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LECO力可:极客型企业亦能兴盛百年

2018.3.05
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丁齐

致力于为分析测试行业奉献终身

  ——访力可色谱质谱部总监张志杰

  分析测试百科网讯 在现代科学仪器发展的100多年历史中,长存80年的企业不多,1936年创立的LECO力可公司即是其中一家。而近年来在多维色谱-质谱联用技术领域持续不断的耕耘,更使力可成为专业市场领先的“极客”型企业。近日,分析测试百科网采访到美国力可公司色谱质谱部总监张志杰先生,他为我们简述了力可的发展史,尤其是多维色谱-质谱联用技术,希望能给更多励志奉献一生于科学技术发展的专家和企业们一些启示……

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  美国力可公司色谱质谱部总监 张志杰

力可的发展里程碑元素分析仪和质谱两大拳头产品线

  1936年,LECO公司率先推出了市场上第一台快速碳硫分析仪,作为科技公司亮相于众。在过去的82年间,这家私营的家族企业一直致力于各类分析仪器的研发,公司宗旨:Delivering the Right Results为用户呈献正确的结果。力可迄今遍布全球100多个国家的子公司和营销网点保证了产品对全球市场的全面渗透和覆盖。

  迄今,LECO开发的用于冶金化矿煤碳石油农业食品等行业产品中碳、硫、氧、氮和氢的分析仪代表了行业内的最高水平。全产品线为多个应用领域提供元素及微结构化学分析工具,包括农业、环境、能源、燃料、食品、矿物、陶瓷和生命科学。

  上世纪90年代初,力可开始投资发展质谱仪器。1991年,发布首款ICP-TOF;1995年获得高通量质谱数据处理相关ZL技术;1996年,推出柜式气相色谱-飞行时间质谱PegasusI;2000年推出第一代液相色谱-飞行时间质谱Jeguar;2002年,首次推出全二维气相色谱-高通量飞行时间质谱Pegasus 4D;2007年,推出桌面式气相色谱-飞行时间质谱TruTOF HT和液相色谱-高通量飞行时间质谱UniqueLC-TOF;2011年,推出气相色谱-高分辨飞行时间质谱Pegasus High ResolutionTOF (GC-HRT)和液相色谱-高分辨高通量飞行时间质谱Citius LC-HRT;2015年,推出全二维气相色谱-高分辨飞行时间质谱GC-HRT4D;2016年,推出新一代台式气相色谱-飞行时间质谱Pegasus BT;2017年,推出新一代高分辨多反射飞行时间质谱6500系列和GCxGC-HRT(PegasusGC-HRT4D+)。

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  张志杰回顾说:“力可第一代创始人是从德国移民到美国的化学分析研究员,在美国炼钢、冶金、铁路、建筑等行业开始大规模选用钢铁材原材料的时期,重工业对元素分析仪器需求迫切,因此力可起家于C、S、O、N、H等元素分析仪器。后来在农业、食品工业有机元素分析方面,很多国际标准方法、美国标准方法等也都采纳力可的有机元素分析仪器作为第一标准参考设备。在中国,力可的无机元素、金属元素分析市场占有率第一,而在有机元素分析方面,占有率落后于其它发达国家市场,有待进一步开拓市场迎头赶上,因此2018也会发布多款有机新产品。”

  “1972年,尼克松访华时带来四台仪器送给中国,其中两台是力可。所以力可进入中国已有46年。人员稳定是力可中国团队的特点,不少第一代中国力可员工退休后继续返聘,已在力可服务近40年。力可中国质谱部建于2005年,成立时的多数员工都在,虽然人员不多,但都非常专业和精干。服务的用户群体很高端,大多是国家重点实验室,成果卓著,用户满意度较高。”这体现了相当的技术支撑实力。

  “力可体量虽小,市场宣传不多,但一直专注只做高端市场。力可本身是独立非上市的家族企业,历经几轮经济周期屹立不倒,因而追求长期稳定发展,不接受高负债、冒进的市场策略。虽然可能失去了一些新兴市场机会,但对公司的长久可持续发展是有利的,稳定的力可员工团队也可更好地服务于中国质谱领域顶端客户。市场销售可以打激素求短平快,但售后服务能力是个长期培养的过程,所以力可还是坚持结硬寨打呆仗的有机健康发道路线。”

26年持续创新为复杂基质的研究提供前沿质谱工具

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  力可首款RENAISSANCE型ICP-TOFMS

  力可在元素分析领域有很好的基础,早在1991年就推出了Circa型ICP-TOFMS,而传统的ICP光谱与质谱大规模联用也是近10年的事情。因为早期的ICP-TOFMS缺乏市场需求,力可选择开发色谱飞行时间质谱联用仪。

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  力可第一台柜式气相色谱-高通量飞行时间质谱Pegasus HT

