش، گازها، مواد مصرفی و وضعیت دستگاه وابسته است.
اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS iCAP MTX در مقایسه با خانواده ICP-OES و ICP-MS چه جایگاهی دارد؟
برای انتخاب یک سیستم آنالیز عنصری، شناخت جایگاه هر مدل در سبد فناوری اهمیت زیادی دارد. iCAP PRO XP و iCAP PRO XPS در گروه ICP-OES قرار می گیرند و بر پایه نشر اتمی پلاسمایی ICP برای آنالیز چندعنصری کار می کنند. iCAP RQplus یک سیستم ICP-MS برای Elemental Impurities و آنالیز Trace است. در سطح بالاتر کنترل تداخل، iCAP TQ و iCAP MTX هر دو از ICP-MS/MS استفاده می کنند؛ با این تفاوت که دستگاه اسپکتروفتومتر iCAP MTX در رده پیشرفته / High Performance و برای Ultra-trace و آنالیزهای پیچیده با کنترل تداخل پیشرفته قرار می گیرد.
| جایگاه مدل های منتخب Thermo Fisher SCIENTIFIC در آنالیز عنصری | ||||
|---|---|---|---|---|
| مدل | تکنولوژی | رده دستگاه | نوع کاربری اصلی | کاربردهای مهم |
| iCAP PRO XP | ICP-OES | پیشرفته | آنالیز چندعنصری Trace و نمونه های با ماتریس پیچیده | دارویی، معدن، فلزات، محیط زیست، غذا، پتروشیمی، مواد |
| iCAP PRO XPS | ICP-OES | پیشرفته / High Throughput | آزمایشگاه های با حجم نمونه زیاد و الزامات QC | دارویی، محیط زیست، غذا، مواد، QC صنعتی، آزمایشگاه های روتین پرتعداد |
| iCAP RQplus | ICP-MS | Trace / Routine | Elemental Impurities و آنالیز Trace | دارویی، آب، محیط زیست، غذا، معدن، پتروشیمی |
| iCAP TQ | ICP-MS/MS | پیشرفته | Trace و Ultra-trace با حذف تداخل های پیچیده | دارویی، محیط زیست، Semiconductor، مواد با ماتریس پیچیده |
| iCAP MTX | ICP-MS/MS | پیشرفته / High Performance | Ultra-trace و آنالیزهای پیچیده با کنترل تداخل پیشرفته | Semiconductor، دارویی، مواد با خلوص بالا، تحقیقات پیشرفته |
این مقایسه نشان می دهد که انتخاب میان دستگاه های اسپکتروسکوپی اتمی ICP-OES، ICP-MS و ICP-MS/MS باید با توجه به مسئله تحلیلی انجام شود. iCAP PRO XP و iCAP PRO XPS برای بسیاری از کاربردهای چندعنصری مبتنی بر نشر اتمی مناسب هستند، در حالی که iCAP RQplus برای آنالیزهای Trace و روتین ICP-MS در نظر گرفته می شود. زمانی که کنترل تداخل پیچیده و اندازه گیری Ultra-trace اهمیت بیشتری پیدا می کند، معماری ICP-MS/MS مانند iCAP TQ و iCAP MTX وارد مرحله تصمیم گیری می شود.
چرا iCAP MTX برای Semiconductor و مواد با خلوص بالا اهمیت ویژه دارد؟
در صنایع Semiconductor، آلودگی های عنصری ممکن است در غلظت هایی بسیار پایین وجود داشته باشند و همزمان ماده پایه یا ماتریس اصلی در غلظت بسیار بالا قرار داشته باشد. چنین شرایطی یک چالش کلاسیک برای آنالیز دستگاهی آزمایشگاهی ایجاد می کند؛ زیرا تشخیص یک عنصر در سطح پایین باید در حضور مقدار زیادی از عناصر یا ترکیبات زمینه انجام شود. در این وضعیت، انتخاب پذیری ناشی از معماری Triple Quadrupole و کنترل تداخل با KED و Reaction mode می تواند در توسعه روش نقش تعیین کننده داشته باشد.
