超越二维!岛津UniSep液质分析系统—— 一种高度灵活的高通量定量分析新平台

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在现代分析化学领域,面对成分复杂的样品(如人血清、食品)和化学性质迥异、数量众多的目标分析物,如何在单一分析流程中实现高效、准确的定量分析,一直是科学家们希望攻克的难点。传统方法无论是单柱切换还是多机并行,往往面临耗时长、成本高或数据整合困难等挑战。而备受关注的二维液相色谱(2D-LC),也常受到流动相不兼容、死体积大、峰型畸变及方法开发复杂等问题的困扰,无法推广使用。

为此,岛津中国分析中心团队开发了UniSep液质分析系统:该技术具备两套独立的液相分离流路,通过共享一套进样器与检测器,在单次分析周期内顺序执行两个完全独立的色谱方法,并生成统一的检测结果。该系统仅在质谱检测和数据处理层面整合两套独立色谱方法,无色谱柱间分析物的转移,从根源规避了二维液相色谱的流动相不兼容、死体积等痛点,因此具备超越二维的诸多优势和应用潜力。

优势

核心优势一:全流程择优搭配,高度灵活

该系统具备高度的可组合灵活性,能够将原本不兼容的分析条件在多个层面进行“积木式”整合:

● 前处理任意配:不同的前处理协议可独立针对特定的分析物组进行优化,并与下游色谱模式灵活匹配。

● 色谱模式随心组:支持在同一分析流程中组合不同的梯度程序、酸碱流动相体系,甚至是 HILIC 与 RP 这种完全正交的固定相。

● 质谱参数独立设:每种色谱方法均可配置专属的 MRM 组和采集参数,确保各组分均在最理想的电离条件下被监测。

这种设计使得实验室能够根据实际需求,快速定制个性化的分析方案。

核心优势二:单次分析,覆盖超多目标物

针对复杂基质中的多目标物定量,该系统在提升通量的同时,极大地扩展了检测范围:

● 统一输出:通过选择性 MRM 采集与信号合并,将两次运行的结果整合为一张色谱图,简化了数据处理流程。

● 提升峰容量:相比传统单柱方法,该系统显著增加了峰容量和分析物覆盖面。

● 高通量运行:通过双流路配置,有效减少了色谱柱平衡与冲洗的时间损耗。

核心优势三:不是二维,超越二维!

虽然使用了两套色谱条件,但该技术在概念和操作上与传统的 2D-LC 有着本质区别:

● 无交叉干扰:分析物不在色谱柱间转移,不存在 2D-LC 中常见的流动相不兼容和溶质重新分布问题。

● 零额外死体积:由于不涉及维度间的物理耦合,成功避免了调制过程引入的死体积和峰畸变。

● 更稳健可靠:方法开发简单且具有强移植性,避开了 2D-LC 复杂且重现性有限的局限。

该系统通过时间序列集成而非空间耦合,实现了超越传统二维系统的分析性能。

精彩案例介绍

案例 1

人血清中394种新兴污染物分析

福建医科大学公卫学院叶为民院长团队利用酸性/碱性双方法配置,对涵盖抗生素、农药、激素等 14 大类的污染物进行了检测。

污染物

成果:在 28 分钟内完成了 394种污染物的定量,超过 80% 的分析物 LOQ 低于 0.2 ng/mL。

优势:通过将分析物分配至最适合其峰形和响应的酸/碱流路,显著提升了定量准确度。

案例 2

食品中 27 种非法添加剂测定

针对 Log P 跨度极大(-6.8 至 5.9)的降糖药物,采用了 HILIC 与 RP 色谱柱组合。

食品添加剂

成果:在 20 分钟内实现了一次性测定,分析效率比标准方法提升了 50% 以上。

应用:成功在商业饼干样本中检测出二甲双胍,证明了其在复杂基质分析中的实用价值。

案例 3

水溶性和脂溶性维生素的同时测定

针对样品前处理差异巨大,且分析分离条件无法统一的10种水溶性和7种脂溶性维生素,采用了不同样品前处理、不同分离条件的组合。

样品

成果:使用了两种样品前处理,并在13分钟内,完成了17种维生素的共同分离检测。

优势:样品前处理、分离条件、质谱参数均差异巨大的两组化合物的同时分析

专家点评

 

福建医科大学副校长、公共卫生学院院长叶为民教授

教授

“UniSep系统可用于多目标物复杂基质的筛查分析,并可以较大的提升分析效率和筛查覆盖度”

 

 

中国科学院大连化学物理研究所分离分析化学重点实验室主任、中国化学会色谱专业委员会主任许国旺研究员

研究员

“非常好的思路,硬件上节省了一个自动进样器,可以把一维的常规方法直接移植过来,特别适合靶向定量分析。”

 

 

北京大学化学学院教授,中国分析测试协会副理事长刘虎威教授

教授

“该策略很巧妙,适合性质差异巨大的多目标物的定量分析,在目标物确定的前提下,可大大的提高通量和分析效率,可以作为二维液相的很好的补充。”

 

 

武汉纺织大学教授,中国化学会色谱专业委员会委员冯钰锜教授

教授

“这个系统适合宽极性、多种类物质同时分析的应用场景,提升了液相系统在多个分析方法切换的自动化程度和质谱检测器的利用率。”

 

结语

岛津UniSep液质分析系统,在质谱检测和数据处理层整合两套独立色谱方法,无色谱柱间分析物转移,从根源规避了二维液相色谱的流动相不兼容、死体积等痛点。依托单进样器和单质谱检测器驱动双液相通路,无需额外硬件投入,还能重叠色谱柱平衡清洗与另一通路分离过程,大幅提升分析通量。同时具备高度模块化灵活性,可自由组合不同样品前处理、色谱柱、流动相及质谱参数,适配酸碱双方法、HILIC/RP正交分离等多种配置,显著拓宽可检测分析物的极性与结构范围,实现多类别化合物一站式检测。在复杂基质的多目标物定量检测中有广泛的应用前景。

撰稿人:钟启升、刘佳琪