2016年ICP-MS新品盤點(diǎn)

導(dǎo)讀上ICP-MS的主要生產(chǎn)商有安捷倫、珀金埃爾默、賽默飛，德國(guó)耶拿、島津等，而國(guó)產(chǎn)儀器廠商也在積極研制ICP-MS產(chǎn)品，廠商分別有天瑞儀器、聚光科技、鋼研納克等。2016年上半年，ICP-MS廠商們不約而同、紛紛推出新產(chǎn)品，包括賽默飛的iCAP RQ、鋼研納克的PlasmaMS 300、安捷倫的8900 、島津的ICPMS-2030。
　　電感耦合等離子體質(zhì)譜(Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry，ICP-MS，文中主要指四極桿式ICP-MS)，是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的無(wú)機(jī)元素分析技術(shù)。它以*的接口技術(shù)將ICP的高溫電離特性與四極桿質(zhì)譜計(jì)的靈敏快速掃描的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，形成一種新型的元素和同位素分析技術(shù)，可分析超過(guò)七十種元素及質(zhì)量數(shù)范圍5~285amu的同位素。與傳統(tǒng)無(wú)機(jī)分析技術(shù)相比，ICP-MS技術(shù)提供了檢出限低、動(dòng)態(tài)線性范圍寬、干擾少、精密度高、速度快以及可提供精確的同位素信息等分析特性，從性能上比傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)分析技術(shù)如電感耦合等離子體光譜(ICP-AES)、原子吸收(AAS)和原子熒光(AFS)等有較大的提升。ICP-MS還可以與其他技術(shù)如高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜(GC)和激光燒蝕進(jìn)樣系統(tǒng)(LA)聯(lián)用，進(jìn)行元素的形態(tài)、分布特性等分析。與磁場(chǎng)電場(chǎng)雙聚焦式電感耦合等離子體質(zhì)譜(如MC-ICP-MS和HR-ICP-MS)、飛行時(shí)間式電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-TOFMS)相比，ICP-MS價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)單，且性能能夠滿足大多數(shù)使用需求，是普及率高的ICP-MS。
隨著ICP-MS技術(shù)的迅速發(fā)展，ICP-MS裝機(jī)量已在8000臺(tái)以上，而中國(guó)ICP-MS市場(chǎng)發(fā)展更加快速，每年采購(gòu)量超過(guò)600臺(tái)。而且，未來(lái)5年ICP-MS將是增長(zhǎng)快的分析儀器，其原因包括：國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的更新，更多的ICP-MS方法進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)，如：2015版中國(guó)藥典中，不但新增了ICP-MS法檢出限和方法定量限，而且方法可用于I、II、III部。同時(shí)2015藥典中新增了As和Hg的LC-ICP-MS形態(tài)分析方法;另外，于2016年3月21日正式實(shí)行的《GB 5009.11-2014食品中總砷和無(wú)機(jī)砷的測(cè)定》增加了總砷測(cè)定的ICP-MS法以及無(wú)機(jī)砷測(cè)定的LC-ICP-MS法。
　　“十三五”規(guī)劃中對(duì)于土壤、地下水等的檢測(cè)、修復(fù)治理的關(guān)注將會(huì)越來(lái)越多，同樣會(huì)給ICP-MS帶來(lái)更多的機(jī)遇。5月28日，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(簡(jiǎn)稱“土十條”)，計(jì)劃明確指出加強(qiáng)土壤污染防治，逐步改善土壤環(huán)境質(zhì)量等，土壤重金屬污染監(jiān)控是其中重要的一環(huán)。隨之，環(huán)保部發(fā)布了與土十條適用的土壤檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中包括了ICP-MS測(cè)定重金屬方法?？梢灶A(yù)期，未來(lái)幾年中國(guó)ICP-MS市場(chǎng)仍會(huì)強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)。
