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质谱计算

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质谱计算相关的资讯

  • 质谱分析|Native MS中计算质量、误差和不确定性的方法
    大家好,本周为大家介绍的是一篇发表在Journal of the American Society for Mass Spectrometry上的文章Fundamentals: How Do We Calculate Mass, Error, and Uncertainty in Native Mass Spectrometry1,文章通讯作者是来自美国亚利桑那大学化学与生物化学系的Michael T. Marty教授。  非变性电喷雾离子化质谱(native ESI mass spectrometry)已经发展为一种成熟的、表征生物分子相互作用和结合化学计量的技术,通过将生物分子的缓冲体系换成质谱可兼容的挥发性盐溶液,来保护样品的结构和非共价相互作用在离子化过程中不被破坏。随着该技术的发展,一些计算概念的标准化是有必要讨论的。本文介绍了native MS中质量的定义、计算、误差和不确定性。  对于一个质谱峰,有三个位置可以描述它的质荷比:平均值(mean)、中位数(median)和顶点(apex)。平均值又称为质心,即每根峰的质荷比加权其强度得到的平均值 中位数很少被用来描述峰值 顶点是指峰强度最高处的质荷比。在理想的情况下,质谱峰应该是完全对称形状的,质心和顶点的质荷比应该相同(图1A),但这种情况在native MS中比较少见,因为经常会有盐离子等小分子加合到峰上,导致质心和顶点分离以及峰型不对称(图1B),在这种情况下,顶点作为计算真实质量的参数更为合理。Native MS峰也可能与噪音(图1C)和基线(图1D)叠加,相比之下,噪音对顶点的影响大于基线,很可能干扰顶点的识别,这种情况下,选择超过一定阈值的质心计算质量更为合适。由于待测物会产生一系列电荷分布,建议在每个电荷态单独计算出质量后,再按电荷态的相对强度进行加权,获得最终的检测质量。  图1. 几种可能的谱峰形状:理想(A)、有加合(B)、有噪音(C)、基线高(D)。  在比较实测质量和理论质量时,误差指的是实测质量减理论质量,在谱峰鉴别时通常需要计算误差,而不确定程度是指在测量过程中不可避免的值的离散,为了评估误差和不确定程度,作者考虑了三个指标:①从不同电荷态计算出的质量的加权标准差(图2A),这反映了通过所有电荷态计算出的质量的平均值的准确程度,标准差越小,平均值就越准确,这种计算标准差的衡量不确定程度的方式,适合手动计算质量时使用。②峰宽(图2B),如果将质谱峰视为高斯分布,峰宽也是体现不确定程度的参数,在native MS中通常使用半峰宽来衡量峰之间的差异,由于重叠的峰难以手动区分但可以被软件识别,这种衡量方式更适合软件。③重复性(图2C),相比于前两种方式,重复性是更好的确定不确定程度的方式,不确定程度可以定义为多次重复测量出的质量的标准差,但重复实验也需要考虑实验重复性因素(喷针口径,样品制备方法,样品批次,仪器校准等)。  图2. 三种测量峰不确定程度的方法:不同电荷态计算出的质量的加权标准差(A),峰宽(B),重复性(C)。  总结:本文讨论了native MS谱峰的质量、误差和不确定程度的定义,推荐从native MS谱图中不同电荷态的峰计算质量后,加权平均以获得精确质量,并通过重复实验考察不确定程度。  1. Marty, M. T., Fundamentals: How Do We Calculate Mass, Error, and Uncertainty in Native Mass Spectrometry? Journal of the American Society for Mass Spectrometry 2022, 33 (10), 1807-1812.
  • ​整合结构质谱法和计算模拟法探究糖原磷酸化酶中磷酸化介导的蛋白变构调控和构象动态性
    大家好,本周为大家介绍一篇本课题组发表在ACS Chem. Biol.上的文章,Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling1。变构调节在自然界中广泛存在,可以用于调控细胞过程。糖原磷酸化酶(GP)是第一个被鉴定出的与变构调节相关的磷酸化蛋白。GP是一个分子量约196kD的同源二聚体蛋白,是糖代谢中重要的组分,也是2型糖尿病及癌症的靶点。AMP结合以及Ser14的磷酸化介导了GP的变构调节,使其构象从非活化的T-state GPb(未磷酸化状态)转变为活化的R-state GPa(磷酸化状态)。即使目前X-射线晶体学法解析出了GP的原子级蛋白结构,但受限于较大分子量,其结构动态性的检测较为困难,因此与GP变构调节相关的结构动态变化过程仍较为模糊。核磁共振(NMR)谱及分子动力学(MD)模拟等是探究蛋白质结构动态性的常用方法,但NMR分析存在分子量上限,且样品消耗量大,MD模拟的时间尺度和力场准确度有限。质谱(MS)法具有快速、灵敏的特点,是蛋白质结构、动态性以及构象变化分析中强有力的一款技术。氢氘交换质谱(HDX-MS)通过监测蛋白骨架酰胺氢原子与溶液中氘的交换来反映蛋白质构象动态性,因此适用于探究由配体、蛋白结合或共价修饰引起的蛋白质构象变化。同时,多个软件实现了由HDX-MS数据计算保护因子(PFs)和吉布斯自由能,从而提取残基水平的蛋白动态性信息。此外,在先前的工作中2, 3,我们整合了native MS和top-down方法(native top-down,nTD-MS技术),成功实现了多个蛋白复合物的一级序列到高阶结构等多方面信息的检测(包括测序、翻译后修饰、配体结合、结构稳定性、朝向等)。整合多种结构质谱法(整合结构质谱法)可以有效填补传统生物物理法中结构到动态性联系中的空缺,更好地表征变构调控现象。本文整合了HDX-MS、nTD-MS、PF分析、MD模拟以及变构信号分析检测了磷酸化介导的GP变构调控的结构和动态性基础,为GP的变构调控过程提供了见解。根据X-射线晶体学结构报道(图1a),T-state GPb转变为R-state GPa时,二聚体界面中N-末端尾部、α2、cap’(图1b)以及tower-tower helices区(图1c)发生了明显的结构重排,导致催化位点开放,从而底物磷酸吡哆醛(PLP)可以结合。尽管有晶体学报道,但与变构调控关联的构象动态性仍有待探寻。图1.(a)磷酸化介导T-state GPb(PDB:8GPB)向R-state GPa(PDB:1GPA)的构象转变;亚基相互作用界面:(b)C端区域和(c)tower-tower helices,GPb为蓝色,GPa为绿色。首先我们通过nTD-MS进行了检测。如图2a、b,谱图中观察到了GPb的单体和二聚体信号,其中二聚体为主要形式;GPa除了单体和二聚体外,谱图中还存在少量四聚体,但仍以二聚体为主要形式。当增加sampling cone(SC)电压时,GPb、GPa保留了其二聚体形式(图2c、d)。随后我们选择离子(29+)并在trap池中进行了碎裂(图2e、f、g、h),谱图低质荷比区GPa的碎片相对峰强度较GPb高,说明GP的二聚体互作界面较为稳定,且GPb亚基结构较GPa稳定。nTD-MS不仅能够探究GPb、GPa的结构差异,也能够为接下来的HDX-MS实验做好前期样品质量检查工作。图2.不同活化条件下GPb、GPa的nTD-MS谱图。(a、b)SC=40V;(c、d)SC=150V;(e、f)SC=150V、trap=100eV;(g,h)SC=150V、trap=200eV。左侧为GPb,右侧为GPa。随后我们进行了HDX-MS实验。图3a中展示了五个时间点的HDX heat map。图3b为通过PyHDX软件计算产生的PF值。其中N-端(1-22)以及tower helix前的loop区域(256-261)的氘代值较高、PF值较低,说明这些区域较为柔性或是结构较为无序。此外我们发现,tower-tower helices(262-276)区域的氘代值较低、PF值较高,表明helices的旋转可能是由前端可塑性铰链区触发的,而非helices本身的变形和重塑引起的,这些发现在晶体结构数据中均有吻合之处。除这两个区域外,GPa和GPb基本保持了稳定的整体结构。而从1μs原子级MD模拟计算得到的均方根波动(RMSF)和溶剂可及表面(SASA)中我们也发现(图3c),这两个区域数据与HDX-MS信息有所吻合,但MD模拟中部分区域未和HDX-MS相吻合的区域可能跟序列覆盖不足相关。图3. (a、d)GPb和GPa在不同标记时间下的氘代热图并映射到结构中(PDB: 1GPA)。(b、e)基于HDX-MS数据计算得到的PF值并映射到晶体结构中。(c、f)MD模拟中RMSF和SASA值并映射到结构中。从氘代差异图(图4a)中可以看出,4个区域呈氘代降低趋势(红色方框),多个区域呈氘代上升趋势(蓝色方框)(GPa-GPb)。而PF差的变化趋势与氘代变化趋势基本一致(图4b)。由数据可知,N-端和tower-tower helices的变化说明磷酸化介导的变构稳定了这两个区域,α1-cap-α2区域的动态性轻微下降。除此之外多个区域(尤其是tower-tower helices序列后的区域)均表现为PF值下降,说明相比于GPb,GPa催化位点附近的区域动态性增强了。接下来我们根据HDX kinetic plot特征将其进行了分类,并详细讨论了所属区域的变化。图4.(a)GPa-GPb HDX-MS的氘代差异图。(b)GPb到GPa PF的变化。 首先是N-端和C-端的变化(图5)。N-端残基1-22表现氘代下降,这说明N-端具有一定可塑性。受N-端区域磷酸化和结构变化影响,C-端区域也产生了一定的变化。此外,残基30-50(cap区)和残基111-117(α4back-loop)区表现氘代下降,而103-109(α4front)表现氘代上升。根据晶体结构推测,cap区和α4back-loop的氘代变化受N-末端变化影响,原有的残基相互作用被打破,形成新的残基间相互作用,同时这两个区域也经历了结构重排,因此表现出较明显的氘代变化。残基88-99(β2-α3)和残基125-141(β3-L-α6)氘代上升。总的来说,磷酸化使得cap′/α2界面互作增强了,同时磷酸化基团和精氨酸残基的静电相互作用是cap区产生变化的主要原因,而α1和α2起到锚定作用,其相对位置基本保持不变。图5.GPb(a)和GPa(b)的N-端和C-端区域的局部结构和HDX动力学曲线(c)。 此外,tower-tower helices(α7,残基262-278)区的变化同样值得关注(图6)。250s loop是表面暴露区域,未与其他区域发生接触,其氘代下降可能是因为自身结构的收缩。而肽段262-267和268-274氘代下降提示该区域可能发生了低周转率或强互作的结合反应。280s loop区氘代值上升。这些变化均说明,tower-tower helix的角度的改变不仅影响了二聚体界面结构,而且还影响了其靠近催化位点的周围区域。因此我们结合晶体结构推测,磷酸化和N-端相对位置的改变,使250s loop自身结构收缩,从而打破了Tyr262' -Pro281和Tyr262-Tyr280′之间的相互作用,导致两个亚基的tower helices发生相对滑动,倾斜角度增加。图6.GPb(a)和GPa(b)tower helix区域的局部结构和HDX动力学曲线(c)。 最后是催化位点、PLP结合位点和糖原存储位点的变化情况(图7)。催化位点周围多数区域均表现氘代上升趋势。我们推测,随着Pro281、Ile165和Asn133间的相互作用被打破,Arg569与Ile165、Pro281、Asn133间的互作也随之打破,因此催化位点和PLP结合位点周围的残基溶剂可及性上升,局部区域结构变得更为灵活,催化位点开放并转变为活化构象。糖原储存位点位于GP表面,距离催化位点30Å,除了α23(残基699−708)外,HDX-MS在糖原存储区没有观察到明显的变化。图7.GPb(a)和GPa(b)的催化位点和PLP(橙色)结合位点的局部结构和HDX动力学曲线(c)。结合以上所有数据,我们对磷酸化调节的动态机制进行了推测(流程图1)。磷酸化后,N-端尾部残基与acidic patch的互作被打破,也导致N-端尾部的有序化以及C-端尾部的无序化以及伴随的其他结构变化。通过在pSer14和Arg69和Arg43′之间形成新的盐桥,N-端残基被重定位,随之带来的是Asp838和His36′间的盐桥断裂。随着三级和四级结构的转变,250s loop收缩并发挥类似“门环”的作用,当其收缩时,Tyr262′-Pro281与Tyr262-Tyr280′之间的相互作用、276-279区与162-164区之间的氢键也被打破,导致tower helix发生相对滑动,tower-tower helices之间的作用被打破,同时将结构变化传递到催化位点。最后,280s loop和催化位点以及PLP结合位点附近的残基松动,通往催化位点和底物磷酸盐识别位点的通道打开,酶得以活化。流程图1.GP变构调节过程中,被打破(蓝色)或新形成的(红色)关键残基相互作用。 本文整合nTD-MS、HDX-MS、PF分析和MD模拟检测了GP磷酸化变构调节过程的结构和动态基础,通过该整合结构手段揭示了GP构象柔性、局部动态性以及长程变构调控构象变化中值得关注的信息。各个方法具有各自的优势,但也在一定层面存在局限,我们期待将HDX-MS信息与计算模拟信息进行更深度的整合以实现二者对蛋白质结构更精确的分析。撰稿:罗宇翔编辑:李惠琳原文:Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling李惠琳课题组网址:https://www.x-mol.com/groups/li_huilin参考文献1.Huang, J. Chu, X. Luo, Y. Wang, Y. Zhang, Y. Zhang, Y. Li, H., Insights into Phosphorylation-Induced Protein Allostery and Conformational Dynamics of Glycogen Phosphorylase via Integrative Structural Mass Spectrometry and In Silico Modeling. ACS Chem. Biol. 2022.2.Li, H. Nguyen, H. H. Ogorzalek Loo, R. R. Campuzano, I. D. G. Loo, J. A., An integrated native mass spectrometry and top-down proteomics method that connects sequence to structure and function of macromolecular complexes. Nat. Chem. 2018, 10 (2), 139-148.3.Li, H. Wongkongkathep, P. Van Orden, S. L. Ogorzalek Loo, R. R. Loo, J. A., Revealing ligand binding sites and quantifying subunit variants of noncovalent protein complexes in a single native top-down FTICR MS experiment. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2014, 25 (12), 2060-8.
  • GMP附录《计算机化系统》法规解读之“如何管理非色谱类数据?”