برای مواد با خلوص بالا نیز کنترل آلودگی Blank، کیفیت اسیدها و آب، ظروف نمونه، مسیر انتقال و قطعات Sample Introduction اهمیت دارد. بنابراین استفاده از iCAP MTX در این حوزه تنها به قابلیت بخش جرمی محدود نمی شود و باید کل زنجیره از آماده سازی نمونه تا پردازش داده ها به صورت یک روش یکپارچه طراحی شود.
کاربرد iCAP MTX در آنالیز دارویی و Elemental Impurities
در حوزه دارویی، اندازه گیری Elemental Impurities به روش هایی نیاز دارد که بتوانند عناصر هدف را در حضور ماتریس های پیچیده و در سطوح پایین تعیین کنند. دستگاه اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS iCAP MTX با حالت های KED و TQ و امکان انتخاب گاز واکنشی متناسب با روش، بستر مناسبی برای توسعه روش های کنترل تداخل فراهم می کند. برای نمونه هایی که تداخل های چند اتمی یا اثر ماتریس می تواند بر نتیجه اثر بگذارد، طراحی روش باید از ابتدا بر اساس ایزوتوپ هدف، مسیر واکنش و معیارهای QC انجام شود.
در کنار کاربرد Pharma، قابلیت های این سیستم برای Clinical، Semiconductor، High-purity materials و Research نیز اهمیت دارد. در تمام این حوزه ها، هدف صرفا دستیابی به سیگنال نیست؛ بلکه باید سیگنال مربوط به آنالیت با سطح مناسبی از انتخاب پذیری، پایداری و قابلیت تکرار اندازه گیری شود.
ابزارهای نرم افزاری iCAP MTX چگونه توسعه روش را ساده تر می کنند؟
یکی از نقاط مهم در کار با یک ICP-MS/MS پیشرفته، تبدیل قابلیت سخت افزاری به یک روش تحلیلی قابل استفاده است. هدف از فروش اسپکتروفتومتر ICP-MS/MS iCAP MTX، بر اساس مشخصات ارائه شده به ابزارهایی مانند Reaction Finder و Method Development Assistant مجهز است. این قابلیت ها می توانند در مسیر انتخاب شرایط واکنشی، طراحی روش و مدیریت پارامترهای مرتبط با توسعه آن نقش داشته باشند.
وجود Matrix Minimization نیز برای روش هایی که با نمونه های پیچیده سروکار دارند اهمیت دارد. در چنین کاربردهایی، کاهش اثرات نامطلوب ماتریس می تواند به ایجاد شرایط پایدارتر برای اندازه گیری کمک کند. با این حال، نرم افزار جایگزین طراحی روش، آماده سازی صحیح نمونه و اعتبارسنجی آزمایشگاهی نیست و عملکرد هر روش باید با نمونه واقعی ارزیابی شود.
| قابلیت های هوشمند و پایش عملکرد iCAP MTX | ||
|---|---|---|
| قابلیت | کارکرد تخصصی | ارزش در بهره برداری |
| Reaction Finder | کمک به انتخاب و بررسی مسیرهای واکنشی | تسهیل توسعه روش های TQ و مدیریت تداخل |
| Method Development Assistant | پشتیبانی از فرایند توسعه روش | کاهش پیچیدگی تنظیم پارامترهای تحلیلی |
| Matrix Minimization | کمک به مدیریت اثرات نامطلوب ماتریس | مناسب برای روش های با نمونه های پیچیده |
| Hawk Consumables & Maintenance Assistant | پایش و مدیریت مصرفی ها و نگهداری | کمک به برنامه ریزی سرویس و مصرف قطعات |
| Instrument Performance Monitor | پایش عملکرد دستگاه | شناسایی تغییرات عملکرد و کمک به کنترل روند کاری |
این مجموعه قابلیت ها باعث می شود iCAP MTX تنها به عنوان یک آنالیزور جرمی با حساسیت بالا دیده نشود، بلکه به عنوان یک پلتفرم تحلیلی برای توسعه، پایش و نگهداری روش های پیشرفته در نظر گرفته شود. در یک آزمایشگاه تحقیقاتی یا صنعتی که تعداد روش های پیچیده زیاد است، چنین ابزارهایی می توانند بخشی از فرایند توسعه و کنترل عملکرد را ساختارمندتر کنند.