В лаборатории по разработке лекарств исследователи отслеживают метаболические траектории лекарств в организме с помощью гидравлического интерферометра; На станции мониторинга окружающей среды инженеры используют ее для скрининга следов загрязняющих веществ в воде; Техники из Центра тестирования пищевых продуктов полагаются на него, чтобы блокировать незаконные добавки в пищевых продуктах... как « золотую комбинацию» современной аналитической химии,Гидравлический интерферометр (LC - MS) благодаря своей двойной способности « разделять + идентифицировать» стал ключевым инструментом для взлома молекулярных паролей сложных образцов.

　　« Двойной меч» хроматографии и масс - спектрометрии

Основной принцип гидравлического интерферометра заключается в том, что способность к разделению жидкой хроматографии (LC) бесшовно связана с способностью к идентификации масс - спектрометрии (MS). Система жидкой хроматографии через физико - химическое действие хроматографической колонны, различные компоненты в смешанной выборке разделены по полярности, молекулярной массе и другим характеристикам один за другим, образуя хронологический отток « рядов групп». Этот процесс подобен сортировке смешанных шариков по цвету и размеру, что закладывает основу для последующего анализа.

Разделенные компоненты затем попадают в масс - спектральную систему и ионизируются в ионном источнике в заряженные ионы. В качестве примера можно привести широко используемую ионизацию электрораспылением (ESI), где высоковольтное электрическое поле приводит к всплеску плотности заряда на поверхности капли, которая при достижении предела распадается на более мелкие частицы и в конечном итоге выделяет ионы с одним зарядом или несколькими зарядами. Эти ионы подобно тому, как они помечены « молекулярной этикеткой», несут информацию о соотношении массы и веса вещества (m / z).

　　II. "Молекулярные весы" масс - спектрометра

После входа в масс - спектрометр ионы сначала проходят через анализатор массы. В качестве примера возьмем масс - спектрометрию тройного четырехполюсного стержня, первый четырехполюсный стержень похож на « молекулярное сито», которое позволяет пропускать только определенные ионы m / z; Камера столкновения второй ступени разбивает ионы путем индуцированной столкновением диссоциации (CID), образуя характерные ионы осколков; Четырехполюсный стержень третьей ступени снова фильтрует фрагменты цели, а конечный детектор регистрирует интенсивность ионного сигнала. Этот процесс подобен « проверке идентичности» молекул: сначала взвешивайте общую массу, затем анатомируйте структурные характеристики и, наконец, подтверждайте молекулярную идентичность.

　　III. "Три основных двигателя" технологического прорыва

Улучшение производительности гидравлического интерфейса не может быть отделено от трех основных технологических прорывов:

Революция эффективности ионизации: Технология ESI позволяет ионизировать макромолекулы, и однократный анализ может охватывать соединения молекулярной массой до 20 000 Da и даже обеспечивать обнаружение белковых многозарядных ионов.

2. итерация анализатора массы: от одноквадрупольного стержня до масс - спектрометрии времени полета (TOF), точность массы увеличивается до ±1,5 ppm, скорость сканирования до 5000 аму / с, может одновременно захватывать тысячи сигналов соединений.

3.Оптимизация конструкции интерфейса: самоочищающийся зонд источника ионов с надежной герметичной конструкцией снижает риск перекрестного загрязнения на 90% и поддерживает стабильную работу в течение 120 часов подряд.

От исследований метаболизма лекарств до скрининга загрязнителей окружающей среды, от обнаружения безопасности пищевых продуктов до клинического токсикологического анализа, гидравлический интерфейс анализирует десятки тысяч наборов молекулярных данных в секунду, что способствует глубокому переходу аналитической химии от « качественной количественной » к « структурной проверке». Это устройство "молекулярного агента" постоянно переписывает правила человеческого познавательного материального мира.