　　另外，ICP-MS 的價(jià)格也在逐漸走低，使ICP-MS走入普通實(shí)驗(yàn)室成為可能。ICP-MS成為了環(huán)保、金屬、臨床研究、食品安全、半導(dǎo)體和地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行常規(guī)和復(fù)雜元素分析的選擇。
　　上ICP-MS的主要生產(chǎn)商有安捷倫、珀金埃爾默、賽默飛，德國(guó)耶拿、島津等，而國(guó)產(chǎn)儀器廠商也在積極研制ICP-MS產(chǎn)品，廠商分別有天瑞儀器、聚光科技、鋼研納克等。2016年上半年，ICP-MS廠商們不約而同、紛紛推出新產(chǎn)品，包括賽默飛的iCAP RQ、鋼研納克的PlasmaMS 300、安捷倫的8900 、島津的ICPMS-2030，關(guān)于新品情況如下:
　　賽默飛ICP-MS新品iCAP R
Thermo ScientificTM iCAP RQ ICP-MS(左，2016)、iCAP Q ICP-MS(右，2012)
　　賽默飛今年新推出的新品iCAP RQ在命名上與他的上一代產(chǎn)品iCAP Q一脈相承，很容易讓人覺(jué)得是一個(gè)升級(jí)版本。為此編輯還特意找出了2012年參加iCAP Q發(fā)布會(huì)時(shí)拍得照片(見(jiàn)上圖)。圖片對(duì)比看看，新品外形更加“柔和”了一些。
　　iCAP Q的發(fā)布會(huì)也是本編輯參加的，記得當(dāng)時(shí)讓人印象深的是，“較之前的產(chǎn)品，iCAP Q進(jìn)行了全面革新，除了采樣錐沒(méi)有革新外，其它所有技術(shù)全部改進(jìn)。”采樣錐、截取錐和提取透鏡均安裝在一個(gè)穩(wěn)固的接口開(kāi)門上，直接旋轉(zhuǎn)即可打開(kāi)該門，維護(hù)方便;直角正離子偏轉(zhuǎn)透鏡(RAPID透鏡)技術(shù)實(shí)現(xiàn)分析離子的90度偏轉(zhuǎn)和聚焦功能，這種90°偏轉(zhuǎn)的離子透鏡系統(tǒng)，將光子和中性粒子噪音降到小，并且大幅提高了分析的穩(wěn)定性，無(wú)需日常清潔維護(hù)，離子聚焦的效果也更好，從而大大改善了ICP-MS的信噪比;四級(jí)桿碰撞反應(yīng)池QCell Flatapole具有質(zhì)量篩選功能，結(jié)合具有動(dòng)能歧視效應(yīng)的氦氣碰撞模式，能夠獲得優(yōu)異的干擾消除效果，即便是低質(zhì)量元素(如鋰、鈹和硼)也可獲得ppt級(jí)的檢出水平。
　　時(shí)隔4年，2016年4月12日，賽默飛在北京發(fā)布了新產(chǎn)品Thermo ScientificTM iCAP RQ ICP-MS。iCAP RQ雖然是iCAP Q的升級(jí)版本，但是在繼承iCAP Q的優(yōu)勢(shì)技術(shù)的同時(shí)，也有多項(xiàng)技術(shù)革新，如iCAP RQ采用了全新的、具有超長(zhǎng)點(diǎn)火可靠性的固態(tài)射頻發(fā)生器;據(jù)介紹，在新品發(fā)布前，曾在工廠進(jìn)行過(guò)10000次點(diǎn)火試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于一個(gè)每天開(kāi)機(jī)的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，該新固態(tài)射頻發(fā)生器具有超長(zhǎng)的使用壽命。另外，iCAP RQ在擴(kuò)大正常運(yùn)行時(shí)間、進(jìn)一步提高易用性方面具有強(qiáng)大的功能。智能干擾去除和自動(dòng)樣品處理附件，使它非常適合空間有限、同時(shí)對(duì)性能要求又*的實(shí)驗(yàn)室。該儀器可以24/7無(wú)人值守的進(jìn)行樣品分析，實(shí)驗(yàn)室的樣本通量和整體效率。而且，Qtegra軟件操作靈活、可以在不同的方法之間輕松地切換，而不需要進(jìn)行專門的培訓(xùn)。
　　鋼研納克ICP-MS新品PlasmaMS 300