  1996年,力可推出了第一台柜式气相色谱-高通量飞行时间质谱Pegasus,并在Pittcon上受到广大用户的欢迎。它的第一批用户,包括国际代谢组学之父Oliver. Fiehn 教授(Metabolomics一词的发明人)也是从那时开始接触到力可并合作至今。“像Oliver一样的很多传统GC-MS(四极杆、离子阱质谱)用户,在复杂样品刨析工作当中遇到困难时会发现力可的质谱工具与众不同,能进行非常规工作如复杂基质体系研究、未知物体系分析、海量信息全谱全采集、高重复性高通量组学分析。在不断助力攻克科学难题时,力可也开始慢慢培养自己的忠实用户群体。比如石油石化领域全面铺开GCxGC并起草行业标准,代谢组学以贾伟老师为代表大规模采用GCTOF技术,环境领域以中科院生态中心为代表也积极上马GCxGC-HRT,各高校分析测试中心不断建立未知复杂体系GCxGC-TOF高端分析研究平台,食品安全进出口筛查、烟草白酒香精料、中科院大学政府实验室等都是力可的传统优势行业。”张志杰说。

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  全二维气相色谱-飞行时间质谱Pegasus 4DGCxGC-TOF

  力可的GC-TOF从最初的PegasusI代、II代、III代、IV代不断迭代更新,发展到2002年,推出了全二维气相色谱-飞行时间质谱系统Pegasus 4DGCxGC TOF(以下简称“全二维TOF”),并同ChromaTOF软件荣获Pittcon金奖。“之所以推出全二维TOF,是因为力可发现自己的很多用户试图进一步提高分离度,给GC-TOF加装各种全二维调制器,逐渐形成了一股潮流。Pegaus 4D的推出,为力可赢来全二维色谱-质谱开创者的地位,Pegaus 4D采用力可独家产品设计ZL的冷阱热调制器技术——两级四喷口调制器。Pegaus 4D全二维TOF产品一经推出大受市场欢迎,助力众多前沿科学研究的客户突破技术瓶颈,在其研究领域发现更多未知物,剖析更多样品的未知信息。

  谈及全二维色谱-质谱技术在中国的市场,张志杰还特别提到了大连化物所的许国旺研究员,他说,“作为力可全二维TOF的第一家用户,许国旺老师不但基础研究成果突出,而且做了大量全二维色谱-质谱的推广、科研和市场教育工作。力可同许老师的合作堪称业界典范,许老师不仅在业界领先开拓了全二维色谱-质谱的应用场景,而且和力可一起,推动了中国全二维色谱-质谱的发展和应用普及。”

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  JEGUAR LC-TOF 液相-高通量飞行时间质谱仪

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  UNIQUE LC-TOF液相-高通量飞行时间质谱仪

  2000年,力可推出了第一台液相-高通量飞行时间质谱仪JaguarLC-TOF,并在2007年升级更新为UniqueLC-TOF。此后力可将更多精力放在了研发多反射型高分辨TOF,在2012年发布了第3代TOF产品CitiusHRT,一经推出,HRT技术再次荣获PITTCON金奖。众所周知,TOF的分辨率同离子的飞行距离密切相关,反射式TOF可有效增长飞行距离,拥有更高更稳定的分辨能力。“力可一直在做LC-TOF创新性的工作,此前在高通量、高采集速率方面拥有大量ZL。目前持有大量多反射飞行时间质谱技术,并被Waters、Sciex等多家质谱公司付费使用。”张志杰说。同时Sciex在美洲和LECO结成商业伙伴,共同开发TOF市场。

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液相高分辨高通量飞行时间质谱LC-HRT

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全二维气相高分辨高通量飞行时间质谱GCxGC-HRT

  多反射型TOF采用多次反射的飞行箱代替传统V形或W形反射飞行管,为高灵敏度、高分辨的TOF演进做出历史性重大贡献。传统管式TOF采用网栅式漫反射透镜,离子会大幅损失,导致灵敏度降低。而HRT采用力可ZL的无网栅强电场反射技术,大幅提高全反射效率。另一个重要ZL是离子透镜聚焦技术,采用2万伏电压来解决离子束通道的离子束聚焦问题,防止发生散射。这两项关键性技术可以保证离子在长距离飞行过程中损失极少。而相比传统以V型一次反射,W型二次反射路径的TOF,多反射HRT系列TOF拥有更高更稳定的分辨率和质量准确度。这是飞行时间质谱分析器技术发展的必然趋势。

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  力可共推出了2台高分辨TOF,一台GC-TOF,一台LC-TOF,对于力可是里程碑式的产品,因为这2台产品突破了多年以来管式飞行时间质谱分辨能力的瓶颈。代表TOF阵营与近年来比较新颖的Orbitrap轨道阱技术分庭抗争。

  2016年力可新推出Pegasus BT台式气相色谱—飞行时间质谱,在Pegasus HT柜式飞行时间质谱技术基础上进行优化,更小型、更紧凑,并大幅提高灵敏度,达到甚至优于三重四极杆GC-MS/MS的灵敏度。

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  Pegasus BT台式气相色谱—飞行时间质谱

  “2017年Pegasus 4D升级到Pegasus 4D-C,HRT升级到HRT Plus,仪器灵敏度、稳定性均大幅提升,更换了更稳定的泵系统。”

  面向2018,BT也将升级为BT4D,fg级灵敏500张谱图速率,全二维全质量范围全采集,再创行业颠峰。Pittcon获奖软件ChromTOF也奖从1.0升至5.2版本,代表了GCTOF质谱IT技术的最先进水平。张志杰说,“质谱圈子里,力可在高通量高分辨质谱、全二维气质联用方面独辟蹊径开创了一条有鲜明特色的技术路线。”

本文中所提到的厂商

文章提到仪器

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