    上一期中,我们预期了GMP法规新附录《计算机化系统》将为制药企业带来的影响,提到Empower 3网络版软件可以解决色谱数据的安全性、合规性和备份问题。那么,对于非色谱类仪器,如何解决它们的数据管理问题?本期我们将进行详细的讨论。 根据《计算机化系统》附录的要求,除了色谱类(LC和GC)数据,实验室也要确保非色谱类数据的安全性和合规性,比如质谱、红外、核磁等仪器。对于这些无法通过Empower网络版软件控制的系统,沃特世提供另一种数据管理解决方案——NuGenesis SDMS科学数据管理系统,它可以自动采集、编目原始数据和报告数据,将来自任何仪器的原始数据归档至安全、可靠的Oracle数据库中,符合电子记录和电子签名的规定等,最终帮助企业满足法规要求。 数据备份、归档 CFDA的《计算机化系统》法规附录里强调了电子数据的备份和归档的重要性,不论是以电子数据作为主数据,还是纸质打印件作为主数据。而FDA也认为,完整、准确的数据副本非常重要,因为纸质打印件已不再适合代替电子数据。NuGenesis SDMS以Oracle作为底层数据库,可以自动、准确地采集原始数据和报告数据,并归档到数据库中;可对数据的变化进行追踪,并将每一次变化保存到数据库,保护其不被篡改。相比其他备份软件采用的固定备份周期,如:每天一次或每周一次,NuGenesis SDMS对数据进行实时备份,显著降低了故障发生时的数据丢失率。 审计追踪 通过“审计追踪”功能,可追踪对数据的访问的更改,是维护系统安全的关键。审计追踪不完整或缺失会影响数据的完整性,甚至影响产品质量。从过去的审查案例中可以看到,通过审计追踪可以有效发现是否有数据操纵行为发生。而当在审查过程中发现数据偏差时,审计追踪显得尤为重要。 NuGenesis科学数据管理系统(SDMS)审计追踪自动生成,能够为所有非色谱类系统提供: 1. 采集所有历史信息(人员、时间、内容),包括任何数据的插入、对元数据的修改、记录副本及删除等动作。 2. 不允许更改数据本身。 3. 追溯用户权限的修改。 4. 识别无效或已修改的记录。 5. 能够对所有原始数据和报告数据进行校验确认,保护系统内的数据免遭修改。这些功能大大降低了信息丢失或修改的风险,保持记录的完整性。当面临审计要求、要提供客观证据时,可以从在线NuGenesis SDMS数据库中快速、方便地找到证明文档,而无需人工翻查纸质打印报告,显著提高了效率。 电子审批 《计算机化系统》附录明确认可电子数据和电子签名,这意味着原始数据可以不用像以往那样打印出来再签名,直接对电子数据进行签名是合规的。在不久的将来,制药企业或将由传统的纯纸质记录逐渐转向更为灵活的电子数据和信息环境。如果企业决定采用电子审批,那么同样的,Empower网络版软件可以快速、方便地解决色谱类仪器的电子签名;而对于实验室中的非色谱类仪器,同样可以交给NuGenesis SDMS去解决它们的电子审批过程。 虽然《计算机化系统》附录并没有明确电子签名的相应法规,但从NuGenesis SDMS在满足21 CFR Part 11对电子签名的要求中可以看出,它可以提供一系列功能,满足Part 11对电子签名的要求。 1. 签名的显示——NuGenesis SDMS中的电子签名可显示:1)签名者的完整印刷体姓名;2)执行签名的日期和时间;3)签名的含义(复核、审批、授权、职责)。在签署记录时,这些都是必需要素。此外,NuGenesis SDMS可防止电子签名被重新分配和使用,不允许在应用电子记录后删除该电子记录中的签名信息,确保了电子签名的唯一性。 2. 签名/记录链接——NuGenesis SDMS能够在电子签名和原始电子记录间建立无法破坏的链接,确保签名无法被删除、复制或转移。 以上仅列出了NuGenesis SDMS的几项关键功能,帮助制药企业轻松、可靠地管理非色谱类仪器数据,满足合规性要求。 如您对法规、软件等有任何问题,欢迎继续通过微信向我们留言或发送邮件至yong_jin@waters.com,我们将在下期文章中收集读者最关心的问题,给予详细的解答,敬请关注。
  • 香港浸会大学蔡宗苇教授团队在质谱成像数据计算和环境毒理应用研究取得进展
    质谱成像(Mass Spectrometry Imaging,MSI)是由质谱技术发展而来的一种新型分子成像技术。它通过直接扫描生物组织切片,同时获得生物分子的定性、定量和定位的信息,具有免标记、高通量和高分辨等优点,在药物分析、癌症研究和环境毒理等各种研究领域具有广泛的应用前景。  图像分割是MSI研究的一个重要步骤,常用算法对于一些具有相似分子组成模式的微区分割结果往往不太理想。例如,在孕期大气细颗粒物(PM2.5)暴露的小鼠胎儿研究中,常用分割算法无法区分脑部的细小结构微区(Science Bulletin, 2020. doi.org/ 10.1016/j.scib.2020.08.036)。近年来,有学者把数据滤波引入到MSI分割的流程中,以减少样品制备和仪器状态带来的噪声干扰,提高分割效果。然而,数据滤波与MSI分割的其它步骤互相影响,造成分割结果的不确定性。我们通过优化数据滤波在分割流程中的位置和算法,提出了一种改进的空间分割流程,有效地提高了分割结果的可靠性。该研究工作使用脂质体特征的小鼠胎儿质谱成像数据,比较新的分割流程与其他常用的三种流程的空间分割结果。结果说明,本文提出的新流程能够更好地区分图像中的亚组织/微区,在目视检测、空间均匀性、时间成本和鲁棒性等方面均优于其他传统方法。这项研究提高MSI的空间分割效果,为研究人员评估和筛选药物/化学诱导的靶向器官,探索疾病进展和分子机制提供了有力的工具。该工作由厦门大学博士研究生郭磊和硕士研究生胡振兴为论文共同一作(Analytical Chemistry, 2021, doi.org/10.1021/acs.analchem.0c05242)(图1)。  图1 滤波参与的新图像分割算法结果示意图  环境中典型内分泌干扰物双酚A(BPA)及其替代品双酚S(BPS)的暴露与乳腺癌发展密切相关,然而分子机制仍然是未知的。本研究以环境相关暴露剂量的BPS处理乳腺癌裸鼠移植动物模型,采用脂质和蛋白的质谱成像结合分子生物学的方法,对相关的分子机制进行初步探索。研究发现乳腺肿瘤体积随BPS暴露浓度升高呈减小趋势,并发现了肿瘤异质性驱动的增殖和恶性病变机制。其中,蛋白的质谱成像方法采用原位酶解法,并构建了人乳腺癌相关的数据集进行质谱成像蛋白图像的比对和搜索(Journal of Hazardous Materials, 2021, doi.org/10.1016/ j.jhazmat.2021.125391)(图2)。  图2 BPS诱导乳腺肿瘤增殖和恶变的分子机制
  • 相约兰州-普立泰科参与第二次全国计算毒理学学术会议
    2018年8月9日-11日,在这个酷暑的季节,炎热的天气也没有挡住学术人交流学习的脚步。就在金城兰州,“第二次全国计算毒理学学术会议暨中国毒理学会第一届计算毒理专业委员会第二次会议”盛大召开。此次会议中心议题为“计算/预测毒理学:现状与展望”,旨在邀请知名领域专家就计算毒理学自身理论与方法学的发展及其在毒物鉴定和效应评估中的应用前景进行广泛而深入的学术交流,进行专场学术报告和展板交流,促进我国计算毒理学科的健康发展,为计算毒理新思路、新方法与新技术及其在污染与健康研究中的应用进展提供交流平台。为加强与客户之间的联系,同时提供更优质的服务,推进更先进的实验室技术,北京普立泰科仪器有限公司积极参加了这次技术交流会。 普立泰科总经理田莉娟女士与各位专家合影 在会上,普立泰科公司技术服务工程师郝开拓先生从全二维色谱技术的用途出发,详细的阐述了技术相关的原理、特点及应用解决方案。全二维气相技术作为近年来颇受关注的一项新兴色谱分离技术,越来越受到实验室老师的关注。 普立泰科郝开拓先生在会议上介绍全二维色谱技术 “全二维气相色谱技术”被誉为最高灵敏度、最高峰容量以及最高分辨率的分离手段,被广大科研工作者所认可。全球生产出第一套全二维气相色谱产品的美国ZOEX公司,拥有着最顶尖的全二维技术支持。全二维色谱是传统色谱技术的一大突破,发展到今天已经有几十年的历史,对于复杂成份的分析大家经常感觉到一根色谱柱的峰容量不能满足需求,全二维色谱将两根不同极性,不同长度的色谱柱通过调制解调器串联起来,从而大大提高了色谱的分辨率和灵敏度,在石油化工、天然产物、环境化学等领域都得到非常广泛的应用。 全二维气相色谱飞行质谱联用仪 全二维三维谱图普立泰科工作人员展台合影关于普立泰科:北京普立泰科仪器有限公司是一家集生产、研发、代理、销售及售后服务于一身的高新技术企业。公司总部设在北京,在上海、广州、安徽设有分支机构。早年取得美国J2Scientific公司样品前处理仪器中国地区总代理,将全自动前处理概念引入中国,并一直在样品前处理领域保持技术领先地位。此外,普立泰科自主研发的消解仪、全自动固相萃取、氮吹、二噁英处理系统、土壤干燥箱等产品,通过了ISO体系认证,目前有多条自主产品生产线。从2017年开始,普立泰科成为FLIR公司Griffin系列产品在中国市场的总代理商。
  • “光谱计算”新方向!2019北京光谱年会成功举办
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "2020年1月7日,由北京理化分析测试技术学会光谱分会主办的“2019年北京光谱年会”在北京天文馆隆重举行,一百三十余位来自光谱及相关领域的专家学者齐聚于此,共话光谱分析技术新未来。br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "当下,光谱技术日新月异,新技术、新方法、新应用也不断涌现,而人工智能与大数据是时代未来的发展趋势,光谱技术也要顺应趋势的发展。因此,此次光谱年会报告除了包含光谱技术的应用与发展外,还特别新增了“光谱计算”的相关报告,提醒大家顺应“大时代”的趋势,结合最新的数据技术,让光谱技术更上一层楼。/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/14e0849f-86f6-4dad-9586-e04b3ac7ca19.jpg" title="会场1.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="会场1.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/5778b984-f974-4c6e-aa79-28b00502c3bd.jpg" title="会场2.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="会场2.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "会议现场/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "会议开始,首先由北京理化分析测试技术学会光谱分会的理事长span style="text-indent: 2em "孙素琴致辞,致辞中,她首先对到场的专家学者表示欢迎,她指出:此次会议是为光谱及相关领域的专家学者提供一个交流学习的平台,鼓励大家一同为光谱的发展贡献出自己的力量。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/540848de-6309-4db9-b214-4a4a614badef.jpg" title="孙素琴.jpg" alt="孙素琴.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "北京理化分析测试技术学会光谱分会的理事长 span style="text-align: center text-indent: 0em "孙素琴/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "大会报告环节,北京矿冶研究总院冯先进、清华大学周群、北京中医药大学陈建波、清华大学电机系张丽阳、岛津企业管理(中国)有限公司石欲容、伯乐生命医学产品(上海)有限公司孙程博、布鲁克公司尚柏羊、北京鉴知技术有限公司司星宇、北京化工大学孙禧亭、钢研纳克股份有限公司孙晓飞、中国农业大学李永玉、北京邮电大学杨辉华、中实国金国际实验室能力验证研究中心郑国经分别带来了精彩的报告。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/7edf9551-6d3a-4cc8-a288-0e766ffdbced.jpg" title="冯先进.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="冯先进.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "北京矿冶研究总院 冯先进/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:ICP光谱新技术与标准/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-OES)技术自20世纪60年代推出以来,以其诸多的优势已得到广泛应用。近些年,我国ICP-OES光谱仪器及核心部件研究也取得了较大的成绩。冯先进从ICP-OES仪器、2019年最新推出的ICP-OES仪器、ICP-OES各类标准及近十年论文统计和对ICP光谱未来的展望几个方面介绍了ICP光谱技术的最新进展。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/86695f68-9a65-424a-a45d-aa15f7a27241.jpg" title="周群.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="周群.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "清华大学 周群/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:未来可期——拉曼光谱技术及应用进展/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2017年以来,我国的拉曼光谱研究和发展进入了“黄金时段”,拉曼光谱技术发展迅猛。在拉曼光谱研究的各个方向中,生命科学成像和原位动态分析两个方向是近些年拉曼光谱研究的热点。报告中,周群通过数个实际的案例介绍了高速拉曼成像、原位过程控制和现场精准分析的最新成果。她还指出:“光谱仪器,未来可期”。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e6c78674-6489-4e0f-b2ee-e04cab0e52ca.jpg" title="陈建波.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="陈建波.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "北京中医药大学 陈建波/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:问题导向的中药红外光谱计算方法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "陈建波介绍说:如果想知道“红外光谱能解决什么问题?”,首先要知道“我要解决什么问题?”。他在报告中通过目前中药领域存在的一些问题为导向,介绍了红外光谱在中药掺假筛查、指标成分定性检测、模式识别领域的应用。最后,他还表示,中药红外光谱计算应用要坚持几个原则:1.可靠的样本,正确的光谱;2.可直接观测的,不使用计算模型;3.可简单解决的,不使用复杂算法;4.可满足要求的,不适用参数优化。/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/51b92335-378f-4ff3-a573-ebc38c9ba213.jpg" title="张丽阳.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="张丽阳.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "清华大学电机系 张丽阳/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:念珠菌红外光谱分型技术及算法研究/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "自1911年起,红外光谱便开始分析生物样品,其应用在微生物分类鉴定中已有近70年。念珠菌可侵犯皮肤、粘膜和内脏,导致肌体感染。目前,对念珠菌分类和分型的方法主要有MALDI-TOF和微卫星两种方法,MALDI-TOF只能将念珠菌进行分类,不能进行分型;微卫星只能分型不能分类,且两者的成本都较为高昂。张丽阳在报告中介绍了他课题组在红外光谱应用于念珠菌分类分型可行性及算法的研究。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/056b79a9-b17e-43c8-8544-e6c774ef907a.jpg" title="石欲容.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="石欲容.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "岛津企业管理(中国)有限公司 石欲容/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:想您所想-岛津ICPMS附件典型应用介绍/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "单颗粒、单细胞ICP-MS(single particle-ICPMS)技术被公认为是一种定性和定量低浓度单颗粒最有前途的方法。相对传统的元素监测方法,SP-ICP-MS技术更加快速有效,并可以提供更多的信息:如颗粒尺寸分布、颗粒个数,颗粒内部元素的浓度、颗粒外部溶解出的元素浓度等,而且能够区分含有不同元素的特定粒子。报告中,石欲容通过多个案例介绍了岛津ICPMS-2030对单颗粒和单细胞分析中的特点及应用。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e8020346-4409-4bf0-bc84-a7ad4657732b.jpg" title="孙程博.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="孙程博.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "伯乐生命医学产品(上海)有限公司 孙程博/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:KnowItAll软件在拉曼光谱解析中的应用/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "对于光谱实验而言,无论是红外光谱实验还是拉曼光谱实验,光谱分析都是决定一个实验成功与否的关键步骤。伯乐生命医学产品(上海)有限公司销售经理孙程博通过与传统的单一光谱分析方法的对比,介绍了其公司的KnowitAll软件。据介绍,KnowitAll软件采用多技术对不同的光谱实验数据进行同步分析,从不同的角度多管齐下,从而让实验者更加深刻的了解样品。报告中,孙程博还提到,除了传统分析方式,KnowItAll还增加了专门的气相红外分析,官能团分析等等功能。/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/2b28aeb1-aedd-477e-95d1-69cf2f20052b.jpg" title="尚柏羊.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="尚柏羊.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "布鲁克公司 尚柏羊/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:布鲁克拉曼技术及最新应用/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "报告中,尚柏羊从拉曼光谱的原理及优劣势为引介绍了布鲁克SENTERRA II 研究级拉曼光谱仪的技术特点。他还详细描述了SENTERRA II拉曼光谱仪在克服测量拉曼光谱时出现的峰位漂移和荧光干扰两大难题的解决方案。最后,他还展示了SENTERRA II拉曼光谱仪的扩展能力及经典应用案例。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/c9bc5c45-2d97-4df9-8958-ed27ad359dc6.jpg" title="司星宇.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="司星宇.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "北京鉴知技术有限公司 司星宇/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:拉曼光谱在食品药品快检领域的应用/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近几年,食品安全检测模式已逐步发生转变,抽检模式从实验室抽检转变为日常快检+实验室抽检的组合模式,快检技术速测化、设备便携化。司星宇在报告中首先对北京鉴知技术有限公司的基本情况进行了介绍;随后她展示了鉴知公司的拉曼快检技术在食品安全中的应用;最后,她分享了拉曼快检技术在保健品非法添加药物检测、白酒中添加剂检测和药物分析三个实际案例中的应用。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/85607a60-c154-4327-8db1-f6842e5b0a1a.jpg" title="孙禧亭.