　　2016年5月23日，鋼研納克在CISILE 2016期間推介新產(chǎn)品電感耦合等離子體質(zhì)譜儀PlasmaMS 300。該新產(chǎn)品是鋼研納克牽頭的國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)“ICP痕量分析儀器的研制與應(yīng)用”的成果，于4月通過(guò)組織部門驗(yàn)收。并且，鋼研納克已經(jīng)在永豐建成ICP光譜儀、ICP質(zhì)譜儀產(chǎn)業(yè)基地，將可靠性管理的理論、工具、方法和裝備應(yīng)用于分析儀器開(kāi)發(fā)的全流程，建立了完整的質(zhì)量管理體系，建設(shè)了ICP射頻源、激光燒蝕進(jìn)樣系統(tǒng)、ICP全譜光譜儀、ICP質(zhì)譜儀4條生產(chǎn)線。近期，鋼研納克等離子質(zhì)譜儀PlasmaMS300順利通過(guò)內(nèi)蒙古自治區(qū)稀土產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院驗(yàn)收。
　　PlasmaMS 300中采用了鋼研納克自主研發(fā)的四極桿RF電源、ICP離子源、全中文操作軟件等，其中，四極桿RF電源 應(yīng)用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)，配合國(guó)產(chǎn)四極桿，*高分辨元素分析的需求。鋼研納克在鋼鐵、礦產(chǎn)等冶金及相關(guān)行業(yè)中具有的豐富積累，PlasmaMS 300的應(yīng)用領(lǐng)域也主要瞄準(zhǔn)了以上領(lǐng)域。
　　據(jù)介紹，在該項(xiàng)目中，鋼研納克成功研制了激光燒蝕進(jìn)樣系統(tǒng)(LA)，，并具有聚焦定位、微區(qū)導(dǎo)航等*技術(shù)。LA-ICP-MS聯(lián)用是鋼研納克ICP-MS產(chǎn)品所擁有的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槟壳吧线€沒(méi)有一家儀器公司能夠同時(shí)提供LA和ICP-MS兩種儀器設(shè)備，鋼研納克是世界上，有條件、有能力、可以非常靈活地為客戶提供定制化的解決方案，進(jìn)而占領(lǐng)這一市場(chǎng)。
　　LA-ICP-MS可以對(duì)固體樣品剝蝕直接進(jìn)樣，無(wú)需復(fù)雜的樣品前處理過(guò)程，避免了溶液進(jìn)樣過(guò)程中的一些干擾因素的影響。而且，隨著激光固體進(jìn)樣技術(shù)的進(jìn)步，以及ICP-MS技術(shù)的發(fā)展，LA-ICP-MS作為一種高靈敏度、高精度的，并可提供多維的、高分辨信息的原位微區(qū)分析技術(shù)，必將在元素分析與空間分布分析中占據(jù)重要的地位，具有的應(yīng)用前景。
　　安捷倫ICP-MS新品8900 
　　2016年6月23日，安捷倫在北京召開(kāi)了新品發(fā)布會(huì)，推出 Agilent 8900 串聯(lián)四極桿 ICP-MS系統(tǒng)(ICP-)。
　　2012年，安捷倫發(fā)布了世界具有 MS/MS 功能的8800 ICP。目前安捷倫仍然是市場(chǎng)上串聯(lián)四極桿ICP-MS 技術(shù)的供應(yīng)商。近年來(lái)ICP-MS激動(dòng)人心的創(chuàng)新即串聯(lián)四極桿技術(shù)。8800 ICP-的質(zhì)量分析器主要由兩個(gè)四極桿和位于它們之間的碰撞反應(yīng)池(ORS3)組成，其中四極桿(Q1)可以通過(guò)精確質(zhì)量分離，選擇控制進(jìn)入反應(yīng)池的離子，離子在反應(yīng)池中可以進(jìn)行可預(yù)見(jiàn)的反應(yīng)，再由Q2精確質(zhì)量分離，以mass-shift法獲得準(zhǔn)確的痕量定量結(jié)果。適用于對(duì)復(fù)雜基質(zhì)中易受多原子離子、雙電荷離子、同質(zhì)異位素干擾以及受相鄰基體元素同位素拖尾影響的超痕量元素進(jìn)行分析。
　　相較于8800 ICP-QQQ，歷經(jīng)4年推出的第二代ICP產(chǎn)品8900的靈敏度提高了2倍，對(duì)于難以分析的元素硫、硅和磷的提供更低的檢測(cè)限(<50ppt)，單納米顆粒分析能力大幅提高。至于如何達(dá)到以上三大性能的提升，據(jù)了解，8900 采用的4級(jí)泵系統(tǒng)使得系統(tǒng)的真空性能增強(qiáng)，改進(jìn)的離子透鏡以及軸向加速的池技術(shù)使得8900 IQ的靈敏度提高了2倍。同樣是由于采用了軸向加速的池技術(shù)，以及惰性材料的使用，使8900 ICP-在檢測(cè)硫、硅和磷時(shí)具有檢出限。而高靈敏度、0.1ms小積分時(shí)間、采集與分析能力*的sNP軟件等技術(shù)讓8900 ICP-Q的單納米顆粒分析具有顯著優(yōu)勢(shì)，即使粒徑小于10nm納米顆粒也能獲得好的分析效果。
