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SCIEX GQ 第一期 | 为什么要定量?

发布时间: 2019-11-06 16:02 来源:SCIEX公司

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SCIEX公司诞生于1970年,2020年是SCIEX成立50周年.为庆祝“50周年”,我们将策划一系列有趣的栏目和活动.《定量的一代》(Generation Quant,简称GQ)系列互动栏目,将连载4期,为您阐释为什么要定量?和“定量”的四个关键词:灵敏度,选择性,重现性和稳定性

GQ是一个有趣的互动栏目,我们会在每期连载栏目中提1个问题,只要您正确回答问题就可以获得纪念品一份;您还可以在问卷中针对GQ栏目内容提问,我们会汇总4期节目中收集到所有问题,然后请SCIEX中国高级产品经理 赵贵平挑2个问题来进行1对1回答,而被选中问题的提问者会获得有趣的《海错图笔记(壹)和(贰)》两册 。

SCIEX GQ 栏目趣味互动

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为什么要定量?

你做出的每个决策,都需要明确可靠的数据作为支持

作为一名药物科学家,您一定理解通过发现和开发流程获得新药所面临的挑战。作为质谱领域的创新合作伙伴,SCIEX将继续与您合作,为您提供解决方案,以迎接这些挑战。我们的重点是为您提供做出明智决定所需的数据。

在处理复杂基质样品时,您需要能够检测样本中所有信息的技术,无论样品中目标物浓度有多高或多低。具体来讲,就是一个能够检测pg/mL浓度水平(或更低)的工具,可以分析样品中浓度分布范围宽的化合物(比如,跨越5个数量级),还可以分析样品中的类似物或同分异构物,使得您能够获得可靠的数据,从而使您的实验室能够获得更好的发展。现在,你需要迅速行动起来,不要浪费时间在维修和排除仪器故障上。

战胜您所面临的定量挑战

自从第一个商用的电喷雾三重四极杆质谱仪器问世以来,SCIEX已经提供了大量创新的基于质谱技术的解决方案。一直到现在,我们将继续发扬创新的精神,并致力于向您提供所需要的质谱新技术,以克服阻碍你们成功的挑战。

2019年,在我们庆祝API III LC-MS/MS系统问世30周年之际,我们重新审视了以下问题的基本答案: 为什么要进行定量? 为什么SCIEX是定量分析的代名词? 我们将继续探索质谱技术的创新,如何帮助您面对定量挑战。现在,让我们谈谈四个关键问题(词): 灵敏度、选择性、重现性和稳定性。

灵敏度

你需要一个质谱仪检测样品中的目标分析物。质谱系统超高灵敏度,是你每天工作中需要的特性功能之一,比如:

  ● 低剂量水平给药治疗的临床研究

  ● 复杂基质样品的高背景信号,可能会降低目标的信号强度

  ● 低浓度的代谢物的检测,让您对药物代谢途径有一个完整的了解

  ● 在验证研究中,符合法规规定的定量限

  ● 目标分析物浓度分布范围跨度大,需要检测样品中的所有成分


灵敏度--SCIEX质谱系统的核心

现在,您走进任何一家现代化制药公司,你很可能会找到至少有一种SCIEX LC-MS/MS仪器,使用LC-MS/MS对小分子药物、代谢物、生物治疗药物、生物标记物等其它化合物进行定量。目前,LC-MS/MS技术方案已成为全球各地制药实验室的主要的、不可缺少的工作流程。这一切都始于30年前SCIEX API III的推出。作为第一个商用大气压力电离LC-MS/MS系统,API III彻底改变了药物的研究和开发策略,成为对生物基质中分析物进行高灵敏度检测有效手段,为药物及其代谢产物定量开辟了新的世界。[1] [2]

事实上,正是SCIEX在离子源和接口设计方面的两项基础创新技术,才使API III系统被质谱市场快速接受和广泛采用。IonSpray™离子源是一种电喷雾技术(Electrospray Technology),加入雾化气体(Nebulizing Gas)的设计,用以帮助液滴的高效雾化和蒸发。气帘气(Curtain Gas™)接口技术采用较大的锥孔和更大抽速的真空泵,以减少目标物聚集和堵塞,防止溶剂蒸汽和颗粒到达孔口。[3]这些创新技术提高了离子脱溶剂效率和系统的整体灵敏度和耐用性,并允许LC流动相可以直接联用质谱进行分析测试。