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="孙禧亭.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "北京化工大学 孙禧亭/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:一种新型智能光谱分类算法及复杂形态样品鉴别应用/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近红外光谱技术经过几十年的发展,已经成为工农业生产过程质量监控领域中不可或缺的分析手段之一,在农产品、食品、医药、石化等领域均得到了广泛应用。孙禧亭以羊毛/化学纤维混纺的纺织品为例,介绍了近红外光谱的建模、分析、计算,并分享了使用近红外光谱对复杂纺织品进行鉴别时相关算法的研究,克服了水份对检测结果的影响。/pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/9ca4fcae-de1b-4c3a-a46e-f6930eba9bb7.jpg" title="孙晓飞.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="孙晓飞.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "钢研纳克股份有限公司 孙晓飞/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:直读光谱仪稳定性评价方法/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "直读光谱仪以检测速度快、多元素分析、抗环境干扰等特点,是钢铁生产中的主力机型,其检测稳定性直接影响生产产品的质量,因此,其稳定性显得尤为重要,其稳定性评价分为短期稳定性和长期稳定性。孙晓飞在报告中,详细介绍了直读光谱仪稳定性评价的具体方法和相关国家标准,并通过实验证实了钢研纳克Spark CCD 7000的稳定性。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/cfa13e5a-f4b9-41af-8e8d-879452eafffa.jpg" title="李永玉.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="李永玉.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "中国农业大学 李永玉/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:基于表面增强拉曼光谱的有害化学残留物实时筛查研究/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在检测食品中违规食品添加剂及农兽药残留时,传统的检测方案如色谱法、免疫分析法、分子印迹法、紫外分光光度法等通常存在检测精度高、样品前处理复杂、仪器体积较大、需要专业技术人员、检测时间长等问题。而表面增强拉曼具有检测时间较短、前处理简单、高通量等特点。李永玉在报告中在报告中分析了表面增强拉曼应用于食品检测中存在的问题,并通过外加内标物、底物内标及表面增强剂与液态样品自动混合装置三种方法,解决拉曼信号和重复性欠佳等问题。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/86b437ae-c23c-4c33-b35b-6d2864913e2c.jpg" title="杨辉华.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="杨辉华.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "北京邮电大学 杨辉华/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:深度学习在光谱分析中的初步应用研究/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "光谱应用分析需要建立相应的模型,而现有的经典分类模型均存在不足,特别是在药品监管领域,而深度学习模型特别适合高维、非线性的大数据建模,特别适合光谱鉴别领域,但相关的研究却相对较少。杨辉华在报告中介绍了深度学习技术在光谱分析中的应用研究。/pp style="text-align: center "img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/930c5a3a-bf43-4c2b-b73f-f77671a91b0d.jpg" title="郑国经.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="郑国经.jpg"/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "中实国金国际实验室能力验证研究中心 郑国经/pp style="text-align: center text-indent: 0em "报告题目:从BCEIA2019看国产光谱分析仪器的发展/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2019年的BCEIA上,国内外厂商纷纷展出了其最新的光谱仪器,其中有针对科研的研究型仪器,也有应对热点市场的应用型仪器;有仪器硬件的更新换代,也有软件系统的不断创新。郑国经在报告中从原子荧光仪器、直读光谱仪器、等离子体发射光谱仪器、原子吸收光谱仪器分析了国产光谱最新的发展现状。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本次会议同期也举行了小型仪器展,相关的仪器厂商参与了展示。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/a8155ba8-6454-4749-b475-383ba3a6452d.jpg" title="仪器展.jpg" alt="仪器展.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/9926d36f-afd3-45eb-a5db-db531a9e4c21.jpg" title="埃尼克.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="埃尼克.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/e70f47f6-d25b-46e2-9dd3-7fda99e1e869.jpg" title="爱万提斯.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="爱万提斯.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/45a0bdc2-cd38-4f38-9428-207e3db4de6f.jpg" title="伯乐.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="伯乐.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/c125a646-9d6d-451c-a8d6-c87fe33cacbf.jpg" title="布鲁克.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="布鲁克.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/257d4e0d-518c-480a-9488-cc43e5cd78f6.jpg" title="岛津.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="岛津.jpg"//pp style="text-align: center"img style="width: 600px height: 400px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/6b8af18e-0c59-4254-904e-f4b98189defd.jpg" title="海光.jpg" width="600" height="400" border="0" vspace="0" alt="海光.jpg"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 450px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/d1ba38ed-38da-4e0d-a122-956354db215b.jpg" title="微信图片_20200108093222.jpg" alt="微信图片_20200108093222.jpg" width="600" height="450" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="text-indent: 0em "小型仪器展/span/p
  • 首届中国计算蛋白质组学研讨会在京召开
    蛋白质组学的兴起带动了质谱技术的快速发展,而质谱技术的进步则拓宽了蛋白质组学研究问题的广度。随着蛋白质组学的兴起,特别是质谱技术的快速发展,蛋白质组学研究中产生的数据规模越来越大。依靠简单的手工处理已经远远不能满足问题的需求,通过先进的计算机算法与软件工具来自动处理大批量的蛋白质组数据已经成为蛋白质组学研究的重要分支,这就是“计算蛋白质组学”(Computational Proteomics)。  仪器信息网讯 为了总结交流近年来我国计算蛋白质组学领域的基础研究与前沿动向,推动计算技术在蛋白质组研究中发挥更加切实的作用,2010年11月10-11日,由中国科学院计算技术研究所主办的“首届中国计算蛋白质组学研讨会”在北京中国科学院计算技术研究所召开。来自全国高等院校、科研机构、企事业单位的150余位从事计算蛋白质组学及其相关研究的专家学者参加了此次会议。会议现场  会议主办方代表贺思敏研究员在会上表示:一般来说,计算蛋白质组学以计算技术为主要手段,是基于质谱技术的规模化蛋白质表达分析,也包括结构与功能的高通量分析。近年来,随着“精密蛋白质组学”概念和LTQ Orbitrap等技术的诞生,计算蛋白质组学的的研究发展迅速。  从2005年开始美国相继举办了3次蛋白质组学研讨会,欧洲也陆续开展了3次蛋白质组学研讨会,其他国家会议也相继设立蛋白质组学的专题会议。同时,国际上专业的学术期刊也相继刊载了蛋白质组学的综述文章,这标志着计算蛋白质组学已经取得了学术界的普遍重视,首届中国计算蛋白质组学研讨会也正是应运而生。  在我国,一些从事生化领域研究的专家几乎从不“上岸”,而部分毕业于信息领域的专家又从不“下水”,当然也存在着一批学者教授属于“两栖”作战,这样的研究现状不利于计算蛋白质研究的快速发展,因此,本次研讨会也是为了促进计算技术与生化领域的专家交流沟通。中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员  同时,大会还邀请了20多位计算蛋白质领域的著名专家学者做了精彩的学术报告,报告内容涉及质谱数据分析、蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构、蛋白基因组学等。上海复旦大学杨芃原教授报告题目:糖蛋白结构的质谱数据库  目前,通过各种技术构建专业性强、针对性明显的糖链结构数据库已经引起了关注。杨芃原教授的研究基于生物质谱的数据分析,建立了蛋白质糖基化位点以及糖链结构数据库。并开发了一套糖蛋白鉴定和糖链结构确立的理论算法,并将理论算法在我们创建的软件GRIP(Glycopeptide Reveal & Interpretation Platform)中全部实现。分析表明,该方法可有效进行通量化的糖蛋白结构质谱分析,展现了比较好的应用前景。加拿大西安大略大学张凯中教授报告题目:利用串联质谱技术解析多糖结构  张凯中教授主要介绍了生命科学中蛋白糖结构及其和串联质谱与计算机科学的关系。张凯中教授表示,蛋白质中糖结构的变化是一种重要的蛋白质转录后修饰;蛋白质被酶处理后,经色谱分离,可用串联质谱解析其多糖结构。基于糖肽序列从头测序算法,张教授通过分析花生类蛋白质中的多糖结构得到了一种多项式时间算法简单模型,实践表明,该方法更具启发性。美国加州大学旧金山分校关慎恒教授报告题目:利用稳定同位素代谢标记研究哺乳动物动态蛋白质组的数据处理平台  据关慎恒教授介绍,放射性同位素标记与稳定同位素标记是目前用于研究蛋白周转的主要工具。关慎恒教授利用稳定同位素代谢标记,通过测量小数组织中的1000多个蛋白的代谢常数,建立了复杂生物体系蛋白代谢周转组动力学的试验和信息处理平台。通过此平台,可以处理无标定量、SILAC。氢氘交换的实验数据。华大基因张勇先生报告题目:从新一代测序技术的组学到基于质谱仪的蛋白质组学--华大基因的生物信息学  张勇先生介绍到,对于海量数据的信息分析和挖掘成为华大基因立足世界基因组领域的根本。除了测序仪,质谱仪无疑成为蛋白质组领域的高通量仪器。目前,华大基因通过利用海量数据的信息学分析从而识别关键要素,发挥了高通量、低成本的仪器特性。华大基因也逐步从 DNA、RNA水平,向蛋白质水平研究发展。。加拿大滑铁卢大学马斌教授报告题目:利用质谱和同源数据库进行全蛋白测序  马斌教授首先谈到了,蛋白质数据库搜索和传统同源查找时遇到的问题,并分别给出了“分两步走”和“兼听则明”的两个解决办法。另外,串联质谱(MS/MS)的在该领域的应用仍然是一个非常具有挑战性的问题。马斌教授提出了一种新算法和自动化软件(CHAMPS),实验表明,该方法具有大于99%的序列覆盖率和100%的蛋白质序列准确性。中科院计算所孙瑞祥副研究员报告题目:电子转运裂解质谱特征及其在蛋白质鉴定中的应用  孙瑞祥研究员指出,近10年内,肽段或完整蛋白质在质谱仪中的裂解技术-电子捕获裂解(ECD)与电子转运裂解(ETD)逐渐发展起来。其中,目前市场上ETD主流仪器的供应商主要有赛默飞世尔、布鲁克、安捷伦、ABI、日立等公司。ECD和ETD在蛋白质组学中的应用,特别是在蛋白质的翻译后修饰鉴定和“自顶而下”的完整蛋白质裂解研究中已经展示出了诱人的前景。中科院大连化学物理研究所叶明亮研究员报告题目:基于质谱的蛋白质组学数据处理新方法和平台发展  叶明亮研究员介绍到,在蛋白质组学数据处理方法和平台方面分别发展了针对非修饰肽段和磷酸化肽段鉴定的数据筛选方法。此外,还发展了一种结合二级质谱(MS2)和三级质谱(MS3)图谱以及正伪数据库检索的自动磷酸化肽段鉴定方法。该方法结合了MS2和MS3的高灵敏度和可信度,可以自动的对磷酸化肽段进行鉴定而无需进一步的人工验证。参会者合影留念  另外,为了使参会人员能够获得有关蛋白质组质谱数据分析的基本技能,同时了解到本学科发展的最新动态,本次会议还安排了质谱技术与蛋白质组学基础培训,共有72人注册参加了此次培训课程,培训现场提问的听众络绎不绝,气氛十分活跃。培训人员与专家交流探讨
  • 首届中国计算蛋白质组学研讨会第一轮通知
    The First China Workshop on Computational Proteomics (CNCP2010)  2010年11月10日至11日, 北京  一.会议简介  随着蛋白质组学的兴起,特别是质谱技术的快速发展,蛋白质组学研究中产生的数据规模越来越大。依靠简单的手工处理已经远远不能满足问题的需求,通过先进的计算机算法与软件工具来自动处理大批量的蛋白质组数据已经成为蛋白质组学研究的重要分支,这就是“计算蛋白质组学”(Computational Proteomics)。  “计算蛋白质组学”是以计算技术为主要手段,通过开发高效的算法和实用的软件工具来处理大规模的蛋白质实验或模拟数据,解决蛋白质组学研究中的蛋白质鉴定、翻译后修饰分析、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构或蛋白质动力学等领域中的问题。我国的计算蛋白质组学与国际基本处于同步的发展态势,特别是最近十年内在中国蛋白质组学项目的驱动下,计算蛋白质组学的研究发展迅速。  为了推动计算技术在中国的蛋白质组学研究中发挥出更加切实的作用,由中国科学院计算技术研究所主办的“首届中国计算蛋白质组学研讨会”将于2010年11月10日至11日在北京召开,为了更好地促进国内的学术交流,本会议不收取注册费,并对按时返回会议回执(10月8日前)的代表免费提供会议期间的餐饮。欢迎从事与计算技术和蛋白组学研究相关的科研人员和研究生参加。  二.研讨内容  会议主题:计算蛋白质组学  研讨内容:  质谱数据分析  蛋白质鉴定  翻译后修饰  蛋白质定量  蛋白质相互作用  蛋白质定位  蛋白质结构  蛋白基因组学等  三. 邀请专家  11月10日和11日两天全天为邀请专家作大会报告,本次会议不征文,只设邀请报告。确认参会的部分专家名单如下,报告题目将在第二轮通知中发布。  关慎恒 美国加州大学旧金山分校  曾嵘 中国科学院上海生命科学研究院  钱小红 北京蛋白质组研究中心  朱云平 北京蛋白质组研究中心  徐平 北京蛋白质组研究中心  应万涛 北京蛋白质组研究中心  刘斯奇 中科院北京基因组研究所  董梦秋 北京生命科学研究所  陈涉 北京生命科学研究所  张学工 清华大学  江瑞 清华大学  高友鹤 中国协和医科大学  邵晨 中国协和医科大学  杨芃原 复旦大学  陆豪杰 复旦大学  谢鹭 上海生物信息中心  邹汉法 中科院大连化学物理研究所  叶明亮 中科院大连化学物理研究所  何庆瑜 暨南大学  王 通 暨南大学  马斌 加拿大滑铁卢大学  余维川 香港科技大学  孙瑞祥 中科院计算所  付岩 中科院计算所  卜东波 中科院计算所  张法 中科院计算所  赵屹 中科院计算所  四.会前培训  为了使参会人员能够获得有关蛋白质组质谱数据分析的基本技能,同时了解到本学科发展的最新动态,我们有幸邀请到美国加州大学旧金山分校的关慎恒老师,他将为参会人员作如下内容的培训讲座。关于关老师的详细介绍,可参见:  http://ms-facility.ucsf.edu/staff/guan.html  11月8日上午:质谱技术与蛋白质组学基础  11月8日下午:蛋白质组信息学  11月9日上午:翻译后修饰与定量技术  11月9日下午 蛋白质定量与从头测序(De Novo)分析软件  关老师的技术培训讲座后还有来自中科院计算所在分析质谱数据方面富有经验的人员作数据库搜索、从头测序(De Novo)与蛋白质定量分析的算法与软件培训。从基础入手,手把手教如何分析质谱数据。推荐参加培训的人员带上个人笔记本电脑,可以实地实时操作软件,现场体会分析质谱数据的乐趣。  本培训自愿报名,培训费用学生为500元(报到时需提供学生证),其他人员为800元,培训费包含培训讲义资料、优盘、分析数据和软件、两天的工作餐等,培训费现场缴纳。  五.会议回执  请于10月8日前将本回执发送到CNCP2010@ict.ac.cn, 邮件标题为:  CNCP2010回执(姓名)。鉴于已经预订的会场座位有限,10月8日之后返回回执者,请见谅我们无法确保您的座位安排。姓名 性别 职称 电话 手机 E-mail 单位 2住宿选择: A.燕山酒店B.天创宾馆C.自行安排单人间还是合住: 是否参加11月8日和9日的两天培训 是否需协助预订返程票(如需要请提供信息) 预计到会时间11月 日 预计离会时间11 月 日   1. 如为学生,请注明硕士生/博士生  2. 燕山酒店: 四星,标准间约 450元/天,单人间约400元/天(均含早餐和上  网),距离会场约15分钟车程(有专车每天接送)   天创宾馆:标准间约198元/天(含早餐和上网,优先学生预订), 到会场步行约5分钟。  六.联系我们  会议网站: http://cncp2010.ict.ac.cn  联系邮件: CNCP2010@ict.ac.cn (尽量邮件联系)  联系电话: 010-62601352 任菲 刘玉东  会务组织: 中国科学院计算技术研究所pFind研发组
  • 首届计算蛋白质组学研讨会日程安排公布
