杆换质谱仪

海珊智能是一家集质谱、光谱等高精密科学仪器研发、生产、销售及技术服务为一体的具有自主知识产权的高科技企业。海珊智能现聚焦于环境污染监测、医疗检测、医药化工等领域的迫切需求，开发便携式和车载式高灵敏度质谱分析仪器。以离子阱和高分辨TOF分析器技术为基础，结合电子电离/光电离复合离子源、质子转移反应离子源、光电离离子源等离子化模式，自主研发高端质谱仪器和技术，实现仪器工程化和产业化。程平，上海大学环化学院教授，海珊智能仪器有限公司创始人兼总经理，一直致力于国产质谱仪的开发及应用研究，成绩卓著。自2006年留学归国以来，先后主持和参与国家重大科学仪器专项子任务、“863”等多项质谱仪器项目，已在上海大学建立了一个完善的质谱仪器研发和应用平台，发展了具有自主核心技术的飞行时间质谱、离子阱质谱等多种质谱仪器，在质谱技术领域的一流期刊上发表论文30余篇，拥有国内授权发明专利20余项。团队成员熟练掌握了空气动力学、物理、真空、电子离子光学、质谱分析器等核心技术，具备了丰富的从理论计算、模拟，一直到装配、调试的研制经验。科学仪器被称作科学家“窥视世界原始信息数据源头的眼睛”。海珊智能是基于什么契机选择了这个赛道呢？程平：没错，在当代科学研究中，谁拥有先进的仪器，谁就掌握了探索和发展的主动权。从这个角度讲，我国在科学仪器领域所掌握的主动权实在太少了。目前，国内的科学仪器领域，整体水平相较于欧、美等西方发达国家落后较大，高端科学仪器95%以上都需要进口，严重制约了我国的科技进步。赶超西方发达国家的技术水平，一直是科学仪器人的不懈追求，海珊也就是在这样背景下产生的。中国质谱曾经有过辉煌时期，早在上个世纪六十年代，我国就已经生产出第一台质谱仪。为什么面对如此巨大的需求和市场，我国国产的质谱仪却迟迟不能成为市场主力呢？您在其中又经历了什么？程平：你说的没错。在上世纪七八十年代，我国质谱技术还算可以，北京分析仪器厂、南京分析仪器厂、上海分析仪器厂都可以进行质谱仪器的生产和销售。但由于特定的原因，到21世纪初期，质谱技术的传承出现了断层，国内几乎没有一家厂商能生产质谱相关的仪器，高端的质谱仪器全部需要进口。1998年，我在中科院接触质谱仪器研究的时候，使用的就是上世纪七十年代从上海分析仪器厂购置的四极质谱，但当仪器故障准备去维修联系生产厂家上海分析仪器厂时，厂方的回答是仪器早已停产，相关人员都已退休。最后，我们团队的研究被迫转向国外的质谱仪器产品。这件事对我触动很大，但我确信中国人是可以做出高端质谱仪器的。因此，这些年，我们的团队一直孜孜不倦地进行国产质谱仪的研究。目前团队研制出的明星产品，可否与我们介绍下？程平：我们是去年4月在环上大科技园专项政策支持下，创办的质谱仪公司。成立后，很快推出了一款产品——大气环境多组分在线检测飞行时间质谱。大气环境多组分在线检测质谱系统可用于挥发性或半挥发性有机物的检测，可实时、在线、原位分析环境空气中的有机物，同时提供实时、精准的空气有机成分信息。系统采用传统毛细管进样技术及单光子紫外光软电离技术, 结合高效率的离子传输系统（四极杆），耦合飞行时间质量分析器，实现高灵密度、快速完成多组分混合气体的分析检测。该系统操作简便，维护方便，无需样品前处理，直接进样，即可实现定性定量分析。可安装在常规实验室、固定站房及车载。除此之外，我们还在开发多款产品，包括便携式气相色谱——四极杆质谱联用仪器。这款仪器体积小巧，形似手提箱，可广泛应用于公共场所的爆炸物、毒品、空气污染物等应急检测，还有望用于呼吸诊断，通过对病人呼出气体的成分检测，实现肺癌、胃癌等疾病的早期诊断。目前，国际市场上的便携式气相色谱——四极杆质谱联用仪器大多由美国企业生产，如果研发成功，将填补国内空白，继而转化为产品。从实验室成果、顶尖期刊的高水平论文，到商业落地，往往充满了曲折，可能需要相当的耐心和信心。对此您有什么心路历程想与我们分享？程平：上海大学质谱团队发展的确已经有十几个年头了。前些年大学注重论文的考核体制与仪器开研发周期长、难度大、论文难写的情形格格不入。为了顺利毕业，研究生们大都选择了能发文章的课题，而仪器整体开发无人问津，严重影响了团队在仪器研制方面的发展。近几年，学校的考核体制发生了调整，团队的发展也步入了快车道。特别是环上大科技园的建立，推动科技成果转移转化，促使团队依托上海大学的科研能力、实现科技成果成功转化的信心进一步增强。早在上世纪五十年代，欧美企业生产的质谱仪就作为卫星载荷进入了太空，用于探测星体表面及大气的化学组成。如今，中国空间站建设为国产质谱仪上天提供了契机。我们在市科委和宝山区政府联合支持下，与上海航天科研团队共同合作研发项目。现在又得到市区两级政府部门资助，这更坚定了我们实现国产替代的信心。让国产质谱仪进入太空，是我们的一个目标！在项目落地的过程中，环上大科技园提供了大量的支持，从企业注册、研发场地的租赁、科研项目申报到研究人员招聘等各个方面，为团队节省了大量的时间和精力，在这里我们表示诚挚的感谢。

