技术人员正使用HMS 6500三重四极杆液质联用仪。 ■企业/供图
红薯,这个饭桌上的“常客”,在农药残留检测实验室里却是个令人头疼的“难题户”——复杂的成分极易“蒙骗”仪器,导致结果不准。如今,这个难题被一款国产高端仪器精准破解。
近日,北控集团所属北京京仪智能科技股份有限公司(以下简称“京仪智能科技”)完全自主研发的HMS 6500三重四极杆液质联用仪,给出了一套创新解法:针对红薯样本中的农药残留,实现一次进样、30分钟精准筛查,且完全符合国家标准。这也标志着,在守护“从田间到餐桌”食品安全的第一线,国产科学仪器正展现出硬核实力。
选择红薯作“试金石”
为何选择红薯这类“大路货”作物作为验证仪器性能的“试金石”?京仪智能科技质谱与生命科学业务单元总经理鲁静坦言,红薯是老百姓餐桌上常见的根茎类食物之一,但并非高价值经济作物,进口仪器很少为它量身定制检测方案。在鲁静团队看来,这种“无差别”的检测场景,恰恰最能真实、严苛地检验仪器在基层一线的实用性能。同时,红薯富含淀粉、多糖,基质干扰性极强,与基层实际检测中遇到的大量复杂样本高度相似。“用它来验证,结果才更有说服力,更能代表仪器解决实际问题的能力。”鲁静说道。
在实际测试中,技术团队面临的最大挑战正是红薯复杂基质带来的强干扰。淀粉、多糖等成分极易与目标农药离子“竞争”,不仅可能导致假阳性或假阴性结果,还会污染仪器、导致灵敏度快速下降。
“以往的检测往往‘检不准、稳定性差’,核心症结就在这里。”鲁静介绍,针对这一难题,HMS 6500创新设计了三重抗基质干扰技术,如同为仪器装上了高效的“净化器”,包括用高温热气流去除90%以上的基质成分等。经过这三重技术“过滤”,仪器可去除99.9%以上的基质干扰。实测数据显示,即便面对红薯这类超复杂样本,HMS 6500依然保持优异的长期稳定性——90%以上化合物的回收率稳定在75%-115%的理想区间,连续进样100针后灵敏度衰减不超过15%,远超常规仪器的耐受水平。
30分钟完成农残筛查
一次进样,30分钟内完成精准定量——这对仪器的扫描速度、分辨率和稳定性提出了极高要求。HMS 6500实现这一突破的核心,在于其高达30000amu/s的超高扫描速度。
“这不仅是量的提升,更是检测能力的质变。”研发团队负责人、京仪智能科技研发技术中心副主任姚继军博士用了一个形象的比喻:“就像5G和3G的差别。5G的高速度不仅能流畅看视频,更能支撑直播、短视频等丰富应用;而3G受限于速度,只能进行简单的图文传输。”
在HMS 6500的工作流程中,超高扫描速度贯穿始终。样本经液相色谱分离、离子源离子化后,进入核心的三重四极杆系统。与传统方法相比,这种工作模式带来了根本性变革。“过去检测需要分三四次进样,一批样本检测要一整天,效率低且难以兼顾通量与精度。”姚继军介绍,而HMS 6500将单次检测时间缩短至30分钟,效率提升超过40倍,同时定量限全面优于国标要求,真正做到了“又快又准”。
国产质谱的新突破
研发过程中,京仪智能科技团队联动国内上下游产业力量,借助日趋完善的产业配套环境,逐步构建起自主可控的核心部件供应体系,最终实现了四极杆的国产化,其性能达到国际同类产品先进水平。
HMS 6500的成功研发与应用,打破了国外企业在高端农残检测质谱仪领域的技术垄断,证明了国产仪器在复杂基质检测上能够对标国际先进水平。更重要的是,它推动国产高端质谱仪从科研实验室走向食品安全监管一线,探索出一条“核心部件研发—整机集成—解决方案输出”的完整国产化路径。
“这台仪器的突破,不仅是一个产品的成功,更是国产质谱行业从‘跟跑’向‘并跑’转变的重要标志。”鲁静表示。
“我们的产品关键是要让用户‘用得起、用得好’。”鲁静强调,为此公司构建了全生命周期的服务保障体系。在维护便利性方面,仪器采用模块化设计,基层人员经简单培训即可完成日常维护;公司还提供快速上门服务,最大限度缩短停机时间。
展望未来,京仪智能科技已规划清晰的技术路线,将持续提升仪器的灵敏度与分辨率;同时,推动仪器智能化升级,融合人工智能实现数据自动分析与预警,并将核心技术拓展至生物医药、环境分析、临床检测等多个领域,打造全场景的国产高端质谱产品矩阵。
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