    随着蛋白质组学的兴起,特别是质谱技术的快速发展,蛋白质组学研究中产生的数据规模越来越大。依靠简单的手工处理已经远远不能满足问题的需求,通过先进的计算机算法与软件工具来自动处理大批量的蛋白质组数据已经成为蛋白质组学研究的重要分支,这就是“计算蛋白质组学”(Computational Proteomics)。  “计算蛋白质组学”是以计算技术为主要手段,通过开发高效的算法和实用的软件工具来处理大规模的蛋白质实验或模拟数据,解决蛋白质组学研究中的蛋白质鉴定、翻译后修饰分析、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构或蛋白质动力学等领域中的问题。我国的计算蛋白质组学与国际基本处于同步的发展态势,特别是最近十年内在中国蛋白质组学项目的驱动下,计算蛋白质组学的研究发展迅速。  为了推动计算技术在中国的蛋白质组研究中发挥出更加切实的作用,由中国科学院计算技术研究所主办的“首届中国计算蛋白质组学研讨会”将于2010年11月10日至11日在北京召开。  会议主题:计算蛋白质组学  研讨内容:质谱数据分析、蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构、蛋白基因组学等。 会议报告日程2010年11月10日星期三上午: 大会邀请报告(一) Wednesday, November 10, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 王通 应万涛 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 8:30-9:00 签到注册 参加培训的不需注册 (不收注册费) 9:00-9:10 首届中国计算蛋白质组学研讨会简介 Brief introduction to CNCP2010 贺思敏 中科院计算所 9:10-9:20 欢迎词 Opening Ceremony 所领导 中科院计算所 9:20-9:40 合影 Photo 全体 (计算所一楼大厅) 9:40-10:10 糖蛋白结构的质谱数据库 杨芃原 复旦大学 19 10:10-10:40 核心岩藻糖化蛋白质特异性发掘的系统解决方案 Establishment of a systematic method coupling consecutive MSn and software tools for charactering core-fucosylated glycoproteins 应万涛 北京蛋白质组研究中心 20 10:40-11:10 利用串联质谱技术解析多糖结构 Glycan Structure Sequencing with Tandem Mass Spectrometry 张凯中 加拿大西安大略大学 21 11:10-11:20 休息 Break 11:20-11:50 解码细胞迁移过程中的信号通路网络 Deciphering the Signaling Network in the Leading Edge of the Migrating Cells 汪迎春 中科院遗传与发育生物学研究所 22 11:50-12:20 信号通路分析辅助的功能蛋白质组学研究策略 Pathway analysis-assisted study strategy in functional proteomics 王通 暨南大学 23 12:20-13:30 午餐 Lunch 全体 2010年11月10日星期三下午: 大会邀请报告(二) Wednesday, November 10, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 谢鹭 陆豪杰 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 1:30-2:00 利用稳定同位素代谢标记研究哺乳动物动态蛋白质组的数据处理平台 A data processing platform for mammalian proteome dynamics studies using stable isotope metabolic labeling 关慎恒 美国加州大学旧金山分校 24 2:00-2:30 大规模SILAC标记定量蛋白质组学研究中的数据分析 Data analysis in large scale quantitative proteomics study with SILAC approach 徐平 北京蛋白质组研究中心 25 2:30-3:00 体内终端氨基酸标记在定量蛋白质组学中的应用In vivo termini amino acid labeling for quantitative proteomics 陆豪杰 复旦大学 26 3:00-3:30 利用基于肽段计数的无标记定量技术揭示线粒体蛋白质组的功能特性 Quantitative Analysis of Mitochondrial Proteomes using Normalized Spectral Abundance Factor 邓宁 浙江大学 27 3:30-3:50 休息 Break 3:50-4:20 尿液蛋白质疾病标志物数据库 The urinary protein biomarker database 邵晨 中国协和医科大学 28 4:20-4:50 基于质谱数据发现小鼠基因组新蛋白质编码区域 The discovery of novel protein-coding features in mouse genome based on mass spectrometry data 谢鹭 上海生物信息中心 29 4:50-5:20 从新一代测序技术的组学到基于质谱仪的蛋白质组学 -- 华大基因的生物信息学 From NGS Genomics to MS-based Proteomics -- BGI's bioinformatics activities 张勇 深圳华大基因研究院 30 5:20-5:50 腾冲嗜热菌的多温度条件下的蛋白质组基因组学研究 赵屹 中科院计算所 31 5:50-7:30 宴会 Banquet 邀请专家 2010年11月11日星期四上午: 大会邀请报告(三) Thursday, November 11, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 邹汉法 孙瑞祥 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 8:30-9:00 签到注册 未注册的人员 (不收注册费) 9:00-9:30 基于HCD谱图的肽段从头测序 De novo Sequencing of Peptides Using HCD Spectra 董梦秋 北京生命科学研究所 32 9:30-10:00 从未知基因组到可测定的蛋白质组:通过从头测序来研究依赖于pH值的N10细菌蛋白质组 From an unknown genome to a measurable proteome: Studying on the pH-dependent proteomes in N10 bacteria by denovo sequencing 王全会 中科院北京基因组研究所 33 10:00-10:30 利用质谱和同源数据库进行全蛋白测序 Complete Protein Sequencing with MS/MS and a Homologous Database 马斌 加拿大滑铁卢大学 34 10:30-11:00 电子转运裂解质谱:特征发现与鉴定应用 Electron Transfer Dissociation: Characterization and Applications in Protein Identification 孙瑞祥 中科院计算所 35 11:00-11:20 休息 Break 11:20-11:50 基于质谱的蛋白质组学数据处理新方法和平台发展 Development of Methods and Platform for Data Processes in Mass Spectrometry Based Proteome Research 邹汉法 大连化学物理研究所 36 11:50-12:20 基于优化的肽质量指纹谱方法鉴定蛋白质混合物 Optimization-Based Peptide Mass Fingerprinting for Protein Mixture Identification 余维川 香港科技大学 37 12:20-13:30 午餐 Lunch 全体 2010年11月11日星期四下午: 大会邀请报告(四) Thursday, November 11, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 张红雨 付岩 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 1:30-2:00 基于相关谱图对的非限制性修饰检测 Unrestrictive modification detection based on related spectral pairs 付岩 中科院计算所 38 2:00-2:30 评价诱饵库设计,搜索策略,匹配误差和质量控制对鸟枪法蛋白质组学中肽段鉴定精确性的影响 Evaluation of the effect of decoy design, search strategy, mass tolerance and quality control method on the accuracy of peptide identifications in shotgun proteomics 朱云平 北京蛋白质组研究中心 39 2:30-3:00 BuildSummary : 一个基于目标-诱饵策略的蛋白质鉴定整合软件 BuildSummary: A software tool for assembling protein 盛泉虎 上海生命科学研究院 40 3:00-3:30 冷冻电镜中的计算方法:图像数据处理和三维重构 Computational methods in cryo-electron microscopy: image data processing and 3D structure reconstruction 张法 中科院计算所 41 3:30-3:50 休息 Break 3:50-4:20 DomainRBF: 一种对疾病相关蛋白质结构域进行优先排序的贝叶斯回归方法 DomainRBF: a Bayesian regression approach to the prioritization of associations between protein domains and human complex diseases 江瑞 清华大学 42 4:20-4:50 蛋白质结构“字母表”设计 Designing Succinct Structural Alphabets 卜东波 中科院计算所 43 4:50-5:20 蛋白质作为分子化石 Proteins as molecular fossils 张红雨 华中农业大学 44 5:20-5:30 会议总结 杨芃原 复旦大学 5:30-7:00 晚餐 Supper 附件:首届中国计算蛋白质组学研讨会参会手册CNCP2010 Program.pdf
  • 魏开华:质谱进展评述专题之【质谱软件】
    p  从用户来讲,质谱软件是评价质谱系统性能指标最重要的因素之一。不同质谱公司的质谱软件差异非常大,而且目前还没有公认的统一的规范。相比而言,国外质谱软件比国内质谱的软件专业性更强、可靠性更高、投入技术和资金也更大。/pp  灵敏度是任何一台质谱仪器的必须指标之一,但信噪比的计算方法多种多样,目前每个公司都对软件算法进行保密而计算结果都不一样,即使是第三方质谱软件公司的算法也不一样,因此,用户实际上很难通过信噪比参数来横向比较同类质谱仪器的优劣。/pp  对于蛋白质来说,多电荷峰的去卷积算法最为关键,否则,分子量结果的准确性和可靠性难以评估。对目前主流质谱公司的去卷积软件进行比较后发现,只有个别质谱公司的去卷积计算结果有质量控制(QC),有些公司的去卷积软件甚至不是实测质谱图。质谱采集软件由于涉及较多的商业利益,鲜有人进行深层介绍和评价。/pp  由于质谱采集卡等硬件速度和带宽的大幅度提高,实时信号的实时处理技术方案就很重要了。有些公司采用内置独立处理电脑,有的是独立采集卡,它们对实时信号的预处理技术和深度差异很大,但是无论如何,简单平滑去噪的方案是不推荐的,而应该是根据质谱硬件情况开发更先进的算法来降低点噪音和化学噪音,从而提高质谱定量分析灵敏度和动态范围。/pp  质谱数据库方面,NIST依然处于领先地位,近些年增加了许多蛋白质ms/ms数据。通过质谱公司与科研机构合作,微生物质谱数据库和代谢物数据库规模正不断扩大,预期将对质谱应用的进一步拓展起到重要的推动作用。目前,提高未知物鉴定效率和可靠性的软件和数据库还没有令人满意的进展。没有强大的数据库,就没有智能质谱。数据库的构建是个工作量巨大、成本巨大的事情,首先需要建立标准体系,然后需要大量人工去伪,还需要良好的算法。欧洲生物信息研究院(EBI)应该成为质谱数据库建设的范例。/pp  当质谱硬件发展到一定程度后就会出现平台期,软件和应用支持则是质谱系统的核心竞争力,因此,培养质谱软件技术人员和应用支持人员,是国内外质谱公司研发投入的着眼点,这对于国内质谱的持续发展尤为重要。/pp style="text-align: right "本文作者为蛋白质药物国家工程研究中心魏开华研究员/p
  • 《计算机化系统》让国产仪器面临严峻挑战
    p  2015年5月26日,CFDA曾发布“《药品生产质量管理规范(2010年修订)》计算机化系统和确认与验证两个附录的公告(2015年第54号)”,其两个附录分别为“计算机化系统”和“确认与验证”。公告自2015年12月1日起实施。/pp  简单来说,法规要求制药企业所有用于放行产品、产生数据的仪器,都必须具备“审计追踪”功能,以保证a title="" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong数据完整性/strong/span/a 必须对系统访问及操作进行记录,以显示“何时由谁因何原因做出了什么动作”。/pp  新颁布的《计算机化系统》法规附录是国内法规与国际接轨的重要一步,将填补国内对于计算机化系统要求的法规空白,是实现与国际法规监管机构之间相互认可的前提条件之一。/pp  从制药企业自身来说,历经2015年全年CFDA频繁的飞行检查,不断有企业GMP证书被取消,国内GMP的监管力度显著提高,无论从保证产品质量,还是从应对检查的角度来讲,企业都必须符合《计算机化系统》法规的要求。/pp  法规还提出对电子数据安全性的要求。电子数据安全性一般分为逻辑安全性和物理安全性。逻辑安全性即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作,确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。而物理安全性,即是对数据存储的介质(如硬盘、光盘、服务器等)进行保护,确保系统本身不会因为物理介质的损坏或故障造成数据丢失。/pp  另外,还单独列出了“数据备份要求”,这将提高制药企业对数据备份的重视,不论是以电子数据作为主数据,还是纸质打印件作为主数据。/pp  通过“审计追踪”功能,可追踪对数据的访问的更改,是维护系统安全的关键。/pp  《计算机化系统》附录明确认可电子数据和电子签名,这意味着原始数据可以不用像以往那样打印出来再签名,直接对电子数据进行签名是合规的。在不久的将来,制药企业或将由传统的纯纸质记录逐渐转向更为灵活的电子数据和信息环境。/pp  根据《计算机化系统》附录的要求,除了色谱类(LC和GC)数据,实验室也要确保非色谱类数据的安全性和合规性,比如质谱、红外、核磁等仪器,至少要保证试验时间无法修改。/pp  如今,距公告开始实施已近两个月,虽然因经济原因部分企业可以延期施行,但这已经是大势所趋,未来所有企业都必须符合新版GMP要求才可进行生产。目前进口仪器的相关计算机化系统功能都比较完备,但价格不菲。举例来说,十万分之一的分析天平,其微电脑控制面板可确保操作能够被记录,但价格均在十万元人民币以上,对于药厂来说,一台分析天平显然不可能满足日常生产检验的需求,可想而知,符合新法规的药物分析仪器如果都采用进口仪器,花费必然可观 国产仪器虽然物美价廉,但是在计算机化系统上,却仍为短板,为符合GMP计算机化系统要求,国产仪器厂商将面临严峻挑战。/ppbr//p
  • 龙芯CPU嵌入国产特种计算机
    12月8日,陈志列代表研祥集团与中科院计算技术研究所签署了龙芯嵌入式技术应用战略合作协议,研祥生产的特种计算机将采用龙芯CPU。     研祥集团是中国同行业中唯一的上市公司,是中国特种计算机行业的龙头企业。从芯片到板卡、模块、整机以及嵌入式系统,研祥已经全面融合了中国自主研发的所有尖端科技,具有国际水平。据了解,研祥已推出多款全球首创的基于龙芯CPU技术的嵌入式产品,如龙芯2E宽温抗震防水车载计算机、龙芯2E4网口网络应用主板等高功效、低能耗的新品。  龙芯CPU是由中科院计算所自主研制的我国首枚通用处理器芯片。计算所所长李国杰院士表示,计算所科研工作的重点不仅是提高攻克核心技术的能力,还要加强产业化进程,与研祥的战略合作将加强龙芯在嵌入式行业的应用。
  • GMP法规附录《计算机化系统》那些事儿
    2015年5月26日,CFDA正式发布了2010版GMP法规的新附录之一《计算机化系统》,引起了国内制药行业的广泛讨论和高度关注。其实许多制药企业对它的内容并不陌生,因为这则法规于2013年作为征求意见稿已经添加到新版GMP法规附录中。而现在,它将作为正式的法规于2015年12月1日起执行。这则法规附录将给国内制药企业带来什么新的挑战?从近两年来CFDA的一系列举措(频繁的飞行检查,2014年至今已取消近100家药企的GMP证书)来看,国内GMP的监管力度是显著增强的。所以届时如果企业不能满足《计算机化系统》法规的要求,将可能面临十分严重的后果。 CFDA为何要发布这则法规? 国内外GMP法规有许多差异,而对计算机化系统的要求差异尤为明显。CFDA所执行的2010版GMP法规内容与国际上其他法规机构的cGMP法规是对等的,如FDA 21 CFR Part 211。但美国的制药企业除了执行 21 CFR Part 211以外,同时还要遵守21 CFR Part 11法规;欧盟国家的制药企业除了执行欧盟GMP以外,还要遵循Annex 11法规。FDA的21 CFR Part 11与欧盟的Annex 11的内容是类似的,都是针对于制药企业使用计算机化系统的法规要求。新颁布的《计算机化系统》法规附录是国内法规与国际接轨的重要一步,将填补国内对于计算机化系统要求的法规空白,是实现与国际法规监管机构之间相互认可的前提条件之一。 法规到底讲了些什么? 《计算机化系统》法规附录究竟讲了哪些内容?其实,我们发现内容并不多,全文共24条要求、6页,共计2500字。我们尝试对这些法规条文作了初步的解读,把所理解的核心内容概括如下: 1.CFDA明确提出进行计算机化系统验证的要求 以往,法规对于仪器的确认是一直有要求的,但对计算机软件验证的要求不明确。因而,大部分的制药企业不对计算机系统进行验证,或仅进行最简单的确认。真正按照GAMP5指南基于风险评估进行完整验证的企业不多,仅某些企业有国外业务、需要通过FDA或欧盟审计时才会考虑。而这则法规发布以后,明确对所有的国内制药企业提出进行计算机化系统验证的要求,为计算机化系统验证提供了法规依据。这里尤其值得注意的是,法规附录里要求进行基于风险评估的计算机化系统验证,实际上就是指遵循GAMP5的验证方法学,即计算机化系统验证的形式应该是验证(Validation),通常所说的确认(Qualification,IQ/OQ/PQ)是不足够的。 2.数据合规性要求 法规明确了对数据输入的准确性和数据处理过程的正确性要求,以保证数据的合规性。概括来说,对计算机系统合规性的功能要求可以总结为:访问控制、权限分配、审计追踪和电子签名。 访问控制:只有经许可的人员才能进入和使用系统。 权限分配:应当对进入和使用系统制订授权、取消和授权变更的操作规程。 审计追踪:用于记录数据的输入和修改以及系统的使用和变更。 电子签名:明确了直接对电子数据进行电子签名是合规的,但电子签名需要符合相应法规。 其中,电子签名是“可以有”,而不是“必须”,这取决于企业对于主数据的定义是电子数据还是纸质数据。这与21 CFR Part 11和Annex 11是一致的。对于审计追踪记录的要求,是“根据风险评估的结果,考虑在计算机化系统中建立数据审计跟踪系统”,这可能是考虑到很多软件自身功能设计上无法实现的情况。然而,对于色谱数据系统这样的关键原始数据系统来说,审计追踪肯定是必然的要求。 3.电子数据安全性要求 电子数据安全性一般分为逻辑安全性和物理安全性。逻辑安全性即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作,确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。而物理安全性,即是对数据存储的介质(如硬盘、光盘、服务器等)进行保护,确保系统本身不会因为物理介质的损坏或故障造成数据丢失。 4.数据备份要求 关于电子数据的备份要求不算是新的法规要求,GMP法规也一直要求数据备份以保证原始数据的安全性。国内制药企业通常也都制定了数据备份策略,但我们发现通常只是一个月甚至半年才做一次数据备份,真正发生故障时原始数据还是会严重丢失。这样的数据备份归档,其形式意义大过于实际意义;而即使是这样的一个备份频率,企业都已经觉得数据备份的工作任务很重。其根本原因是缺乏良好的解决方案。《计算机化系统》单独列出这条要求,将提高制药企业对数据备份的重视,进而采纳更先进的解决方案。 那么这些新的要求将对国内制药企业带来什么影响?会为实验室工作带来哪些变化? 预期影响一:单机版色谱软件被网络版软件取代的步伐将加快 目前,国内有些制药企业采用单机版色谱工作站来处理色谱数据,尤其是在规模较小的实验室(少于5套色谱系统),在仪器数量较少时,单机版软件初始成本较低,能满足实验室日常操作需求。当仪器数量超过5台以上,企业就需要考虑单机版和网络版软件的平均成本了。而《计算机化系统》附录对计算机化系统明确提出了验证的要求,如果按照这一要求来做,网络版软件在合规性和成本上的优势将越发显著。 1.成本有效降低 按照以往的认知,网络版软件价格是贵于单套单机版软件的,通常在实验室规模化了之后,企业才会考虑。而现在,《计算机化系统》附录明确要求对每套计算机化系统进行验证,这将大大增加单机版色谱系统的验证成本。比如,如果一家企业的实验室有10套色谱系统,就意味着需要做10次验证,每一台仪器都需要作为独立系统逐一进行计算机系统验证。而一套网络版软件可接入多套仪器,只在第一次部署的时候产生验证成本。未来再接入新仪器时,都只需对仪器硬件进行确认即可,无需再对软件进行全面的重新验证。这样下来,单机版和网络版的验证成本可能相差数十倍。 这种情况下,网络版软件无疑将成为制药企业满足验证要求的同时降低成本的有效途径。沃特世Empower 3网络版软件可控制包括安捷伦、PE、岛津、Thermo等在内的多家色谱系统,最大程度上将实验室的计算机化系统数量和类型减至最低,帮助制药企业摆脱单机版高昂的验证成本,一劳永逸地解决色谱系统的计算机化系统验证问题。 2.数据的合规性与安全性 《计算机化系统》附录明确表示电子数据是可以接受的。其实电子数据相比纸质数据,可以更完整地反应数据的状态,包括:报告、仪器方法、积分方法、样品序列、审计追踪报告等。当电子数据变得越来越重要,它的合规性和安全性需要得到足够的保障。 单机版软件都会面临一个物理安全性的问题,那就是数据都存储于本地电脑,而电脑处于实验室环境中,存在客观的物理损坏、易被获取等风险。普通的电脑硬盘也有一定的工作寿命,一旦硬盘损坏,数据将会丢失。而网络版软件采用服务器将原始数据存储于更为安全的IT机房,并采用服务器的硬件镜像技术,确保了数据的物理安全性。