正如我们所知道的那样,API III改变了传统生物分析策略,从那时起,在制药领域对LC-MS/MS仪器的灵敏度要求不断提高,这一需求是一个持续的热点。更高的灵敏度,意味着更低浓度的药物,更低水平的代谢物可以从复杂基质背景中被检测到,也意味着可以采取更简单的样品前处理方法。

SCIEX从未停止对质谱技术、质谱仪器的每一个组成部件进行积极的创新,通过大量核心技术的创新来提升灵敏度。这些创新理念和设计来自于世界各地,涉及的整个质谱技术体系;从离子源到检测器;从质谱接口到碰撞池;从真空泵系统到软件。而且这些出于提升灵敏度的创新,都是以不牺牲其他重要的性能参数为前提,如精度、重现性、动态范围、分析速度、高通量和稳定性等。今天,SCIEX仪器的灵敏度比第一代API III平台提高了许多个数量级,同时还提高了其他方面的重要性能。

例如,现在的OptiFlow®和Turbo V™离子源沿袭自同一个技术平台,都可以一直回溯至最初的IonSpray离子源概念技术。提高雾化温度、改变喷雾方向和优化电极是当今高灵敏度的“即插即用”型离子源的经典设计元素,具备这种设计元素的才有可能拥有更高的离子化效率、稳健耐用,可以适应更宽范围的流速和更多样化的样品类型。今天,Turbo V离子源就是因其离子化效率高和重现性稳定而出名,事实上,Turbo V离子源的设计概念为目前在质谱工业界领域广泛应用的多种版本的离子源应用技术的提供了灵感。

但离子源并不是提高质谱系统灵敏度的唯一技术。离子一旦产生,就需要被传输到质谱仪的高真空区,进行分析和检测。随着QJet®离子导向技术的应用(在高压下进行离子聚焦的仅有RF电压的四极杆),更多的离子可以被有效地捕获并传输到质谱中。沿着离子轨道,创新的LINAC®直线加速碰撞池(LINear ACcelerator)使得离子加速聚焦并通过碰撞池,从而提高了系统的灵敏度和准确性,并允许在一次分析中分析数百种化合物,且没有交叉污染问题。随着 IonDrive™ High Energy Detector(高能检测器)技术的开发成功,使得能够检测和定量分析更广泛的化合物和质量范围,无论在正负极性检测模式下都能保证线性动态范围高达6个数量级。

数据处理软件技术创新也层出不穷。无论是在数据采集还是数据处理方面,先进的峰识别算法都可以增强和提升灵敏度,能够发现包埋在复杂数据和色谱图中的目标峰的信息。Scheduled MRM™ Pro Algorithm(专业可编程的MRM 算法)使得可以在单个分析中监控更多的MRM离子对,从而不仅显著的提高分析通量,而且还提升了复杂基质样品中分析物的灵敏度。

以上提到创新技术只是众多提升灵敏度技术的一部分。从1989年API III的推出,到最近推出的SCIEX 6500+LC-MS/MS系统,SCIEX从未停止对LC-MS/MS技术的研究和开发。今天的仪器可以为许多类型的化合物提供了更低的定量限下限(LLOQ),甚至在复杂基质样品中也是如此。但我们并不满足。创新精神延续至今。可以肯定,不断提升灵敏度永远是SCIEX技术研发的核心

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问题1:不断提升灵敏度永远是SCIEX技术研发的核心。SCIEX为了提高灵敏度的而进行创新研发的典型技术,包括但不仅限于(多选题,尽量多选的意思)

  A. IonSpray™离子源(OptiFlow®和Turbo V™离子源的概念原型)

  B. QJet®离子导向技术

  C. LINAC®直线加速碰撞池(LINear ACcelerator)

  D. IonDrive™ High Energy Detector(高能检测器)


  参考文献

  1. The fascinating history of the development of LC-MS; a personal perspective, Frank Pullen, Chromatography Today,February/March 2010.

  2. Development of bioanalysis: a short history, Howard Hill, Bioanalysis, Vol. 1, No. 1, 27 Mar 2009.

  3. Ion spray interface for combined liquid chromatography/atmospheric pressure ionization mass spectrometry, Andries P. Bruins, Thomas R. Covey, and Jack D. Henion, Analytical Chemistry 1987 59 (22), 2642-2646

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