安捷伦Agilent 6540 超高解析度四级杆-飞行时间质谱仪(Q-TOF)

安捷伦Agilent 6540 超高解析度四级杆-飞行时间质谱仪(Q-TOF)是基于四极杆和飞行时间技术的精确质量MS/MS仪器。Agilent 6540 Q-TOF具有出色的灵敏度、动态范围、同位素保真度、质量精度和分辨率,可满足您的不同研究需求。

Agilent 6540 超高解析度四级杆-飞行时间质谱仪(Q-TOF)

Agilent 6540 超高解析度四级杆-飞行时间质谱仪(Q-TOF)

Agilent 6540 Q-TOF质谱仪的结构

Agilent 6540 Q-TOF质谱仪由离子源、离子光学器件、四极杆、碰撞池、离子束整形器、TOF质量分析仪和离子检测器组成。

离子源:样品在离子源中被电离。Agilent 6540 Q-TOF包含几个大气压电离源,包括电喷雾电离(ESI)、化学电离(APCI)和JetStream ESI。采用Agilent Jet Stream技术的ESI JetStream ESI使用鞘氮气体来限制电喷雾。离子密度和去溶剂化得到改善,提高了MS的信号强度并降低了噪声。在最佳LC流速下,通过Agilent Jet Stream技术,MS和MS/MS灵敏度可提高5到10倍。

离子光学器件:离子光学器件包含分离器、八极杆离子导向器和透镜。离子源中产生的样品离子通过干燥气体被静电吸走,然后通过加热的采样毛细管气动地导入真空系统的第一级。分离器可以使大部分干燥气体和溶剂蒸气偏转。通过分离器后,离子进入八极杆离子导向器,离子在此处聚集。八极杆离子导向器是一组具有相同开放轴的小平行金属棒。

四极杆:四极杆由四根平行的金属棒组成,用作质量过滤器。只有选定的m/z值的离子可以通过杆,其他离子会与杆碰撞。双曲杆可以优化离子传输和光谱分辨率。四极杆的末端由短双曲线杆组成,但它们的射频(RF)电压仅够将离子引导到碰撞池中。

碰撞池:碰撞池是一个高压六极杆组件,其轴向加速度经过调整,可以最大程度地提高灵敏度,同时消除串扰。选定离子在碰撞池碎裂。在加速的线性电压上施加碰撞能量电压,以生成碎片或产物离子。 六极杆组件直径小,有助于捕获碎片离子。 六极杆的几何形状在离子聚焦和离子传输方面具有优势。碰撞池由六个电阻涂覆的杆组成,这些杆用于在碰撞池的整个长度范围上产生电位差。通过这种方式,前体离子或碎片离子得以传输,且无法随机漂移。

离子束整形器:离子束整形器内进行10倍的压缩和冷却,以产生更密集、更细的离子束,该离子束穿过很窄的缝隙进入切片器和脉冲发生器区域。为了促进离子束成形,透镜将离子聚焦,因此离子将以平行束的形式进入TOF分析仪。离子束越平行,所得质谱图中的分辨率越高。

飞行时间(TOF)质量分析仪:几乎平行的离子束进入TOF的离子脉冲发生器。向离子脉冲器施加高压(HV),离子开始向检测器飞行。离子离开离子脉冲发生器,穿过长度约一米的飞行管。在飞行管的末端,有一个称为反射镜的离子镜,可反射飞行管末端附近的离子。反射器通过将相同空间中的飞行距离加倍并执行重新聚焦操作,使具有不同初始速度的离子仍能同时到达检测器,从而提高了仪器的分辨能力。

离子检测器:离子检测器包含一个微通道板(MCP)、一个闪烁器和一个光电倍增管(PMT)。当离子撞击MCP的前表面时,电子会逸出并开始电信号放大的过程。然后,这些离子被聚焦到闪烁体上,当被电子撞击时,该闪烁体会闪光。闪烁体产生的光以接地电位输出的信号传输到PMT。

Q-TOF质谱仪的原理:四极杆质量分析仪可以利用在振荡电场中的轨迹稳定性,根据质荷比(m/z)分离离子。如上图所示,它由四个平行的金属棒组成,在一对棒和另一对棒之间施加具有DC偏置电压的射频(RF)电压。它可以用作质量过滤器,仅传输选定m/z值的离子以实现稳定的轨迹。其他m/z值的离子与杆或壁碰撞,无法通过杆。离子的飞行时间随线性TOF中m/z的平方根而变化。因此,在理想状态下,较轻的离子将比较重的离子更早到达检测器。在Agilent 6540 Q-TOF质谱仪中,反射电子TOF分析仪由一系列高压环形电极组成,可以校正离子飞行方向上的动能分布并提高分辨率。具有更多能量的离子会更深入地渗透到反射器中,而相同m/z的、能量较低的离子渗透到反射器中的距离更短。以此方式,检测器在大约同一时间接收相同m/z的离子。

Agilent 6540 Q-TOF质谱仪的工作模式

TOF模式:四极杆处于总传输离子(TTI)的环境中,这意味着所有离子都可以通过四极杆。TOF模式下,碰撞池并不用于碎裂离子,而是作为离子传输设备使用。TOF质量分析仪处于扫描模式,可直接检测离子。从TOF模式获得的质谱等同于从单个TOF质量分析仪获得的质谱。

自动MS/MS模式:在这种模式下,仪器可以根据用户设置的条件自动对合格的离子进行二次质谱分析。当特定离子或一组离子满足设置条件时,四极杆处于选定的离子监控(SIM)中,并且碰撞池可以使离子裂解。然后,可以用TOF扫描碎片离子并获得质谱图。自动MS/MS模式通常用于未知化合物的鉴定和结构分析。

靶向MS/MS模式:在这种模式下,只能获得用户靶向的离子质谱图。类似于自动MS/MS模式,四极杆处于SIM卡中,碰撞池可以使离子裂解。然后,可以用TOF扫描碎片离子并获得质谱图。该模式对于定量分析、已知化合物的鉴定和结构阐明很有用。

Agilent 6540 Q-TOF优点

1. 强大的数据挖掘和分析功能。Agilent公司的MassHunter软件使得质谱分析更快、更简单、更高效。复杂的算法可以自动检索每个组分的所有信息,包括重叠峰和共洗脱峰,从而节省分析时间。此外,MassHunter软件可以使用公共数据库和软件数据库进行自动化和准确的搜索,从而使化合物鉴定更加容易。农药、法医、毒理学和其他小分子化合物可以使用从准确的质量MS或MS/MS数据以及准确的质量和保留时间数据库生成的化学式进行筛选和鉴定。

2. 更好的性能。具有离子束压缩(IBC)和增强镜技术(EMT)的Agilent 6540 Q-TOF可以提高质量精度和分辨率。IBC将离子束压缩并冷却成非常密集的离子层,从而以最小的灵敏度损失提高质量分辨率和质量准确性。此外,如上所述,Agilent 喷射流技术可以提高灵敏度。

3. 采用Agilent喷射流技术、IBC、EMT和MassHunter工作站数据挖掘工具的Agilent 6540超高解析度Q-TOF可提供灵敏、准确的MS和MS/MS分析。出色的MS和MS/MS性能使6540 Q-TOF系统能够支持要求苛刻的应用,包括蛋白质的鉴定和表征、代谢组学、生物标记物发现、杂质谱、化合物谱、天然产物筛选以及组合化学目标化合物分析。

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