此外,通过服务器可以实现数据的自动备份,并且可以将备份周期从原来的一个月或半年提高到每天,显著提高了便利性和效率。 除了确保电子数据的物理安全性,数据的逻辑安全性也要得到保障。所谓的逻辑安全性,即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作,确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。Empower 3网络版软件基于Oracle数据库而开发,具有严谨详细的权限控制功能,通过权限控制使用户无法对仪器方法、积分方法和原始数据等进行篡改或删除,确保了数据的逻辑安全性。 图1. 通过Empower 3软件指导,管理员可确保该系统配置符合GxP和21 CFR Part 11的规定。 预期影响二:计算机化系统验证需求显著增长 计算机化系统验证比较耗时且操作复杂,需要多领域的专家花费大量时间去完成。沃特世从欧洲ISPE制药工程协会聘请了资深的验证咨询顾问(GAMP5指南的编辑之一),为国内企业提供全套专业的合规性和验证(Computer System Validation, CSV)服务,可协助广大用户顺利完成验证工作,使系统尽快投入运行,并满足法规要求。 非色谱类数据管理 前面提到Empower 3网络版软件可以解决色谱数据的安全性、合规性和备份问题。那么,对于非色谱类仪器,如何解决它们的数据管理问题? 根据《计算机化系统》附录的要求,除了色谱类(LC和GC)数据,实验室也要确保非色谱类数据的安全性和合规性,比如质谱、红外、核磁等仪器。对于这些无法通过Empower网络版软件控制的系统,沃特世提供另一种数据管理解决方案——NuGenesis SDMS科学数据管理系统,它可以自动采集、编目原始数据和报告数据,将来自任何仪器的原始数据归档至安全、可靠的Oracle数据库中,符合电子记录和电子签名的规定等,最终帮助企业满足法规要求。 1.数据备份、归档 CFDA的《计算机化系统》法规附录里强调了电子数据的备份和归档的重要性,不论是以电子数据作为主数据,还是纸质打印件作为主数据。而FDA也认为,完整、准确的数据副本非常重要,因为纸质打印件已不再适合代替电子数据。NuGenesis SDMS以Oracle作为底层数据库,可以自动、准确地采集原始数据和报告数据,并归档到数据库中;可对数据的变化进行追踪,并将每一次变化保存到数据库,保护其不被篡改。相比其他备份软件采用的固定备份周期,如:每天一次或每周一次,NuGenesis SDMS对数据进行实时备份,显著降低了故障发生时的数据丢失率。 2.审计追踪 通过“审计追踪”功能,可追踪对数据的访问的更改,是维护系统安全的关键。审计追踪不完整或缺失会影响数据的完整性,甚至影响产品质量。从过去的审查案例中可以看到,通过审计追踪可以有效发现是否有数据操纵行为发生。而当在审查过程中发现数据偏差时,审计追踪显得尤为重要。 NuGenesis科学数据管理系统(SDMS)审计追踪自动生成,能够为所有非色谱类系统提供: –采集所有历史信息(人员、时间、内容),包括任何数据的插入、对元数据的修改、记录副本及删除等动作。 –不允许更改数据本身 –追溯用户权限的修改 –识别无效或已修改的记录 –能够对所有原始数据和报告数据进行校验确认,保护系统内的数据免遭修改。 这些功能大大降低了信息丢失或修改的风险,保持记录的完整性。当面临审计要求、要提供客观证据时,可以从在线NuGenesis SDMS数据库中快速、方便地找到证明文档,而无需人工翻查纸质打印报告,显著提高了效率。 3.电子审批 《计算机化系统》附录明确认可电子数据和电子签名,这意味着原始数据可以不用像以往那样打印出来再签名,直接对电子数据进行签名是合规的。在不久的将来,制药企业或将由传统的纯纸质记录逐渐转向更为灵活的电子数据和信息环境。如果企业决定采用电子审批,那么同样的,Empower网络版软件可以快速、方便地解决色谱类仪器的电子签名;而对于实验室中的非色谱类仪器,同样可以交给NuGenesis SDMS去解决它们的电子审批过程。 虽然《计算机化系统》附录并没有明确电子签名的相应法规,但从NuGenesis SDMS在满足21 CFR Part 11对电子签名的要求中可以看出,它可以提供一系列功能,满足Part 11对电子签名的要求。 –签名的显示——NuGenesis SDMS中的电子签名可显示:1)签名者的完整印刷体姓名;2)执行签名的日期和时间;3)签名的含义(复核、审批、授权、职责)。在签署记录时,这些都是必需要素。此外,NuGenesis SDMS可防止电子签名被重新分配和使用,不允许在应用电子记录后删除该电子记录中的签名信息,确保了电子签名的唯一性。 –签名/记录链接——NuGenesis SDMS能够在电子签名和原始电子记录间建立无法破坏的链接,确保签名无法被删除、复制或转移。 以上仅列出了NuGenesis SDMS的几项关键功能,帮助制药企业轻松、可靠地管理非色谱类仪器数据,满足合规性要求。 如您对法规、软件、验证等有任何问题,欢迎发送邮件至yong_jin@waters.com,沃特世信息学专家将为您解答,感谢您的关注。
  • 青年才俊上演计算蛋白质组学头脑风暴——记CNCP 2016新技术
    记第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)新技术  仪器信息网讯 2016年8月10日-11日,第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)在中国科学院大连化学物理研究所盛大召开。(相关新闻:第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)在大连开幕)。本届研讨会邀请了26个大会报告,报告嘉宾是来自国内外的计算蛋白组学领域专家和奋战在第一线的青年科研工作者,嘉宾中的绝大多数是首次登上CNCP讲坛。报名参加本届会议的人员首次超过了200人。CNCP2016C参会代表合影张丽华研究员为研讨会致开幕辞  本届会议的开幕式只有简短的5分钟,没有领导讲话,没有任何仪式,充分体现了会议的简洁办会特色。开幕式由中国科学院大连化学物理研究所的张丽华研究员致欢迎词,她提到:“中国计算蛋白质组学研讨会在业界享有很高盛誉。每次会议的演讲嘉宾都是由会议发起者和主办方——中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员、北京蛋白质组研究中心徐平研究员、北京生命科学研究所董梦秋研究员等资深学者以及往届会议报告人鼎力推荐的。本次研讨会的26个报告将由来自国内外相关领域的顶级专家和奋战在科研第一线的青年才俊精彩呈现。相信在这两天的会议中,大家不仅能够收获知识,也能收获友谊。”研讨现场  CNCP-2016会议邀请的26个报告多数都是最近一两年的研究成果,部分还没有发表,新技术频繁现身,特别是在交联质谱技术与蛋白质复合体,蛋白质相互作用、翻译后修饰技术、蛋白质鉴定数据处理、定量蛋白质组技术等领域报告较多,下面对这26个报告的内容逐一进行简介总结。  UCI(美国加利福尼亚大学尔湾分校)黄岚博士 报告题目《Developing Cross-Linking Mass Spectrometry (XL-MS) Strategies to Define Interaction and Structural Dynamics of Protein Complexes》  了解蛋白质复合物的相互作用和结构动力学对于揭示病理的分子学细节非常有帮助。交联质谱(XL-MS) 是目前研究大量多亚基蛋白复合物PPIs的重要技术,而精确的肽段鉴别是XL-MS分析一直以来面临的挑战。为了促进这方面的研究,黄岚博士研究组研发了DSSO 及一系列含亚砜(sulfoxide-containing)可分裂质谱交联剂以揭示蛋白质复合物表面相互作用机理。研究者通过这些(MS-cleavable reagents)质谱可分裂试剂在多级串联质谱上建立了实用的XL-MS工作流,快速、准确的鉴别交联肽段去研究体内和体外的PPIs。同时,研究者也研发了新的定量XL-MS途径,用以分析多种生理条件下蛋白质间的相互作用和蛋白质复合体的结构动态变化。据介绍,该课题组最近研发了新的羧基交联剂DHSO主要用来与酸性氨基酸反应,反应中需要DMTMM共同作用。 这样可以得到更广的蛋白相互作用信息。北京生命科学研究所 谭丹博士 报告题目《Trifunctional Cross-Linker for Mapping Protein-Protein Interaction Networks and Comparing Protein Conformational States》  该研究组最近有一项研究工作围绕一种含生物素标签的赖氨酸富集交剂Leiker,谭丹博士在报告中详细展示了课题组的相关研究,研究表明Leiker能够有效改进蛋白质化学交联质谱技术(CXMS)。研究组将以Leiker为交联剂的CXMS用于E.coli全细胞裂解液的分析,发现了3656种相互作用,是之前已有研究方法的10倍。Leiker CXMS比BS3得到的信息要立体很多,能得到更全面的蛋白质相互作用网络。研究者还将Leiker为基础的CXMS用于RNA结合位点鉴定与定量,该方法能够深入揭示蛋白质构象变化。在将Leiker CXMS用于大肠杆菌和秀丽线虫裂解液中的研究中,分别鉴定出3130和893个互补赖氨酸对,并各自发现了677和121种PPIs。Utrecht University (荷兰乌德勒支大学) 刘凡博士 报告题目《Charting the Cellular Interactome by Proteome-Wide Cross-Linking Mass Spectrometry》  据刘凡博士介绍,针对交联数据分析的n-square和交联肽段低效裂解这两大难题,该研究组建立了一种新XL-MS工作流-质谱可分裂交联剂法。该法是一种混合MS2-MS3裂解途径与专用的交联搜索数据库结合的方法。研究者将质谱裂解交联剂DSSO应用于测定每个交联肽段的前体质量,解决了n-square问题。交联裂解前体离子可通过质量差异确定数据的MS3采集方向,这些工作都可以在Oribitrap Fusion 和 Lumos Tribrid质谱上完成。这种采集途径提高了MS3实验的成功率,能够解决低效裂解问题和显著改善数据质量。与先前方法相比,报告中介绍的新方法包含以下三个优势。1)能够完成整体蛋白组数据库的交联鉴别 2)包括多种翻译后修饰的交联鉴别 3)在MS2和 MS3水平都有高质量范围。该研究组将此新XL-MS方法用于多种复杂样本,包括大肠杆菌裂解物、HeLa裂解物、排阻色谱分馏的HeLa细胞核提取物与细胞器。采用这种方法能够从每种样本得到成千上万个交联点。中国科学院计算技术研究所 刘超博士 报告题目《Development of the Cross-Linked Peptides Identification in Large Scales》  由于检索空间过于庞大,蛋白组范围内交联肽段(双肽)的鉴定一直都是一项挑战。刘超博士和其团队考察了用于大范围交联肽段鉴定的普通搜索工具的应用效果,并开发了一种新的计算软件技术pLink 2.0。此技术比先前技术有三方面的改进:1)提高了双肽中单同位素鉴定的精度 2)由肽段索引升级为离子索引 3)引入机器学习(SVM在线训练)。该团队研究表明,通过使用离子索引pLink2.0检索人类数据库,在一小时以内可以完成5000张谱图的检索。干湿结合方法在人库检索1万张二级谱图仅用时不到2分钟。将pLink 2.0与美国西雅图研究人员研发的Kojak相比较,pLink2.0的分析速度约为Kojak的6倍,在精度方面也有一定优势。pLink2.0支持可碎裂交联,可减少可搜索空间和减少谱图数目。华中师范大学 万翠红博士 报告题目《Mapping Conserved Metazoan Protein Complexes with Biochemical Fractionationand LC/MS/MS》  对多蛋白复合物的了解对于生理进程探索非常重要。然而,对多蛋白复合物种类的分布特别是大规模网状图的发现比较困难。万翠红博士研究组通过高分辨生化分离与定量质谱直接分析了可溶性多蛋白复合物的组成,分析C.elegans、D.melanogaster、M.musculus、S.purpuratus和人类的可溶性细胞提取物。研究组采用以人类为中心的综合计算分析,鉴别出2153种蛋白,并新鉴定出7699种成对相互作用和981种共复合作用。这些相互作用能够反映后生动物生理过程相关的核心生理基础。重建的生理作用网有助于深入了解特殊的分子生物机理以及动物细胞的进化。国家蛋白质科学中心 郑勇博士 报告题目《Scaffold Protein-Mediated Dynamic Assembly of Protein Complexes in Normal and Cancer Cells》  很多细胞表面受体通过催化多组分蛋白复合物的形成开始信号传导过程。这个过程通过与受体结合的scaffold蛋白来传导。然而,目前这种scaffold的生物学基本原理仍不明晰。针对这个问题,郑勇博士研究组通过以IP-MRM为基础的方法,根据Shc1复合信号跟踪其空间和实时变化。研究人员进一步将这种方法与生化和基因技术结合,研究组发现Shc1以特殊的方式对EGF有即时的反应,包括明显的磷酸化和蛋白质相互作用。研究人员成功发现Shc1与一种抑制蛋白产生相互作用,是一种快速绑定蛋白基团能够激活促有丝分裂/存活通路,蛋白复合物围绕Shc1的装配变化在细胞间非常显著。对EGFR/Shc1复合物蛋白组分析能为以pTyr为基础的致肿瘤信号导致的乳腺癌提供诊断依据。暨南大学 张弓博士 报告题目《High-Throughput De Novo Proteome Identification Aided by Translatome Sequencing》  De novo肽段序列鉴定能够避免依赖数据库的检索法的缺点,但由于由于没有背景库,无法评估FDR,且极易受到干扰信号误导,因此长期以来无法应用于复杂样品的大规模鉴定。张弓教授介绍了研究团队研发的利用翻译组测序数据作为蛋白质de novo鉴定质量控制新方法,使肽段de novo鉴定能首次应用在蛋白质组复杂样品的实用化鉴定。研究人员在HCD质谱上应用此方法检测三种肝癌细胞(Hep3B, MHCC97H, MHCCLM3),单次实验鉴定出12000-13000种蛋白质,其灵敏度几乎达到了翻译组测序的水平 而用6种搜库软件鉴定到的真阳性蛋白并集也才7000-8000种。只能用新策略鉴定的4000余蛋白中随机挑选几十个进行MRM验证,几乎都能验证成功。这证明翻译组指导的de novo鉴定效能很高,能鉴定到大量搜索库法无法鉴定到的肽段和蛋白。De novo鉴定的大规模化可引致一系列新的蛋白质组应用。上海生命科学院 李辰博士 报告题目《De Novo Identification and Quantification of Single Amino-Acid Variants in Human Hepatocellular Carcinoma Tissues》  肿瘤蛋白质组-基因组学研究非常关注变异的发现。单核苷酸的多变性(SNPs) 数据库能够给单个氨基酸变体(SAVs)的检测提供依据。李辰博士在报告中介绍了一种在蛋白组水平发现SAVs的新方法。该法基于de novo算法,肽段的可能候选者可被鉴别并与理论蛋白数据库比较。在人类肝癌(HCC)组织中,研究者成功的应用此方法鉴别和定量已知和新的突变蛋白。在肝组织当中,在细胞核内的突变比较低,突变在内质网和线粒体的富集比例较高。这种新方法为病人提供了高通量的定制检测途径,可能为潜在临床生物标志物发现和机理研究提供帮助。中山大学 肖传乐博士 报告题目《Improving Peptide Identification for Tandem Mass Spectrometry by Incorporating Translatomics Informatio》  目前很多数据库检索方法是利用谱学数据而忽略能用于肽段鉴定的生物系统的其他信息。最近,转录物组RNA-seq的界面信息能提高肽段鉴别的灵敏度已经证实。与转录物组信息相比,翻译物组体现出与蛋白质的关系更为紧密,所以其可能对肽段鉴别更有效。在此报告中,肖传乐博士介绍了该研究组设计的高灵敏度肽段鉴定手段IPomics,其以翻译组学信息为主要蛋白鉴定参考。方法得到的推荐蛋白质优先性整合进了新的评分功能。与Mascot和pFind相比,IPomics方法蛋白质鉴定准确度更高,并能够增加整体肽段的鉴定率、谱学信息利用率,并已经利用LC-MS/MS数据集在人类和小鼠蛋白鉴定取得了显著效果。华大基因(BGI-Shenzhen) 闻博 报告题目《Protein Identification and Quantification based on Multiple Search Engines》  闻博在报告中介绍了团队有关以多搜索引擎为基础的蛋白鉴定和定量软件的研究进展。目前,串联质谱技术产生的质谱数据解析率往往不高,不同蛋白质鉴定软件由于谱图预处理、打分算法不同等原因导致对同一个数据的解析结果往往存在一定的互补性。虽然有一些开源的软件可以通过精巧的运算将多个鉴定引擎的鉴定结果整合起来取得与单引擎相比更好的鉴定效果,但由于操作往往较为复杂、下游软件比较缺乏等原因,故没有在蛋白鉴定与定量中推广开来。为了促进多引擎整合方法在蛋白鉴定和定量中的应用,该研究组研发了一种多引擎综合鉴定的开源软件IPeak和同重同位素(如iTRAQ、TMT)标记定量软件IQuant,并将IQuant升级到IQuant2。IQuant2采用精妙的算法和mzIdentML标准,整合多引擎搜索结果进行蛋白质定量。在分析水稻蛋白样品(用Q-Exactive分析)和人细胞系蛋白(用TripleTOF 5600分析)样本时,与单个引擎定量结果相比,IQuant2定量的蛋白能提高28.8%,检测的差异蛋白数量能提高多大40%。多引擎搜索不但能够提高蛋白鉴定效果,也能提高蛋白定量效果。中国科学院水生生物研究所 葛峰博士 报告题目《GAPP: a Proteogenomic Software for Genome Annotation and Global Profiling of Posttranslational Modifications in Prokaryotes》  葛峰博士在前期蓝细菌的蛋白基因组学研究工作的基础上,开发了一种用于原核生物的基因组注释和翻译后修饰全局发现的蛋白基因组分析软件GAPP。该软件最大的特点就是简单高效,具备初步生物信息学知识的研究者就能应用该软件进行原核生物的蛋白基因组数据的深度分析,利用该软件可以高效完成原核生物的全蛋白质组解析和翻译后修饰的全局发现的工作,该软件的开发和应用将有助于原核生物的基因组的精准鉴定,并有望成为原核生物基因组注释的一项标准流程。今后研究组还将根据用户的要求和体验继续对该软件进一步升级。复旦大学 周峰博士 报告题目《Genome-Wide Quantitative Proteomic and Transcriptomic Analysis Reveals Post-Transcriptional Regulation of Mitochondrial Biogenesis in Human Hematopoiesis》  蛋白质组学样品分析需要高分辨分离平台,周峰博士研究组搭建了一种长色谱柱三维蛋白组学定量分析平台(GWPQ), 整套系统完全在线和实现操作自动化。研究者将在此平台建立的蛋白质组学方法与Ribosome profiling相比较,水平相当,在分析模型样品时有80%的重叠。研究者还用此方法开展了人体造血相关细胞的研究,二代测序与应用该平台的蛋白质组方法重叠率达到92%。研究团队利用此方法比较了人体最重要的造血干细胞和红细胞发育中14502个基因蛋白表达变化和17127个基因mRNA表达变化。mTORC1信号极大的促进了红细胞进化中线粒体蛋白的翻译,线粒体和mTORC1的遗传和药理学干扰削弱了体内和体外的红细胞生成。该研究支持了线粒体理论机理,可能与线粒体疾病和老化相关的血液缺陷有关。研究者用模式生物小鼠实验验证了线粒体在血红细胞发育中起到关键作用,找到了全新控制血红细胞发育的通路。Johns Hopkins University(美国约翰霍普金斯大学) 张会博士 报告题目《Comprehensive Analyses of Glycoproteins》  已有不少实验证明,糖蛋白的变化与很多疾病相关。张会博士介绍了糖蛋白的生物合成、结构和功能以及分析糖蛋白的最新方法。糖蛋白的分析是蛋白质分析中最复杂的一种。研究者常把糖和蛋白分开分析,如已有的SPEG(固相提取糖基位点肽)法。该研究组建立了N-糖蛋白数据库,该库可用于检索已鉴定蛋白、通过精确质量数检索候选肽段、鉴定糖蛋白源等。该研究组最近还建立了分析N-linked糖链,糖基化位点,糖基化位点特异糖链,及O-linked糖链分析方法和软件,并探索了用糖基化酶推测多糖的方法。中国科学院大连化学物理研究所 于龙博士 报告题目《Isolation and Structural Analysisof N-Linked Glycansby Using Two-dimensional Chromatography, Mass Spectrometry and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy》  糖蛋白糖链的纯化合物对糖链的结构分析、精准检测以及功能研究都具有十分重要的意义。然而,目前糖链纯化合物仍处于严重匮乏的状态。来自大连化物所的于龙博士介绍了该团队根据自身优势,采用纯化制备方法来获取N-糖链纯化合物并对其结构进行解析的相关研究进展。研究者首先介绍了糖链的结构特点并对其分离分析中存在的难点问题进行了阐述。针对这些难点问题,研究者结合课题组的材料优势,构建了以二维亲水作用色谱分离体系为核心的糖链纯化制备流程,该流程包括糖蛋白糖链的释放、富集、二维分离、质谱表征以及核磁结构分析等技术单元。在二维色谱分离体系中,第一维度主要根据糖链的羟基数量而实现不同聚合度糖链的分离,第二维度主要用于同分异构体的分离。由于串联质谱技术并不能得到糖链准确的结构信息,因此,研究者目前正在探索核磁共振技术进行准确结构的分析。以现有的糖链纯化合物为基础,研究者接下来将分别在功能、结构和定量三方面开展相关研究以拓展糖链样品库的应用。