　　至于談到中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于8900 ICP-Q需求的前景，安捷倫相關(guān)人士介紹到，ICP-是一個(gè)很好的研究工具，而在“十三五”期間，國(guó)家對(duì)科研投入將進(jìn)一步加大、新材料研制也是重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，這些都將對(duì)于8900 ICP-產(chǎn)生巨大的需求。安捷倫科技中國(guó)原子光譜應(yīng)用經(jīng)理宋娟娥說(shuō)到，其實(shí)，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)ICP-Q有著*的需求，如中國(guó)是稀土產(chǎn)量大國(guó)，高純稀土分析在中國(guó)的需求非常大，而高純稀土領(lǐng)域的應(yīng)用是8900 ICP-Q的“靶向”用戶;中國(guó)還是半導(dǎo)體制造的大國(guó)，是8900 ICP-Q前景的應(yīng)用領(lǐng)域;如今，對(duì)于個(gè)人基因和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的醫(yī)療“大熱”，而中國(guó)人口是多的，對(duì)于硫和磷元素具有極低檢出限的8900 ICP-Q與醫(yī)療相配合，必將使其在醫(yī)療領(lǐng)域大放異彩。
　　島津ICP-MS新品ICPMS-2030

2016年6月29日，島津登陸中國(guó)市場(chǎng)的ICP-MS產(chǎn)品ICPMS-2030正式發(fā)布。由于某些原因，島津的ICP-MS產(chǎn)品一直沒(méi)有投放中國(guó)市場(chǎng)。其實(shí)，島津公司早在1986年就推出了ICP-MS儀器，至今已有30年的發(fā)展歷程。而ICPMS-2030是島津公司的第三代ICP-MS產(chǎn)品。島津ICPMS-2030的推出，讓中國(guó)分析工作者又多了一種選擇。
ICPMS-2030
　　ICPMS-2030突出的特點(diǎn)是具備助手功能的智能化軟件，分別縮短建立方法與數(shù)據(jù)分析的時(shí)間，使效率大大提高。方法開(kāi)發(fā)助手基于內(nèi)置的全元素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)選擇的質(zhì)量數(shù)和內(nèi)標(biāo)元素，并自動(dòng)給出校正曲線樣品的濃度范圍。診斷助手能自動(dòng)檢查存在的干擾，提高了數(shù)據(jù)的可靠性。
　　另一個(gè)特點(diǎn)是采用了*的Mini矩管，將氬氣的消耗量控制在同類產(chǎn)品的二分之一左右。而且，ICPMS-2030可以使用純度為99.95%的氬氣，相對(duì)來(lái)說(shuō)，99.95%的氬氣的價(jià)格要便宜些。ICPMS-2030通過(guò)采用Mini炬管系統(tǒng)、Eco模式和99.95%純度氬氣即可運(yùn)行三種手段，降低了儀器的運(yùn)行成本，其運(yùn)行成本低于常規(guī)ICP-MS的30%。ICPMS-2030這一“低運(yùn)行成本”特點(diǎn)正是代表了目前分析儀器向著節(jié)能降耗“綠色”方向發(fā)展。
　　目前，中國(guó)市場(chǎng)上其他ICP-MS供應(yīng)商的新品發(fā)布情況如下：珀金埃爾默于2014年推出Nexion 350，安捷倫2014年推出單四極桿的7900，德國(guó)耶拿2015年2月推出PlasmaQuant ICP-MS，而江蘇天瑞儀器于2014年將原ICP-MS 2000升級(jí)為帶有碰撞反應(yīng)池的ICP-MS 2000E，2015年10月聚光科技推出了Expec 7000。還有，收購(gòu)了GBC的東西分析即將推出等離子飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(ICP TOFMS)Optimass 9600。