近年来，使用MALDI-TOF飞行时间质谱进行微生物鉴定的方法已经普及，并广泛用于临床微生物鉴定、食品和药品工业领域质量控制以及微生物研究领域。然而这种常规方法，也有个别菌种鉴定起来有局限性，例如鉴定混合菌或孢子形成的细菌。我们尝试换种方法来进行微生物的鉴定。通过MS/MS检测胰蛋白酶消化的细菌蛋白和数据库检索的肽段来鉴定蛋白，锁定菌种种类，且可以从多个峰中选择特定的峰，用于蛋白混合物鉴定。我们使用胰蛋白酶珠进行蛋白质的快速酶解，使用岛津MALDImini-1数字离子阱MS/MS功能来鉴定芽孢杆菌。 MALDImini-1基质辅助激光解吸电离数字离子阱质谱仪。数字离子阱（DIT）技术是岛津独有的原创技术，紧凑迷你的体积，仅占用A3纸大小面积，即可实现MS多级的检测。数字离子阱是由数字信号驱动的四极离子阱，使用矩形波RF捕获离子，更容易调谐频率，无需使用高压即可捕获高质量离子。质量范围上限可达70000m/z，可拓展更广泛的应用。 将已形成芽孢的枯草芽孢杆菌取样，按上图工作流程制备样品。胰蛋白酶珠2ul，在湿润环境和37℃温度下，30分钟，对芽孢蛋白进行酶解。通过使用胰蛋白酶珠可缩短通常需要数小时以上的酶解时间。酶解完成后，添加基质溶液1ul，干燥后MALDImini-1即可开始MS，MS/MS检测。 MS/MS离子数据库检索结果 通过MALDImini-1的MS/MS功能与能够快速酶切的胰蛋白酶珠消化芽孢蛋白质方法组合，特异性多肽序列可以对芽孢杆菌进行快速鉴定。也有报道对食物中毒菌蜡状芽孢杆菌和高传染性炭疽芽孢杆菌进行了相同的研究。 新闻稿内容来源：岛津应用新闻NO.B112 应用文献下载

7月12日，浙江省制造业首台(套)地方展示馆开馆仪式在杭州白塔综合体举行，展示了浙江省推动制造业高质量发展的重大成果及产品，彰显了浙江装备制造领域的硬核实力。谱育科技EXPEC 5250 气相/液相色谱-三重四极杆质谱联用仪（GC/LC-TQMS）被认定为“浙江省装备制造业重点领域首台(套)产品”，并受邀参加了本次首台(套)展览活动。装备制造业是制造业的脊梁，智能装备产业是浙江重点打造的标志性产业链之一，也是“415Ｘ”先进制造业集群培育的重点方向。浙江省制造业首台(套)产品是企业自主创新能力的体现，是产业链关键核心环节掌控力的代表，也是一个地区经济发展高质量、竞争力和现代化水平的重要体现。EXPEC 5250 GC/LC-TQMS 是谱育科技攻坚“卡脖子”技术自主创新研制，集成EI和ESI离子源于一体的无缝自动切换系统，一台仪器上同时联接气相色谱和液相色谱，可实现两种分析模式的自动快速切换。EXPEC 5250 实现了高效电离源、四极杆质量分析器、轴向加速高速碰撞反应池、高压射频电源等核心部件的自主可控，对打破国际大厂关键技术封锁、突破质谱核心部件“卡脖子”系列问题具有重大意义，被认定为浙江省制造业首台(套)产品。2011年，研发团队承接科技部首批国家重大科学仪器设备开发专项，开发基于三重四极杆串联质谱系统的痕量有机物分析平台。2019年以来，谱育科技创新研制了 EXPEC 5200系列 三重四极杆串联质谱仪（包括EXPEC 5210 LC-MS/MS、EXPEC 5310 LC-MS/MS、EXPEC 5231 GC-MS/MS、EXPEC 5250 GC/LC-TQMS等），促进了复杂基质中痕量有机污染物检测能力全面提升。该产品填补了三重四极杆串联质谱仪的国内空白，技术指标达到了国际同类先进产品水平，显著提升了我国高端质谱仪器的技术水平和国际竞争力，实现了进口产品国产替代。目前，谱育科技 EXPEC 5200系列 三重四极杆串联质谱仪已经完成在环境科学、食品安全、生命科学、蛋白组学等领域应用示范，满足了从普通实验室分析到尖端科学研究不同层次的应用需求，促进了社会经济的可持续发展。进入“十四五”全新发展阶段，谱育科技会把握新形势、围绕新需求，积极发挥自身优势，聚焦全球先进制造业基地建设，不断深入研发创新与推广应用，实现重点领域关键核心技术的突破，加快推进先进制造业的高质量发展。