青岛大学 李磊博士 报告题目《Ultra-Deep Tyrosine Phosphoproteomics Enabled by a Phosphotyrosine Superbinder》  酪氨酸磷酸化网络应用在蛋白组学中不容忽视,如何找到pY尤为重要,但之前方法需要大量抗体才能富集pY。为解决业内这一问题,李磊博士研究组做了不少相关研究,团队研发的Superbinder(超亲体)易于制备,能够有效减轻实验室经济负担。研究者合成了pTyr1和pTyr2两个肽段,比较了SH2 superbinder法与其他几种方法的效果,又增加了Ti4+IMAX的去噪功能,证明其能有效富集pY。与抗体相比,src和grb2超亲体都能有效发现更多pTyr位点。研究者还应用superbinder富集方法进行了Tyr 磷酸化蛋白组学研究。如探索人细胞磷酸化蛋白不同功能分类和Tyrosine kinase (TK)的生物活性等。该项研究是与中科院大连化学物理研究所邹汉法团队、加拿大西安大略大学李顺成团队多方合作完成的。University of Minnesota (美国明尼苏达大学) 陈悦博士 报告题目《Discovery and Characterization of Short-chain Lysine Acylations with Mass Spectrometry and Quantitative Proteomics》  赖氨酸是细胞内蛋白质翻译后修饰的重要靶点。最近,除了赖氨酸乙酰化以外还有一些短链酰基化修饰逐渐被发现。在陈悦博士的早期研究工作中,他从细致的质谱分析中发现了组蛋白赖氨酸丙酰化和丁酰化,两种新的短链酰基化修饰。进一步的研究表明,这两类短链酰基化修饰都是广泛存在的,并可以被特定的酶所调控。最近最新的研究表明赖氨酸丁酰化在Bromo domain识别和精子发育过程中起到重要的调控作用。为了进一步探索质谱信息中隐藏的其他新的修饰,研究者设计了PTMap软件,用来分析非限定性搜索,得到了一些可靠的新蛋白质修饰鉴定,包括琥珀酰化,巴豆酰化,羟基丁酰化等。在定量研究方面,该团队比较关心蛋白质修饰丰度,因为普遍使用的相对定量的分析方法对解释蛋白质修饰的生物学意义有一定的局限性,但是质谱分析得到的离子峰强度并不能直接比较来计算蛋白质修饰的丰度。研究者针对此问题开发了稳定同位素标记为主的新的蛋白质修饰丰度定量方法,可以直接比较离子峰强度,通缩计算得到每个位点上赖氨酸位点丰度,准确性和重现性都很好。中国科学院昆明动物研究所 赖仞博士 报告题目《Mite Allergen Diversity Identification by Proteomics Coupling with Pharmacological Testing》  螨虫、马蜂、牛虻和蟑螂等带有很多种过敏原,一些过敏甚至会导致死亡。过敏的标准治疗方式就是利用过敏原进行脱敏治疗,现在很多机构希望把过敏原纯化出来进行过敏治疗,因此对过敏原发现和提取纯化都有更多要求。屋尘螨(HDM) 是最常见的室内过敏原。赖仞博士希望结合蛋白质组学、药理和病理学手段来进行过敏原的多样性研究。过敏原蛋白组学研究一般是将分离提取出的过敏原与病人血清进行IgE反应。赖仞研究组将蛋白组学技术和二维免疫印迹法结合,从粉尘螨提取物中鉴定出分属于12个组群的17种过敏原,由Edman降解、质谱分析和cDNA克隆等技术鉴定出其一级结构。通过酶联免疫吸附试验抑制测试、免疫印迹、粒细胞活化试验、皮肤点刺试验测定,该研究组发现了8种新的尘螨过敏原。中国医学科学院基础医学研究所 邵晨博士 报告题目《Opportunities and Challenges for Urinary Biomarker Discovery Using Proteomic Approaches》  邵晨博士对业内目前围绕尿蛋白质组生物标志物的发现研究进展进行了综述。据介绍,现在很多科研和医疗开始倾向于做尿液,因其具有易得性和稳定性,且含有丰富蛋白信息。邵晨博士研究组曾通过二维液相与串联质谱鉴定做了一些尿中蛋白质组的研究,尿液蛋白质组可以包括其他体液70%的蛋白质。研究组也通过3DLC-MS/MS鉴定出尿液中的6400多种蛋白,并发现与尿蛋白重合率最高的是脑组织中的高表达蛋白。尿蛋白能够反映很多远端的变化,如帕金森症和脑肿瘤等脑部疾病。在肾脏病中,肾小球损伤病人的肾小球会失去过滤功能而造成尿蛋白显著上升。目前很多研究发现尿蛋白中的生物标记物与一些疾病相关,主要集中在泌尿系统疾病的发现,如膀胱癌和急性肾损伤的标志物已获FDA批准,也有在消化系统疾病、肿瘤等疾病中的相关发现。其中,肺癌的研究比较成熟且已进入临床阶段。厦门大学 钟传奇博士 报告题目《Investigation of Signaling Pathway Using Data-Independent Acquisition Proteomics》  研究组希望用质谱鉴定动态相互作用蛋白,而实际上这种蛋白随着时间变化非常快,很难用常规质谱方法做到定量。最近出现的蛋白定量新技术SWATH-MS(DIA的一种)具有可以进行多个样品之间的定量且定量精度很高的优点。DIA与DDA不同之处在于,DIA是把所有的母离子都打碎,而DDA只是随机地选择母离子进行二级分析。虽然SWATH-MS有众多的优点,但是其数据分析是领域内难点。钟传奇博士介绍了其课题组开发的Group-DIA软件,可以同时对SWATH-MS数据进行定性和定量分析。研究者利用SWATH-MS分析TNFR1复合物,以及后续利用Group-DIA进行数据分析,发现了一个TNFR1复合体上的新蛋白。钟传奇博士还在报告中举研究实例介绍了DIA的应用效果,证明了SWATH-MS是在信号通路中鉴定动态蛋白的有效方法。中国科学院遗传与发育生物学研究所 王秀杰博士 报告题目《Ubiquitously Expressed Genes Participate in Cell Specific Functions via Alternative Promoter Usage》  王秀杰博士通过生物信息方法比较了小鼠胚胎干细胞和分化的体细胞的转录组差异,发现104个在胚胎干细胞和体细胞中普遍表达的基因可以产生110个在胚胎干细胞中特异表达的转录本(SATS转录本)。这些SATS转录本在胚胎干细胞中的表达受到Oct4, Sox2,Nanog等关键多能因子的调控,其中61.8%SATS蛋白以不同的ORF编码蛋白。干扰SATS转录本的表达可以影响小鼠胚胎干细胞的多能性水平,提示SATS转录本在决定胚胎干细胞特性方面的重要功能,也表明广谱表达的基因可以通过SATS转录本参与细胞类型特性的功能调节。王秀杰博士还介绍了发生在RNA的6位N原子甲基化修饰m6A修饰)的形成机制研究及对mRNA的稳定性与翻译的影响,RNAm6A修饰也是影响转录组进而导致蛋白质组动态变化的一个重要因素。南方科技大学 田瑞军博士 报告题目《Proteomics toolbox for profiling intercellular signaling》  田瑞军博士研究团队做了很多体系中特定环境细胞-细胞相互作用的研究。也在不断探索如何用尽量少的样品做出更多的功能分析。为此,团队建立了SISPROT样品前处理方法,用于蛋白质组学样品前处理,样品经过SISPROT前处理可直接用质谱进行分析。此方法的优化过的消化时间仅需15min,其与质谱联用在分析10万个细胞耗时22小时,能够定量近90000个肽段,近8000个蛋白。另外,研究者还进行了免疫刺激的两种信号模型的研究。  中国科学院大连化学物理研究所 王方军博士 报告题目《New Chemical Isotope Labeling and Electrospray Ionization Strategies for Intact Proteins Analyses》  整体蛋白质分析可以区分不同蛋白质异构体,但是与Bottom-up相比难度较大,国际上进行相关研究的团队也相对较少。王方军博士研究团队不断探索整体蛋白高效色谱分离和质谱表征新技术新方法,目前对30K以下整体蛋白的分析表征已经有相对完善的解决方案。该研究团队利用浙江好创生物的密闭性可调气氛离子源,消除了三氟乙酸(TFA)的离子抑制效应,同时实现了高效色谱分离和高灵敏度质谱检测,在对大肠杆菌提取蛋白质样品进行分析时有效质谱信号提高了95%。另外,他们以二甲基化同位素标记原理对整体蛋白进行高效同位素标记和定量分析,目前已经能够在一次实验中实现约3000个蛋白质异构体的准确定量分析。中国科学院大连化学物理研究所 赵群博士 报告题目《Ionic Liquid Based Sample Preparation Strategy for Efficient Proteome Analysis》  膜蛋白在细胞内外的物质运输、信号传导等过程发挥着重要生物学功能。但由于具有组成复杂、疏水性强和丰度低等特点,不易分析。目前很多研究者致力于探索能更有效分析膜蛋白的溶解体系。膜蛋白溶解体系需要具备强溶解能力、较好的酶活兼容性和容易去除等特点。该研究组发现了离子液体体系非常适合膜蛋白分析,在探讨了离子液体结构对膜蛋白质的增溶机理之后,筛选出C12离子液体,并与目前主流增溶体系(SDS、尿素、Rapigest、SDC等)分析效果进行了比较。发现相同浓度下的C12比SDS有更加优秀的溶解能力,更保持了更好的酶活兼容性。研究组在C12离子液体基础上进行HeLa细胞膜蛋白的蛋白组学分析,鉴定出12234个蛋白,包含3785个膜蛋白和1916个跨膜蛋白质。研究者还建立了以C12离子液体为基础的i-FASP前处理方法,能够有效扩大蛋白质组鉴定及定量的覆盖度、准确度和精密度。上海交通大学陶生策博士报告题目《Protein Microarrays for Systems Biology: Construction, Application and Technology Development》  陶生策和他的团队长期致力于蛋白质芯片技术的研究和应用。蛋白质芯片具有通量高、样品用量少、高灵敏度等优势,目前该实验室有酵母、大肠杆菌和人类的蛋白质芯片。陶生策博士以结核菌蛋白芯片为例介绍了高密度蛋白芯片的构建,目前全国很多机构都在使用这种芯片。该研究组将蛋白质芯片应用于砷蛋白的鉴定,发现了360个ATO,为指导ATO在肿瘤治疗上的应用提供指引,建立的流程也可用于其他药物靶标蛋白的全局性发现。研究者利用蛋白芯片寻找胃癌的生物标记物,研究过程中采用1400个医学样品,找到了7个胃癌生物标质物。  尹沛源 中国科学院大连化学物理研究所 报告题目《Liquid Chromatography-Mass Spectrometry based Metabolomics Strategies Towards Clinical Applications》  目前的代谢组学研究正在从样品走向临床诊断应用。针对LC/MS代谢组学在临床中的应用难题,大连化物所代谢组学中心建立完善了新一代的代谢组分析技术,即样本导向的拟靶向方法。该分析法具有线性范围比较宽,重复性好,数据处理简单等优点,适用于大规模临床样本的研究。围绕拟靶向代谢组技术,研究组开发了系列数据处理软件,实现自动化的离子融合,离子对筛选等过程,简化了拟靶向方法建立的流程,使之更易于推广。同时,研究组发展了QC校正算法,使得拟靶向代谢组方法能够一次性实现多批次样本分析,每批次样本容量近300例,一次性完成千例以上样本的分析,同时多批次样本间数据稳定性,重复性均符合代谢组研究需要,为大批量代谢组临床研究提供了稳定可靠的工具。  ThermoFisher Scientific(赛默飞世尔科技)李静博士 报告题目《Orbitrap based Clinical Proteomics for Precision Medicine and Translational Research》  本报告中李静围绕如何实现和推动蛋白质组学的临床转化与应用这一热点问题进行了综述。每年文献报道的通过蛋白质组学发现的潜在癌症标志物均超过千种,但是通过最终验证、审批、并用于临床的仅仅只有卵巢癌标志物OVA1一个。为了跨越蛋白质组学从研究到临床的巨大鸿沟,多个实验室都开始致力于简单易用、高自动化、高重复性的蛋白质组分析流程的建立,比如Matthias Mann、Hanno Steen等研究组就分别针对血浆、唾液和尿液临床样本建立了快速的蛋白质组分析流程,为蛋白质组学临床转化指明方向。同时,在下游临床检测方面,李静介绍了美国针对临床检验新技术采用的兼顾监管和鼓励创新的LDT模式,以及一系列基于质谱检测的生物标志物LDT项目,包括Xpresys Lung、TG等,并针对生物标志物临床检测,指出了质谱取代免疫学方法的四个方向,全面展示了蛋白质组学和质谱技术的临床应用潜力。中国科学院计算技术研究所副研究员孙瑞祥致闭幕辞  在为期两天的26位邀请嘉宾的精彩报告之后,中科院计算所的孙瑞祥博士为本届研讨会致闭幕辞。孙瑞祥博士首先代表所有参会者感谢中科院大连化物所张丽华老师团队为会议提供的精心安排与服务。孙瑞祥博士将会议的简短开幕和闭幕仪式比作会议报告的“假阳性时间”,本届会议的“FDR(错误检出率)”极低,CNCP今后也将延续这一风格。另外,孙瑞祥博士还表示,第五届CNCP计划在2018年的下半年召开,并向大家发出报告嘉宾推荐邀请。最后,孙瑞祥博士祝愿我国的科研人员在国际计算蛋白组学领域能做出更出色的成绩。编辑:郭浩楠
  • “第三届中国计算蛋白质组学研讨会”第一轮通知
    The Third China Workshop on Computational Proteomics (CNCP-2014)  2014年11月12日至13日, 北京  http://cncp.ict.ac.cn  一、会议简介  为了推动中国的计算蛋白质组学研究,促进国内的学术交流,中国科学院计算技术研究所pFind团队在2010年和2012年成功举办第一届和第二届中国计算蛋白质组学研讨会的基础上,将联合中国人类蛋白质组组织CNHUPO、北京蛋白质组研究中心徐平实验室和北京生命科学研究所董梦秋实验室于2014年11月12日至13日举办"第三届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2014)"。CNCP的办会宗旨是学术优先、其他从简。办会方式是只设邀请报告、免会议注册费。CNCP-2014的报告人是由前两届的报告人推荐产生的,我们已经邀请到26位来自海内外的一线专家学者与会报告,其中,14个报告人团队、19位报告人将是首次登上CNCP讲坛,包括几位刚刚回国工作的年轻PI和刚刚毕业不久的优秀PhD(详见会议官方网站:http://cncp.ict.ac.cn)。  相比前两届CNCP,CNCP-2014的特色包括:  第一,尝试设置特别研究专题,以高密度报告促进交流。本届会议设立了糖蛋白质组学特别专题,邀请来自北京蛋白质组研究中心钱小红团队的应万涛博士、复旦大学杨芃原团队的刘铭琪博士、波士顿大学的林诚博士和印第安纳大学的汤海旭博士介绍最新进展,并特别邀请上海药物所的黄蔚博士介绍糖基化改造与控制的研究进展,在同一个专题内促进更深入的交叉科学研究。  第二,同一个研究专题从干湿两个方面组织报告。如邀请威斯康辛大学的葛英博士和印第安纳波利斯大学的刘晓文博士分别介绍Top-down技术在生化和信息学方面的最新进展 邀请刚刚回复旦大学任教的周峰博士和中科院计算所pFind团队的迟浩博士分别介绍深度覆盖技术在生化和信息学方面的最新进展。  第三,在关注各领域最新进展的同时适度回顾领域的总体进展。我们特别邀请协和医科大学高友鹤教授和复旦大学陆豪杰教授,分别就生物信息学中的生物/化学方法和定量蛋白质组学技术做回顾总结性报告。  二、研讨内容  会议主题:计算蛋白质组学  研讨内容包括但不局限于如下内容:  A. 质谱数据分析新方法 B. 蛋白质鉴定新技术  C. 翻译后修饰,如糖基化 D. 蛋白质组定量技术  E. 蛋白质结构解析  三、邀请专家  2014年11月12日和13日两天全天为邀请专家作大会报告,邀请的26位专家名单如下(按姓氏首字母顺序):  迟浩、丁琛、高友鹤、葛瑛、关慎恒、黄超兰、黄蔚、李灵军、林诚、刘铭琪、刘小云、刘晓文、陆豪杰、单亦初、谭敏佳、汤海旭、万晓华、汪迎春、王春光、王恒樑、叶明亮、应万涛、张红雨、钟鸿英、周峰、周虎  专家介绍请参见会议官方网站:http://cncp.ict.ac.cn。报告题目将在第二轮通知和网站上发布。  四、会前培训  为了使参会人员能够掌握蛋白质组学的基础,了解最新的技术进展,以及学习质谱数据分析的基本方法,我们安排11月11日一天为会前技术培训,我们邀请到了来自海外的质谱技术或蛋白质组学专家作技术培训,培训日程初步安排如下:时间内容报告人8:00-9:201.MS Instrumentation: MS and tandem MS analyses林诚(Boston)9:30-10:202. An overview on proteomics (bottom-up)葛瑛(Wisconsin)10:30-11:203. Glycomics and glycoproteomics林诚(Boston)11:30-12:204. Top-down proteomics葛瑛(Wisconsin)12:30-2:00午餐 2:00-2:505. pFind 3.0: fundamentals迟浩(计算所)3:00-3:506. pFind 3.0: applications (Quantification)刘超(计算所)4:00-4:507. Cross-linking mass spectrometry董梦秋(NIBS)5:00-5:508. pLink: software for cross-linked peptide ID樊盛博(计算所)6:00-7:30晚餐   关于培训费的缴纳说明:  参加培训的费用为800元,包含培训资料和工作简餐,请在10月15日之前汇入如下账户(现场不接收现金,不设注册桌台):  开户银行:中国工商银行北京分行海淀西区支行  开户名称:中国科学院计算技术研究所  地址:北京海淀区北四环西路65号  账号:02000045 0908 8123 135  1. 汇款时请务必在说明栏内注明CNCP+中文姓名+单位名称,如果同一单位多人,请注明所有人的名字和人数。  2. 汇款后请将汇款凭证以清晰完整内容的图片格式附件发送到会议邮箱:cncp@ict.ac.cn,邮件标题为:CNCP培训费+中文姓名+单位名称(多人请在邮件中注明)。  3. 培训费缴纳后不能办理退款。若缴费后有事不能参加,可书面委托他人参加培训。  4. 在第一届或第二届会议上曾做过报告的老师,或者本届会议的邀请报告人,如果需要参加培训,可免除缴纳培训费,请在附件的报名表上说明。  五、报名回执与酒店预订  CNCP-2014会议将于2014年11月12日至13日在北京中科院计算所召开,11月11日是会前技术培训,欢迎从事与计算技术和蛋白组学研究相关的科研人员和研究生报名参会,大会免收注册费(参加11月11日培训的费用为800元)。由于会场座位有限,按接收到的注册报名顺序优先安排先注册人员的座位,请于2014年10月15日之前填写好信息完整的报名回执表并发送到cncp@ict.ac.cn(回执表可从会议网站上下载),邮件标题为: CNCP报名+中文姓名+单位名称,收到回执后我们会发送确认邮件,如果一周内没有收到确认邮件,请电话联系我们。报名参加培训的人员请在回执表最后一栏内填写开发票的单位抬头信息(发票内容为&ldquo 培训费&rdquo )。  为了提高会议的组织效率,本次CNCP会议不接受任何现场注册,已报名人员请准时出席,如因故不能参会,请务必负责任地提前告知我们(邮件或电话),不无故缺席。  由于11月是北京的旅游旺季,请参会代表提前自行预订酒店,计算所周边的酒店参考信息如下:宾馆名称联系电话房间价格(仅供参考)地址备注物科宾馆010-82649140标准间:298元三人间:410元四人间:498元海淀区中关村南三街8号(中科院物理所院内)步行至会场5分钟恒兴商务酒店010-62629988标准间:280元单人间:280元三人间:420元海淀区中关村东路89号恒兴大厦步行至会场7分钟骏马国际酒店010-82885858标准间:500元海淀区中关村南路南1条甲2号步行至会场7分钟北京辽宁大厦010-62589999标准间:591元海淀区北四环西路甲二号(保福寺桥东南角)步行至会场20分钟翠宫饭店010-62628888标准间:580元海淀区知春路76号步行至会场20分钟  六、联系我们  会议主办:中国科学院计算技术研究所、中国人类蛋白质组组织CNHUPO、  北京蛋白质组研究中心徐平实验室、北京生命科学研究所董梦秋实验室  会议承办:中国科学院计算技术研究所生物信息学实验室pFind团队  会议网站: http://cncp.ict.ac.cn  联系邮件: cncp@ict.ac.cn (非紧急会务,请使用邮件联系)  联系电话: 010-62600822 (紧急会务,请联系刘老师)
  • 600万!中国地质大学(武汉)四极杆轨道阱质谱(液相色谱高分辨质谱联用仪)采购项目
    项目编号:DDCG-20221103项目名称:中国地质大学(武汉)四极杆轨道阱质谱(液相色谱高分辨质谱联用仪)采购预算金额:600.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):600.0000000 万元(人民币)采购需求:1.采购四极杆轨道阱质谱(液相色谱高分辨质谱联用仪)一套,含离子源和离子传输、高分辨质谱、超高效液相色谱及其它配置要求等,包括设备的供货、安装、调试、验收及售后服务。具体技术要求详见招标文件第四章。2.是否接受进口产品:是。进口产品是指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自境外的产品。合同履行期限:交货期:合同签订后六个月内到货并安装调试完毕。质保期:验收合格之日起计算,所有硬件1年免费保修、所有软件1年免费保修升级。本项目( 不接受 )联合体投标。
  • Empower控制质谱,系列使用小贴士来了!(二)| 沃特世质谱以旧换新进行时