　　近年ICP-MS儀器取得了一些重大的突破。由于碰撞/反應(yīng)池系統(tǒng)和三重四極桿的出現(xiàn)，光譜干擾被有效地降低;微流技術(shù)的發(fā)展促使了等離子源的改善，使得樣品的需求量更低、進(jìn)入質(zhì)譜系統(tǒng)的樣品基體量更少，并且在單細(xì)胞分析領(lǐng)域表現(xiàn)突出;微電子學(xué)的進(jìn)展使儀器具有更快的數(shù)據(jù)采集速度并改善了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，從而使得痕量級(jí)別的分析成為可能。時(shí)至今日，ICP-MS本身已經(jīng)足以應(yīng)對(duì)超痕量級(jí)別的分析，制約許多分析的瓶頸反而是來(lái)自于樣品的前處理步驟，新型的、綜合的樣品前處理方法和儀器分析方法仍然必須繼續(xù)加以發(fā)展。
　　ICP-MS熱點(diǎn)應(yīng)用研究領(lǐng)域
　　ICP-MS儀器技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)著應(yīng)用領(lǐng)域拓展。ICP-MS在金屬組學(xué)、形態(tài)分析、納米顆粒分析、新材料等重點(diǎn)領(lǐng)域扮演著關(guān)鍵的角色。
　　納米顆粒分析：由于關(guān)注納米顆粒對(duì)健康和環(huán)境潛在的影響，以及如何在制造過(guò)程當(dāng)中對(duì)其加以表征等，使得它的表征方法開(kāi)發(fā)進(jìn)展受到了極大的關(guān)注。由于ICP-MS強(qiáng)有力的技術(shù)能力使之可對(duì)應(yīng)ppb級(jí)別的納米粒子濃度、粒徑大小和粒徑分布的測(cè)試，使得ICP-MS走在了這些方法的前沿。
　　雖然ICP-MS是一種強(qiáng)有力的技術(shù)，但納米顆粒分析對(duì)于當(dāng)前的儀器設(shè)備仍然是個(gè)挑戰(zhàn)，儀器制造商們也在努力提高儀器設(shè)備的能力。例如，駐留時(shí)間被努力地做到50微秒，亦即每秒鐘有20000次獨(dú)立的測(cè)量。這使得實(shí)時(shí)的單粒子信息采集成為可能，并由此可提供納米離子的濃度、大小和粒徑分布等信息。
　　金屬組學(xué)：金屬組學(xué)是近年來(lái)發(fā)展的一個(gè)“組學(xué)”領(lǐng)域，它著重關(guān)注于生物系統(tǒng)如人體當(dāng)中金屬的作用，包括必需金屬如銅、鐵、鋅或鉬等供給不足的影響，或者過(guò)量有害元素如砷、鉻或鎳所造成的危害。
　　ICP-MS儀器上的多項(xiàng)進(jìn)展，有助于金屬組學(xué)的持續(xù)發(fā)展，反過(guò)來(lái)說(shuō)，ICP-MS在金屬組學(xué)研究領(lǐng)域有的機(jī)會(huì)。此外，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷地涌現(xiàn)，其中LC-ICP-MS連用技術(shù)可用于鑒別那些用于標(biāo)記和替換的金屬——在這之前這類金屬的檢測(cè)則依賴于傳統(tǒng)的放射性同位素標(biāo)記法。
　　形態(tài)分析：形態(tài)分析是ICP-MS的另一項(xiàng)重要應(yīng)用領(lǐng)域，而且它也獲得越來(lái)越多的關(guān)注，特別是期望一些有毒有害元素(例如食品中的砷和水中的鉻)受到管控的領(lǐng)域。在形態(tài)分析當(dāng)中，ICP-MS與其他的分離技術(shù)連接。隨著LC、GC、IC聯(lián)用ICP-MS的接口和軟件的不斷改進(jìn)，再加上ICP-MS容易定量和譜線比較簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，使得ICP-MS在形態(tài)分析中發(fā)揮著重要作用。
　　當(dāng)色譜和ICP-MS連用時(shí)，ICP-MS具有一定程度的耐鹽性。這使得LC-ICP-MS的分析方法具有穩(wěn)健性、可重復(fù)以及低達(dá)亞ppb的檢出限等特點(diǎn)。此外，當(dāng)使用LC-ICP-MS來(lái)做形態(tài)分析時(shí)，檢測(cè)器僅對(duì)金屬/非金屬元素有信號(hào)的響應(yīng)，那些經(jīng)過(guò)消解的有機(jī)成分則不會(huì)有相應(yīng)的信號(hào)干擾。這使得一些復(fù)雜樣品——從生物類樣品如尿液血液到食品如大米和海鮮的分析變得簡(jiǎn)單。