    Waters Empower因其合规性及强大的使用功能性,在市场上受到了众多制药行业实验室工作人员的好评。Waters ACQUITY QDa作为一款智能化小型化单四极质谱,也越来越多的被应用到药物研发、QC和各个领域的质量检测和控制部门。为了使大家能更加驾轻就熟地使用Empower来处理查看QDa质谱数据,我们特别推出系列使用小贴士,助力您提高工作效率,成为Empower/质谱小达人!任何没有质谱操作经验的色谱工作者都能使用ACQUITY QDa获得有用的质谱信息。Caroline West法国奥尔良大学副教授在第一期中,我们介绍了如何使用QDa采集和处理SIR(2D)和质谱all Scan(3D)数据的方法,在本期中,我们将介绍如何从紫外色谱图中获得峰的相关值。第1步:在Review界面中的3D PDA通道中提取感兴趣的波长。第2步:手动或使用处理方法对这些峰进行积分,这些峰的紫外光谱图会显示在Spectrum Review窗口中。第3步:点击Mass Analysis工具,或者从窗口菜单中选择并打开Mass Analysis窗口,每个积分峰的紫外光谱图和质谱图会对应显示。Mass Analysis窗口可以显示多样的信息,我们会在以后的小贴士中继续探索。第4步:在2D通道选项中,可以选择质谱TIC并将其与UV色谱图叠加。 (请确保点击Autoscale工具以纠正缩放差异)。您会看到总离子流图中的峰比UV色谱中的峰稍微晚一些,因为QDa是该系统中的第二个检测器。第5步:点击质谱谱图,可以在Spectrum Review中看到峰的质谱图。Spectra表中的保留时间取自紫外色谱图中的峰。第6步:可以在处理方法的Smoothing/Offset选项卡中输入一个小的偏移量来纠正这个轻微的偏移。建议计算两个通道间的峰值的平均保留时间差,并将其用作偏移值的设置。第7步:用修改后的处理方法重新处理进样可以给我们一个更好的色谱重叠图,并且根据质谱总离子流图校正了谱图的保留时间。后续我们会提供更多数据处理及查看相关的小贴士,请持续关注。质谱以旧换新正在进行时今年,沃特世将推出多款新型质谱和本土化质谱产品。针对使用Waters ACQUITY QDa的老用户,将计划执行老客户回馈政策,在购买新机器时给予一定的价格优惠,让您使用更低的成本,购买最新的机器!针对单四极质谱产品,我们整理了质谱资料礼盒,包含仪器使用原理、实用技巧、解析数据等材料,扫描下方二维码,填写您的需求,可免费获得以下资料!快来申请吧!后续会有专业人员与您联系。△扫码申请
  • 质谱技术的新方向—电荷检测质谱法(CDMS)
    电荷检测质谱法是通过同时测量单个离子的质荷比和电荷数,进而算得离子质量m的单粒子统计方法,在测定超大分子离子的质量分布方面有独特的优势。现有质谱仪在超大分子量测量方面面临的挑战在质谱仪中,被分析物质首先被离子化,随后各种离子被引入真空中的质量分析器,在分析器中的电场磁场作用下,离子的运动特性随其质荷比不同而产生差异,因而造成时空上的分离,并由检测器依次检测出来,因此形成质谱。所以,目前的质谱仪测量的是离子的质荷比(m/z),而不是质量本身。经过一个多世纪的发展,质谱仪从原先只能分析无机元素和小分子,逐步发展到能够分析有机物分子、生物大分子直至具备生命体特征的病毒颗粒。2002年诺贝尔化学奖之一授予了用电喷雾电离(ESI)进行蛋白质质谱分析的创始人John Fenn。在电喷雾质谱对蛋白质进行分析时,溶液中的蛋白质样品被传送到加有高压的毛细管尖端,强电场促使样品溶液喷雾,喷雾中的液滴通过蒸发,库仑爆炸等过程,形成带有多个电荷的蛋白质离子,被引入处于真空中的质谱分析器。每个离子所带的电荷数的多少,取决于分子的大小、分子在溶液中的几何构象(折叠或打开)以及电喷雾尖端处的电压和气流等参数。通常对蛋白质这种大分子来说,ESI质谱中都会呈现多种价态的谱峰群,群落中的每一组为某个电荷态该蛋白质的各个同位素峰、盐峰以及加合物峰等。由于电荷态z通常是连续的整数分布(例如z = 11,12....21,22...),人们可以通过计算不同电荷数对应的群落m/z的间隔来推算各组的电荷数z,进而求出实际的质量m的分布,也可以用电脑程序退卷积得到m分布。对于分析较小(分子量在5万以下)、较简单纯净的蛋白样品,退卷积还是很有效的。然而,在实际应用中对蛋白和蛋白组的分析,特别是对天然蛋白和病毒颗粒的分析却不那么简单。随着分子量上升,分子结构越来越复杂,各种翻译后修饰使被测蛋白的分子量出现差异化(heterogeneity),很宽的质量m分布(可达上千Da)使得不同价态的峰群连接在一起。图1中,用高分辨质谱仪对二种病毒壳体的质量进行测定,由于各种价态的质谱峰群连城一片,根本无法辨别谱峰,得到样品分子的质量。同时,实际样品也可能因处理不善或自然裂解,使谱图混杂着不同大小的分子离子,它们各自的价态z分布可能导致它们的峰群在m/z轴上交叠在一起。目前对于很多糖蛋白,分子量超过3、4万就出现峰群交叠,无法用退卷积软件来获得分子量的分布信息。事实说明,对于大生物分子的质谱分析,仅靠提高仪器的分辨率是无济于事的。图1 ESI质谱对大型病毒壳体质量测定的困难。(a,b)晶体结构效果图 (c,d) 的“高分辨”质谱分析图。(摘自:Kafader, J. O., Nature methods, 17(4), 391-394)糖蛋白是生物制品中比例最大的一类药物,其糖修饰对其功能非常关键,准确解析此类药物的糖修饰是药物研发、报批和质量监控的关键内容。但它们在ESI-MS的质谱中,看到的好像是一堆杂草,无法辨别有什么蛋白组分。将一个糖蛋白药物中的各组分进行高分辨检测,是当前生物质谱面临的巨大挑战。电荷检测质谱仪的提出与技术发展早在上世纪90年代,美国西北太平洋国家实验室R.D.Smith组的 Bruce, J. E等就提出可以在傅里叶变换质谱仪中同时测量单个离子的电荷和质荷比,从而算出离子的质量m。随后,美国劳伦斯伯克利国家实验室W. H. Benner 发明了一种线形的静电离子阱,并用其测量单个高价离子的电荷数和质荷比,进而得到单个事件中的离子质量m。只要连续不断地进行大量的单个离子测量,就可以把总离子事件统计出来,形成按质量分布的直方图,而这就是一张电荷检测质谱。图2,Benner小组采用的直线形静电离子阱进行CDMS测量的原理图CDMS技术的关键是如何准确地测量单个离子的电荷。测量中,离子在静电离子阱内进行周期性运动并在电极上感应出“镜像电荷”信号。通过对信号的傅里叶变换,得到离子信号的频率从而决定离子的质荷比,而由频谱峰的强度得到离子所带的电荷数。虽然单个离子的镜像电荷频谱的峰强度与离子的电荷数成正比,它也同时与离子在阱内的轨道形状、离子存活时间有关,而这些参量都存在不定性;并且由于镜像电荷信号强度极弱,回路中的电子噪声对精确测量镜像电荷产生很大的影响,因此早期的电荷测量的RMS误差达2.2e以上,由此计算出的质量精度只比凝胶电泳好一点。近年来随着人们对天然、复杂蛋白分析的需求日益显现,CDMS技术也进一步得到了发展。美国印第安纳大学Jarrold小组通过对线形静电离子阱分析器的不断改进,特别是采用了低温前级信号放大器等优化设计后,实现了最小RMS 0.2 e的电荷测量误差,测量的样品包括2 MDa以上的蛋白复合体(protein complex)和20 MDa以上的病毒外壳。在这个RMS误差下,通过电荷数取整可以大概率获得精准的电荷值,从而得到精准的质谱分布。图3给出了用普通ToF质谱仪和CDMS测量天然态丙酮酸激酶(PKn)多聚体的效果比较。当3个以上四聚体组装在一起时,ToF质谱完全无法辨别其质量分布,而CDMS可以看到近10个四聚体组合的质量峰。图3.用常规ToF质谱(左)和用CDMS测量的丙酮酸激酶(PK)多聚体,使用相同样品和相同电喷雾条件。(摘自D. Keifer: Analyst, 2017,142,1654)目前,虽然用线形静电阱结合傅里叶变换可以得到较好的电荷测量精度,但该方法每次只能测一个离子,否则库伦相互作用会影响测量。在实际测试中,每次引入的离子数是随机分布的,需要用软件鉴别超过一个离子注入的事件,也要发现因为和残余气体碰撞而半路夭折的事件,并把这些“不良”记录剔除。考虑单次分析时间大约需要1s,得到一张良好统计的CDMS谱图需要几个小时甚至一天的数据积累。加利福尼亚大学E. Williams团队对线形静电离子阱分析器的设计和的数据处理方法进行了创新,能让宽能量范围的离子同时进入离子阱进行分析,避免了离子之间的空间电荷作用,可以在一个测量周期内测量10-20个离子,进而有望提高了检测效率。与此同时,其他尝试使用商业傅立叶FT质谱仪进行CDMS的研究团体也逐步浮现。美国西北大学Kelleher团队、荷兰乌得勒支大学的A.R.Heck团队先后使用热电公司的静电场轨道阱(Orbitrap) 系统,通过更新数据处理软件,对CDMS进行了应用研究。除了Orbitrap是成熟的商业化仪器这一优点外,轨道静电离子阱内的离子由于其轨道运动,导致电荷分布在中心电极周围,因此其空间电荷相互作用较小。Kelleher 在Nature Method上的论文声称,基于Orbitrap的CDMS可以同时分析100个离子。不过,在电荷测量精度上,Orbitrap-CDMS目前只达到RMS 1 e左右,较Jarrold的线形静电阱还有一定的差距,但Orbitrap对m/z的测量精度、分辨率远远超过ELIT,一定程度上帮助消除在多离子同时分析时可能出现的m/z相近离子的信号干涉效应。笔者在岛津公司的欧洲研发团队去年也在JASMS发表了用CDMS测量糖蛋白的尝试。该工作采用了一种盘状平面静电离子阱分析器,如图4,而这种分析器也能像Orbitrap那样获得超高分辨质谱。通过对测量硬件和软件进行改进,实现了CDMS实验。该报道给出了一种全新的CDMS数据处理方法,能够克服离子在分析过程中因碰撞夭折造成测量不准的问题,同时实验验证了该方法的有效性,还对多个离子同时分析时的信号干涉等问题提出分析和研判,为深入研究CDMS技术,消除造成电荷测量误差的障碍打下了基础。图4,用于CDMS 实验的平面静电离子阱系统 (A. Rusinov, L. Ding, JASMS, 32, 5, 2021)CDMS技术的应用现状目前,电荷检测质谱技术还处于早期发展阶段,还没有现成的商品仪器出售,只有能够自己开发质谱仪器硬件,或自己改编FTMS(含Orbitrap)软件的专家才能进行这样的实验。 今年初美国沃特世公司宣布成功收购专攻电荷检测质谱技术(CDMS)及服务的初创企业Megadalton Solutions Inc. Megadalton Solutions是由美国印第安纳大学的Martin Jarrold和David Clemmer两位教授于2018年创立,他们目前是研发的CDMS仪器最长久的团队并拥有最成熟的技术。沃特世曾于2021年将Megadalton的CDMS技术引进到了沃特世Immerse Cambridge创新和研究实验室,并应用于各项先进检测及研发工作。沃特世公司首席执行官Udit Batra博士表示要进一步开发Megadalton的CDMS技术并将其商业化。在国内,CDMS无论是仪器技术开发还是应用都属空白。虽然国内在复杂生物大分子结构与功能的研究、病毒载体空壳率监测方面对CDMS已经产生需求,但我们在高端质谱仪器研制方面远远落后于西方。CDMS在技术上是基于FTMS分析原理而演化产生的,但国内目前对FT类型的质谱仪器研究,除了少量理论分析与离子光学仿真工作外,还没有实质性的进展,也没有企业能够提供FTMS类商品仪器。针对这些需求,笔者打算在前期研究工作的基础上,研究开发静电离子阱分析器,并进一步结合开发CDMS特定的数据处理软件,建成一套拥有自主知识产权的新型质谱仪器。同时建立国内的研发应用合作机制,解决目前国内超大分子蛋白质生物药剂质量分析的问题。预测CDMS技术未来的市场空间如前所述,目前对复杂蛋白等大型生物分子进行质谱分析时,由于其分子量的差异性(heterogeneity), 存在着严重的多价态峰群重叠问题,导致无法通过质谱仪获得这些大分子在样品中的质量分布。而用电荷检测质谱仪,无需对电荷态退卷积,可以直接得到蛋白质、蛋白复合体、各种转译后修饰造成的特定质量分布图。因此,该仪器的发展在天然蛋白质、糖蛋白、病毒颗粒的成分和结构研究,抗原-抗体作用机理研究和疫苗研发方面有很大的未来市场空间,具体可以列举以下几个方面:(1)新型电荷检测质谱仪可实现复杂样品的蛋白离子精确分析,可时提供复杂样品中各蛋白分子的结构,密度分布等。(2)可直接测定糖蛋白及其它各种转译后修饰造成的特定质量分布图,为解释蛋白大分子及其转译后修饰分子量或结构表征变化信息等之间的关系,从而对糖蛋白相关的疾病诊断具有重要意义。(3)通过研究DNA等生物大分子离子的电荷分布,以及质量与电荷的关联,可以推断这些大分子的结构,比如它的聚合程度、纤维股数等。(4)在病毒研究中,可以用来确定病毒衣壳的蛋白复合体结构及其组装反应的过程,这将在抗病毒药物的研究中发挥作用。(5)在基因疗法研究和产品质控中,本项目研制的电荷检测质谱仪可以用来测定腺病毒载体的空壳率,检查载体内的基因完整度。推动现代临床医学的发展;(6)电荷检测质谱仪还可以用来测定纳米聚合物分子的聚合度和分散指数,推动材料科学的发展。值得关注的是新冠疫情给质谱分析带来了全新机遇,除了对新冠病毒本身的蛋白进行分析研究以外,也可以在灭活疫苗、病毒载体疫苗以及核酸疫苗产品的质量控制、效果评价、免疫机制研究以及载体类疫苗的体外模拟产物的评价等方面发挥优势。关于笔者:宁波大学材料科学与化学工程学院/质谱技术研究院 丁力1990年于复旦大学物理系获理学博士学位。先后工作于复旦大学材料科学系,以色列魏兹曼科学研究所,英国贝尔法斯特女王大学纯粹与应用物理系。1998年加入岛津欧洲研究所。2007年至2011年任岛津分析技术研发(上海)有限公司总经理。2011-2020年任岛津欧洲研究所高级研究员,研发二部经理。主要领导了多项质谱仪器的研发,是国际上数字离子阱质谱技术的创始人,在离子源,四极场离子阱,静电离子阱,飞行时间等分析器技术及其联用技术方面有很多创新和突破。发表论文、报告、专著一百余篇,有三十余项发明专利。领域:QIT、ToF、Quadrupole、MALDI、APMALDI、ESI、Digital Ion Trap、Linear Ion Trap、Electrostatic Ion Trap,FTMS、 CDMS、MSMS、ECD、Ambient Pressure Ion Sources 等。目前丁力在宁波大学组建团队,继续静电离子阱的设计和优化工作,已提出了静电“和谐阱”的设计概念,充分利用其高次谐波来提高质谱分析器的分辨本领。同时也在探索在国内实现这种精密分析器的加工和组装工艺,为下一步实现超高分辨质谱仪国产化做准备,也为在国内研制电荷检测质谱仪打好基础。
  • 科迈恩发布全新色谱-质谱AI建模解决方案CHROMAN
    ModelLab Chroman 是由科迈恩科技全新开发的基于色谱及色谱联用技术的通用化学计量学建模与多组学分析软件,方便您快速开展基于各类常用色谱及色质联用-如LC, GC, LC/MS, GC/MS-数据格式(.csv, .cdf, .mzml等)的复杂体系数据分析任务。该系统采用C++语言专为科学数据AI计算开发,结合各类定性与定量化学计量学与机器学习高性能算法,为色谱及色质联用数据建模与机器学习提供行业领先的分析软件和科研工具。 ModelLab Chroman 是ModelLab系列AI建模分析软件中的一员。ModelLab可满足光谱、三维光谱、色谱、二维色谱、串联质谱、质谱离子源、质谱成像、核磁共振波谱等不同仪器数据多组学与AI建模分析的需要,为行业客户提供不同的解决方案。 图1 ModelLab 科学大数据AI建模解决方案产品家族新品亮点1. 全面的色谱及其串联质谱数据类型支持 ModelLab Chroman解决方案支持的仪器数据类型包括LC液相色谱, LC/MS液质联用, GC气相色谱, GC/MS气质联用,支持对各主流仪器厂家数据文件格式及国际通过格式(如.csv, .cdf, .mzml, .mzxml等)进行读取及建模分析。 图2 ModelLab 所支持的分析仪器数据格式2. 标准化的色谱及质谱预处理流程 ModelLab Chroman内置支持色谱图批量自动处理的标准化预处理流程,包括自动与手动峰积分、谱图平滑、背景扣除、内/外标含量计算、谱图求平均、保留时间裁剪、DAD光谱查看、XIC提取离子流生成、计算平均质谱图等一系列色谱及串联质谱数据处理工具。 图3 标准化的色谱峰积分3. 样品间比对与对齐功能 ModelLab Chroman支持多种样品间比对与对齐功能,用于不同样品间特征成分对齐和差异表征,包括色谱峰保留时间智能对齐、谱图叠加与镜像比对,以及质谱解卷积功能等。图4 色谱保留时间校正 4. 色谱及串联质谱建模一站式智能工具 ModelLab Chroman建模功能强大。系统内置各类常用的化学计量学与机器学习定性及定量模型,从而满足模式判别以及定量预测等不同色谱及色质联用数据建模的需要。图5 软件建模界面5. 丰富的色谱应用扩展 ModelLab Chroman针对不同分析领域提供丰富的色谱应用扩展,包括针对石油化工领域的油品智能分析系统、针对数字化配方的智能组分与感官调配系统等。图6 石油化工-定性鉴别与组分积分应用领域 通过ModelLab Chroman所提供的色谱法及色谱串联质谱法结合化学计量学和机器学习的多组学分析,其策略可广泛应用于各分析领域的复杂体系定量以及非靶向分析。结果灵敏、精确、智能,应用潜力巨大。1. 中药与民族药 药材及饮片真伪鉴别;道地产地溯源;多组分含量测定;指纹图谱分析;均化混匀工艺设计;2. 化学药与生物制品 有关物质分析;批间一致性评价;聚合型辅料精细表征;药品国评探索性研究;疫苗防护效力评价;3. 临床检测 代谢组学分析;药物代谢通路分析;质谱成像与空间代谢组学;4. 石油化工 轻重质油、润滑油、生物柴油等油品分析;油页岩分析;水中油的鉴别;录井勘探;真实性鉴别;5. 环境与水质 工业、农业废水、污水厂尾水等水质分析;污染物溯源分析;异味客观化评价;6. 快消品与农产品 真实性分析;风味感官组学;地理标志核心产区溯源;在线过程及工艺监控;品质分等分级;香精香料分析;数字化勾调配方开发。关于科迈恩科技科迈恩科技秉持“让AI为创新分析技术赋能”的愿景,致力于让广大用户受益于大数据和人工智能技术对于检测能力的创新和提高。目前科迈恩科技已在智能化仪器数据分析、快检技术、新药研发、精准医疗、感官评价等工业级AI建模等领域拥有系列化产品或解决方案,涵盖色谱、质谱、光谱、核磁共振等多维分析大数据的融合。所服务的客户覆盖制药、快消品、农产品、临床、石化、环保、交通、汽车制造等诸多领域。关注“科迈恩科技”公众号,了解更多分析检测行业的解决方案如您对科迈恩科技有更多想了解,可通过仪器信息网和我们取得联系!400-860-5168转3905
  • 海归博士造出中国牌“飞行时间质谱仪”
    留学海归创业者周振博士,从国外引进核心技术,在广州率先投产“飞行时间质谱仪”。这位40岁的年轻专家,作为广州留学归国创新创业人才的优秀代表,受党中央、国务院邀请,8月4日至10日参加了今年北戴河暑期专家休假活动。   归国创业引进技术填空白  1995年,一位德国教授到厦门大学参观,想招募人到实验室进行研究合作,“很偶然的机会,我就去了。当时正逢计算机蓬勃发展,很多外国人去搞计算机了,有关飞行时间质谱仪的项目没人愿意搞,仅剩下我一个中国人,于是幸运地参与了高端研究的开发。”回忆起以往,周振博士依然不改当初的梦想:做中国的飞行时间质谱仪。  周振博士学成后,在中科院院士、地球化学与沉积学家傅家的力邀下归国创业,并引进了最先进的飞行时间质谱仪技术、科学方法和国际化视野。他创立的禾信分析仪器有限公司一开始也起步维艰,但在开发区孵化器中获得各项扶持,省市区一共拨付了818万的科研经费,使其一解资金燃眉之急。目前,周振的公司承担着国家863项目、广东省科技攻关重点项目和粤港关键领域重点突破项目等,是国内唯一拥有完全自主知识产权飞行时间质谱技术,并具备工业质谱产品化能力的企业。  参加国家“千人计划”遴选  据介绍,质谱仪是科学分析仪器中最高端的产品之一,广泛运用于食品、环境、药物、国家安全等分析测试领域。我国的中高端质谱仪市场一直为国外公司垄断。如近几年备受关注的食品安全领域,质谱仪作为其中主要的科学检测仪器,需求量很大但却长期依赖进口,技术基础受制于人,对国家食品安全体系而言十分危险。周振回国创业,还有一份浓浓报国情,“就是希望在质谱仪这个领域不再受制于人。”  “我们选择了一条做高难度产品的道路。”周振心中有一个宏伟的目标——成为国内质谱仪主要供应商,在广东建成科学仪器高端产学研基地。目前,广州开发区被批准成为海外高层次人才创新创业基地,周振正在参加2009年国家“千人计划”的遴选,据悉目前已通过第一轮评审。  目前,周振研发的首台“工业质谱仪”已应用于炼钢行业,通过检测钢铁内气泡来监控,防止水分泄露引起爆炸,而新研发的“气溶胶质谱仪”则将于年底验收,生产后将可广泛用于空气质量环境监测。
  • 国内首套智能化计算成像光谱器件和系统正在产业化
    “我们都知道,从实验室原理样机到产业化应用存在巨大鸿沟,需要聚集技术、市场和资本等产业化要素资源,推进产品市场化进程。”王成表示。作为北京理工大学重庆创新中心高光谱计算成像系统与应用团队负责人,王成具有丰富的高科技成功产业化及高科技企业运营经验,曾在天津一家高科技企业主持高端医用检测仪器的研发、生产及市场化工作,目前该企业年销售额达亿元以上。多年的摸爬滚打,让他从原本科研出身的“商业小白”,成为拥有高技术型中小微企业的运营管理经验,深谙资本运作规律,精于产品市场运作的创业导师。来到重庆,王成再次开启了创业之路,他认为,这里有北京理工大学学校本部的支撑和影响力,有两江新区的大力支持,再加上重庆在产业升级方面对高新技术的强烈需求,更加坚定了高科技成果转化的信心,“这个地方还能让我感受到当年深圳创新的氛围”。目前,团队已经集聚了30余名软件、工程等专业的高端人才,吸引了多名高水平博士后入站,还在2021年初孵化了重庆谱视达科技有限公司,已研发出液晶相位延迟器、光谱调制器、微型光谱仪、通用型高光谱成像仪等多款产品,产品具备高性能、小型化、低成本等优点,实现了小批量的生产,并在水质监测、生态环保、智能工业检测等行业开展应用,也与重庆地研院开展地质灾害监测预警、生态环境监测、矿产资源调查监测等领域联合攻关、应用示范。面对诱惑,王成也能够摆正心态。“公司成立之后,有一些基础加工业务会找到我们,这些业务能为公司带来不少营业额,但耗费研发人员太多精力,也不能为技术的发展带来任何收益。”王成始终认为,将核心产品开发出来并销售出去更重要。在科研等行业领域打开市场后,王成想进一步发展经销商模式。“经销商希望我们的产品能够提升市场竞争力,但是研发产品肯定需要资金支撑,我们目前也在争取资本的助力。”王成表示,市场是需要培育的,产业化的道路是充满波折的。他用光比喻团队:一束光历经阻隔,最终将折射出多姿多彩的世界。
  • 质谱仪是一门怎样的生意?
    伴随着我国各行业对分析检测技术需求的大幅提升,以及物理化学、生命科学、光学、机械、电子、计算机等相关技术的快速发展,分析仪器也得到了广泛关注和高速发展。质谱仪器是通过测量带电粒子的质量进而对物质进行定性和定量分析的分析仪器,至今已有超过100年历史,质谱分析技术在近年来广泛地应用在环境检测、地球科学、材料科学、食品安全、临床检验、药物与毒物、生物医学研究等领域,应用层面也包罗万象。  中国质谱仪的发展历史可追溯至20世纪五十年代,当时我国推出了同位素质谱、氦质谱检漏仪等高端设备。时至今日,我国质谱产业的发展已经历了70年,质谱仪技术水平也有了显著的提高。但从总体上看,我国在质谱仪领域的研发、产业化及应用技术水平等方面与世界先进技术还有一定差距,国内高端质谱仪市场长期被国际行业巨头垄断。  根据中国海关总署统计数据显示,2014-2020年我国进口质谱仪由44.7亿元提升至105.2亿元,进口依赖度由2014年的94.7%降至2020年的74%,呈现改善趋势。2020年,我国质谱仪进口数量为13889台,其中从美国进口的数量为4535台,占我国质谱仪进口数量的32.7%,是我国质谱仪进口数量最多的国家。  目前,全球质谱仪市场主要被几家国际行业巨头占据,市场的主要参与者为赛默飞、丹纳赫、布鲁克、安捷伦、沃特世、珀金埃尔默、岛津等公司,大约占据了全球90%的市场份额。国内以分析仪器或质谱为主营业务的上市公司主要有天瑞仪器、聚光科技、禾信仪器、钢研纳克、莱伯泰科等。此外,国内涉及质谱仪器自主研发、生产和销售的非上市公司主要有舜宇恒平、东西分析、普析通用、毅新博创、融智生物、安益谱等公司。  由于质谱技术的发展,特别是在快速分析、直接分析等方面的技术突破,质谱仪在环境监测领域的应用日益广泛,已在大气、水质等监测领域成功实现产业化应用。“十三五”的PM2.5源解析需求,“十四五”的VOCs源解析需求,大气污染物的精准监管至关重要,目前VOCs走航监测车模式处于推广阶段,当前国产质谱仪在环境领域已经初露锋芒,多家优质企业涌现,国产替代的序幕已经拉开。  不仅如此,由于MALDI以及ESI的发展,质谱成为了生命科学研究中的重要工具之一,目前质谱在临床的应用主要在微生物鉴定、新生儿疾病筛查、维生素检测等领域,市场已经涌现出了毅新博创、禾信仪器、融智生物、达瑞生物、天瑞仪器、安图生物等多家优质国产企业,打破了进口垄断的局面。  仪器信息网整理了国内几家营收过亿且以分析仪器或质谱为主营业务的上市公司的财报概要,以期窥探国内质谱仪器龙头企业的经营情况,以及他们接下来的经营策略。  聚光科技:以环境监测仪器为基 布局生命科学、半导体等领域  据公开数据披露,聚光科技2020年营业收入41亿元,同比增长12%。公司以环境监测仪器起家,旗下多技术产适用于多细分领域,目前产品线已形成环境、工业、实验室、水利水务与生态综合发展5大板块,同时聚光也在加深生命科学、诊断以及半导体等新领域的发展。  三重四极杆质谱单价高、应用场景广泛,其作为GCMS或LCMS的高端产品,已经大量进入了中国市场,并在科研、化工、环境、食品、地质、农业、临床等领域均有广泛的应用。目前主要由赛默飞、安捷伦、沃特世、岛津、Sciex、珀金埃尔默等大型跨国公司所占据,产品形态主要有三个类型:LC-MS/MS、GC-MS/MS、ICP-MS/MS。聚光旗下子公司谱育拥有三重四极杆串联质谱的量产能力,据仪器信息网跟踪报道,谱育2019年推出了国内首台商品化的三重四极杆串联质谱仪EXPEC 5210 LC-MS/MS,2020年谱育科技乘胜追击,推出了EXPEC 5250 气相/液相色谱-三重四极杆质谱联用仪、以及SUPEC 7350 ICP-TQMS等质谱新品,未来其有希望在高端分析仪器的细分领域深化发展。  谱育自成立以来营收与净利润均保持高速增长态势,2019年营收、净利润同比增速分别为72%、57%。从战略发展方向上看,谱育的业务体系清晰,积极切入生命科学与半导体领域,其依托现有的分析检测技术与进样前处理技术,逐渐开创便携检测、在线监测、移动检测、实验室自动化等项目。并于2020年初计划切入半导体领域,其推出的ICP-MS、GC-MS等仪器瞄准半导体硅片、光刻胶中痕量、微量元素的检测。不仅如此,谱育还将进一步布局生命科学领域,目前公司的高端质谱仪可用于生命科学领域蛋白质、细胞中的元素检测等。  天瑞仪器:内生+外延 布局新增长点  天瑞仪器专业从事分析检测、环境监测、生态治理及相关服务,公司主营业务类别主要是分析检测仪器、环境监测仪器以及生态治理等,业务领域涉及工业检、环保治理、食品安全、医疗诊断和第三方检测等。  2020年5月天瑞将“基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF)”业务、人员及相关的资产(包括但不限于设备在内的所有有形资产以及专利、计算机软件著作权等在内的所有无形资产)以及厦门质谱拥有的“基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF)”相关的全部资产(包括但不限于设备在内的所有有形资产以及计算机软件著作权等在内的所有无形资产)整体转让给重庆拓谱生物工程有限公司(该公司为重庆中元汇吉生物技术有限公司的全资子公司),交易价为7616万元。  天瑞仪器称, MALDI-TOF仅是公司“大健康”发展战略的一部分,公司将其出售有利于更好地配置公司资源、提高资产运营效率。公司虽不能继续研发、生产基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF),但可以继续销售。据财报披露,该项资产出售为公司贡献的净利润占净利润总额的161.75%。  通过连续的资本运作,天瑞仪器环境监测领域产业链更为完整,公司的检测仪器所涉及的产业从工业、服务业进一步拓展到医学领域,检测对象也从无机物、有机物拓展到生物大分子,均得到进一步的完善。  禾信仪器:立足环境监测 向临床、食品、工业领域拓展  禾信仪器是国内少数全面掌握质谱源解析等质谱核心技术的企业之一,其技术和市场占有率具有优势。2021年8月24日,禾信仪器公告首次公开发行股票并在科创板上市。  禾信仪器一直从事质谱仪的研发、生产和销售,主要向客户提供质谱仪及相关技术服务,其产品和服务高度聚焦于大气环境监测领域中的PM2.5、VOCs和臭氧监测,在细分领域具有品牌优势,客户主要为各级生态环境部门、环境监测中心以及科研院所等,短时间内大气环境监测领域的客户是公司的主要收入来源。该领域的主要参与者有奥地利IONICON、美国MARKERS、美国TSI以及国内的天瑞仪器、聚光科技、雪迪龙等公司。  据公开报告披露,禾信仪器的主营业务收入由分析仪器和技术服务构成:  其中单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS系列)和VOCs在线监测飞行时间质谱仪(SPIMS系列)作为两大核心产品,贡献了收入的50%。其中SPIMS系列在环境监测方面主要用于VOCs监测,在工业分析方面主要用于工业生产过程中关键成分因子的在线检测。  质谱技术在医疗领域主要应用于临床检验,可在临床生化检验、临床免疫学检验、临床微生物检验以及临床分子生物诊断等多领域对传统诊断方法进行替代。因此禾信考虑向医疗健康领域进行市场拓展,2020年5月禾信仪器旗下的禾信康源医疗科技有限公司已经取得了微生物质谱检测系统CMI-1600的第二类医疗器械注册证,该产品也属于《“十三五”医疗器械科技创新专项规划》明确支持的“新型医用质谱仪、基于基质辅助激光解吸附等软电离方式的飞行时间质谱仪”,目前属于市场拓展阶段。  此外禾信计划推出三重四极杆质谱仪(应用于新生儿筛查、维生素D检测、激素检测、血药浓度监测、农药兽药残留监测以及食品添加剂检测等)和核酸检测质谱仪(应用于出生缺陷防控、安全用药指导以及呼吸道多病原体筛查等),目前这两类仪器均处于产品研发及储备阶段。在医疗健康该域的主要竞争者有布鲁克、生物梅里埃,国内主要有安图生物、金域医学、融智生物、天瑞仪器等公司。  莱伯泰科:样品前处理领军企业 高端分析仪器再创业  莱伯泰科自成立以来,始终致力于研发全自动实验检测平台,联接包括样品采集与处理、自动化进样、分析检测、智能数据分析在内的全检测流程,覆盖并联通实验分析的各个环节,为环境监测(水、空气、土壤检测)、食品检测、医疗制药、地质勘测等领域的用户提供自动化、系统化的实验分析检测整体解决方案。2020年,莱伯泰科开始加大在化学分析测试仪器领域的竞争力,开发了医疗痕量元素分析仪(Lab MS 3000 ICP-MS)产品,并于2021年5月20日正式推出。  2020年莱伯泰科针对ICP-MS的研发投入金额达750万元,占该年度研发总投入的25.56%。公司希望通过提升产品性能、丰富分析仪器品类来提高在食品检测、环境监测(水、空气、土壤检测)等相关领域的市场地位和占有率,同时进一步延伸扩展到医疗、制药、半导体检测等新领域。  钢研纳克:第三方检测和分析仪器双轮驱动 探索业务多元联动  钢研纳克是专业从事金属材料检测技术的研究、开发和应用的企业,目前已是国内钢铁行业的权威检测机构。公司提供的主要服务或产品包括第三方检测服务、检测分析仪器、标准物质/标准样品、能力验证服务、腐蚀防护工程与产品。其中检测分析仪器可分为原子光谱、X射线荧光光谱、气体元素分析、质谱、力学、无损探伤及环境监测七大类,产品类型丰富,目前共有40多种产品型号,覆盖金属材料检测、环境监测、食品药品检测等应用领域。  第三方检测服务和检测分析仪器是公司主要收入来源,2020年二者收入分别占公司收入的41%和33%。其中分析仪器板块的火花光谱、ICP光谱及ICP-MS等主要仪器产品销量均实现较大增长。  不仅如此,公司在分析仪器技术的关键领域也取得了进展,针对高温合金痕量元素检测需求,在已有PLASMA MS 300(ICP-MS)仪器的基础上,攻克了高基体进样系统、耐高盐进样锥、在线稀释系统、制冷雾室系统、高动态四极杆质量分析器等关键技术 首次成功搭建Paper Spray(纸喷雾)离子源,并采集到质谱信号。  在“十四五”期间,公司将聚焦核心主业,拓展第三方检测、仪器、实验室业务、认证评价、腐蚀防护五大业务板块。
  • 我国引进新型计算机断层扫描仪宝石能谱CT
    中国已批准引进国际最新型的计算机断层扫描仪——宝石能谱CT,首批将陆续在香港、北京、上海、广州等城市安装使用。这是记者从北京举行的新技术介绍会获得的信息。 由通用电气公司医疗集团研发的这一高端CT已通过国家食品药品监督管理局认证,并在北京医院、解放军总医院进行了临床试验使用。 参加临床实验使用的中华放射学会副主任委员、北京医院教授周诚称,新仪器为临床影像诊断研究提供了全新平台。由于其采用宝石做为探测器材料,并使用瞬时变能高压发生器和动态变焦球管等新技术,可消除金属硬化伪影,发现普通CT不能发现的小病灶,对于疾病的早发现、早诊断有显著优势。 北京阜外心血管医院吕滨教授指出,该仪器能精确观察冠脉狭窄程度与三毫米以下支架腔内结构,解决了长期困扰放射诊断医生的冠状动脉钙化与支架的硬化伪影问题,可显著提高诊断成功率,同时还可降低超过百分之九十以上的放射剂量。此外,它还可实现目前最高的图象空间与密度分辨率,临床常规扫描能显示支气管的五至七级分支,清晰显示毫米级血管。
  • 用于植物油快速质控的自动计算法以及品质鉴定
    Peter J. Lee、Yoji Ichikawa、Roger R. Menard和Alice J. Di Gioia沃特世公司,美国马萨诸塞州米尔福德市引言植物油是食品、化妆品和个人护理品的重要成分,主要来自于世界各地的22种油料作物。生产加工、贮存、运输和销售各环节都对植物油的质量起着至关重要的作用。偶发事件和故意事件均会导致植物油的交叉污染。现已颁布了包括315/93/EEC、2568/91/EEC、EC 333/2007和EC 640/2008在内的多部法规,要求鉴定植物油的品质,并避免污染,从而保障公共健康和公平交易1。 为了确保产品质量,满足法规要求并维护公司最有价值的资产&mdash &mdash 品牌形象,植物油公司对植物油的生产过程,从原料到成品全过程进行监控。目前,植物油分析主要依靠气相色谱法(GC)和高效液相色谱法(HPLC)。气相色谱法要求在分析前进行衍生化,这既耗时又费力2。为了实现完全分离,普通的高效液相色谱法要求使用卤代溶剂或使用会使运行时间更长的非卤代溶剂3-6,。自卤代溶剂被认识到具有致癌作用后,卤代溶剂的使用在大多数实验室受到了限制。因此,人们对用于植物油质量控制和品质鉴定更有效的分析工具的需求日渐增加。 ACQUITY UPLC系统是新一代液相色谱平台。使用UPLC/PDA/ELSD/质谱检测器,可以更快进行筛选、在不使用卤代溶剂7-10条件下对植物油的表征建立高分离度的方法。只需一次进样,超高效液相色谱(UPLC)系统就能得到多种类型的数据,产生重现好的指纹图谱数据,鉴别甘油三酸酯的组分,并评估植物油氧化和分解程度。与普通的高效液相色谱相比,超高效液相色谱缩短了分析时间,减少了溶剂用量,并能从一次进样中提供更高分离度并带有更多信息的色谱图。因此,超高效液相色谱法的性价比更高。本技术文献描述了用于植物油质控和品质鉴定的更为高效的系统解决方案,即使用UPLC和EmpowerTM 2软件的用户自定义字段的计算功能,自动定量并报告植物油样品是否符合用户设定的质控标准。此方案不再需要人工计算,从而避免了可能的人为误差并能够快速而准确地报告关键信息。掌握了准确、及时的结果,决策者就能提高交货效率和产量,即减少不合格产品,避免产品召回,并最大限度地减少责任诉讼。本文的实验部分提供了关于自定义字段计算的例子,并附有其详细步骤。实验样品准备:食用油,购买自当地的食品杂货店。用2-丙醇将食用油样品稀释为6 mg/ml的溶液,以备分析之用。超高效液相色谱条件:超高效液相色谱系统: ACQUITY UPLC,PDA检测器软件: Empower 2PDA参数:检测波长: 195-300nm采样率: 20 pts/s过滤响应速度: 快超高效液相色谱参数:色谱柱: ACQUITY BEH C18 2.1 x 150 mm弱洗脱: 2-丙醇(每次洗脱用量:500 &mu L)强洗脱: 2-丙醇(每次洗脱用量:500 &mu L)充填洗脱: 10%的CH3CN水溶液(每5分钟)流动相A: CH3CN流动相B: 2-丙醇柱温: 30° C进样量: 2 &mu L(满环定量)梯度条件:时间 (min) 流速 (mL/min) %B 曲线0 0.15 10 &mdash 22 0.15 90 6平衡色谱柱和UPLC系统条件:时间 (min) 流速 (mL/min) %B 曲线 0 0.13 100 &mdash 18 0.13 10 1121.5 0.7 10 1124.5 0.15 10 1125 0.15 10 11说明:运行样品组之前,先进一针空白试样2-丙醇;该检测值被用作PDA 3D谱图的空白扣除。用于鉴定特纯天然橄榄油A质量的质控 标准:为了便于演示,我们从纯天然橄榄油A的典型色谱图中选取六个峰。选择其中的一个峰作为标记峰,其余的峰为指示峰。&ldquo 峰面积比(指示峰面积除以标记峰面积)± 3xSTDEV&rdquo 用作指示峰的质控标准。1. 指示峰3O(峰面积OOL/标记峰面积)0.84或0.86,则合格;否则不合格。2. 指示峰OOL(峰面积OOL/标记峰面积)1.18或1.21,则合格;否则不合格。3. 指示峰LLO(峰面积LLO/标记峰面积)0.39或0.41,则合格;否则不合格。4. 指示峰LLL(峰面积LLL/标记峰面积)0.039或0.045,则合格;否则不合格。5. 指示杂质峰(杂质峰面积/标记峰面积)0.42,则合格;否则不合格。创建计算峰面积比自定义字段的步骤11 :1. 点击&ldquo 配置系统&rdquo ,进入配置管理员;在树形结构中点击&ldquo 项目&rdquo 。2. 选择并右击所需的项目。3. 选择&ldquo 属性&rdquo ,打开&ldquo 项目属性&rdquo 窗口。4. 点击&ldquo 自定义字段&rdquo 标签;然后点击&ldquo 新建&rdquo ,打开&ldquo 数据和类型选择&rdquo 窗口(图1)。5. 在字段类型中选取&ldquo 峰&rdquo ,在数据类型中选取&ldquo 实数(0.0)&rdquo ;然后点击&ldquo 下一步&rdquo 打开&ldquo 选择来源&rdquo 窗口,如图2所示。6. 在&ldquo 数据来源&rdquo 中选择&ldquo 计算&rdquo ,在&ldquo 样品类型&rdquo 和&ldquo 峰类型&rdquo 中选择&ldquo 全部&rdquo ;在&ldquo 搜索顺序&rdquo 中选择&ldquo 只限于结果组&rdquo ,然后在弹出窗口中点击&ldquo 确定&rdquo ;不要勾选&ldquo 全部或没有&rdquo 以及&ldquo 丢失峰&rdquo 选项;点击&ldquo 下一步&rdquo ,打开&ldquo 输入公式&rdquo 窗口,如图3所示。7. 将面积/IS[面积]输入至字段中;点击&ldquo 下一步&rdquo ,打开&ldquo 数值型参数&rdquo 窗口(使用默认值)。8. 点击&ldquo 下一步&rdquo ,打开&ldquo 输入名称&rdquo 窗口。9. 输入新的字段名(例如,此处所用的字段名是&ldquo Ratio _IS&rdquo );在&ldquo 创建该字段&rdquo 中选择&ldquo 项目&rdquo 。10. 点击&ldquo 完成&rdquo ,这样就创建了一个名为&ldquo Ratio_IS&rdquo 的自定义字段,用于计算峰面积比,如图4所示。创建自定义字段并根据特定指示峰面积比的标准确定&ldquo 合格&rdquo 或&ldquo 不合格&rdquo 的步骤如下:1. 点击&ldquo 配置系统&rdquo ,打开配置管理员;在树形结构中点击&ldquo 项目&rdquo 。2. 选择并右击所选择的工作项目。3. 选择&ldquo 属性&rdquo ,打开&ldquo 项目属性&rdquo 窗口。4. 点击&ldquo 自定义字段&rdquo 标签;然后点击&ldquo 新建&rdquo ,打开&ldquo 数据和类型选择&rdquo 窗口,如图1所示。5. 在字段类型中选择&ldquo 峰&rdquo ,在数据类型中选取&ldquo 布尔(0.0)&rdquo ;然后点击&ldquo 下一步&rdquo ,打开&ldquo 选择来源&rdquo 窗口。6. 在&ldquo 数据来源&rdquo 中选择&ldquo 计算&rdquo ,在&ldquo 样品类型&rdquo 和&ldquo 峰类型&rdquo 中选择&ldquo 全部&rdquo ;在&ldquo 搜索顺序&rdquo 中选择&ldquo 只限于结果组&rdquo ,然后在弹出窗口中点击&ldquo 确定&rdquo ;选择&ldquo 全部或没有&rdquo 选项,在弹出窗口中点击&ldquo 是&rdquo ;然后点击&ldquo 下一步&rdquo ,打开&ldquo 输入公式&rdquo 窗口。7. 将以下公式输入至字段中:GTE(3O[Ratio_IS],0.841)E(3O[Ratio_IS],0.859])*EQ(Name,&ldquo 3O&rdquo )+NEQ(Name,&rdquo 3O&rdquo )*-1*500008. 点击&ldquo 下一步&rdquo ,打开&ldquo 翻译定义&rdquo 窗口,如图5所示。9. 在&ldquo 0&rdquo 旁边,输入&ldquo 不合格&rdquo ;在&ldquo 1&rdquo 旁边,输入&ldquo 合格&rdquo ;然后点击&ldquo 下一步&rdquo ,打开&ldquo 输入名称&rdquo 窗口。10. 输入一个名称(例如,此处使用的是&ldquo Oly_OOO&rdquo );在&ldquo 创建该字段&rdquo 中选择&ldquo 项目&rdquo 。11. 点击&ldquo 完成&rdquo ,这就创建了一个名为&ldquo Oly_OOO&rdquo 的自定义字段用于检验峰面积比(OOO峰面积除以标记峰面积)是否符合指示峰OOO的质控标准,如图6所示。重复进行第1-8步,以确定其余的指示峰是否合格:对于指示峰OOL,在第4步中,在&ldquo 输入公式&rdquo 窗口中输入以下公式:GTE(OOL[Ratio_IS],1.18)E(OOL[Ratio_IS],1.21])*EQ(Name,&ldquo OOL&rdquo )+NEQ(Name,&ldquo OOL&rdquo )*-1*50000. 在第7步中,在字段名中输入&ldquo Oly_OOL&rdquo ,创建字段&ldquo Oly_OOL&rdquo ,以检验峰面积比(OOL峰面积除以标记峰面积)是否符合质控标准。对于指示峰LLO,在第4步中,在&ldquo 输入公式&rdquo 窗口中输入以下公式:GTE(LLO[Ratio_IS],0.39)E(LLO[Ratio_IS],0.41])*EQ(Name,&ldquo LLO&rdquo )+NEQ(Name,&ldquo LLO&rdquo )*-1*50000. 在第7步中,在字段名中输入&ldquo Oly_LLO&rdquo ,创建字段&ldquo Oly_LLO&rdquo , 以检验峰面积比(LLO峰面积除以标记峰面积)是否符合质控标准。对于指示峰LLL,在第4步中,在&ldquo 输入公式&rdquo 窗口中输入以下公式:GTE(LLL[Ratio_IS],0.039)E(LLL[Ratio_IS],0.045])*EQ(Name,&ldquo LLL&rdquo )+NEQ(Name,&ldquo LLL&rdquo )*-1*50000. 在第7步中,在字段名中输入&ldquo Oly_ LLL&rdquo ,创建字段&ldquo Oly_ LLL&rdquo , 以检验峰面积比(LLL峰面积除以标记峰面积)是否符合质控标准。对于杂质指示峰,在第4步中,在&ldquo 输入公式&rdquo 窗口中输入以下公式:GT(Impurity[Ratio_IS],0.42)*EQ(Name,&rdquo Impurity&rdquo )+NEQ(Name,&ldquo Impurity&rdquo )*-1*50000. 在第7步中,在字段名中输入&ldquo Oly_Impurity&rdquo ,创建字段&ldquo Oly_ Impurity&rdquo ,以检验峰面积比(杂质峰面积除以标记峰面积)是否符合质控标准。本方法用定时组功能计算杂质峰的总和:1. 在&ldquo 编辑处理方法&rdquo 窗口中,选择&ldquo 定时组&rdquo 标签,如图7所示。2. 在&ldquo 名称&rdquo 字段中输入杂质名称,在&ldquo 开始时间&rdquo 字段中输入&ldquo 3&rdquo ,在&ldquo 结束时间&rdquo 字段中输入&ldquo 13.6&rdquo 。3. 勾选&ldquo 不包括已知峰&rdquo 字段。在处理方法中标记选定的标记峰和指示峰:1. 在&ldquo 编辑处理方法&rdquo 窗口中选择&ldquo 组分&rdquo 标签。2. 将保留时间为9.81 min的峰名称改为IS,在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo 标记峰&rdquo ,如图8所示。3. 将保留时间为13.79 min的峰名称改为3L,在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo LLL&rdquo 。4. 将保留时间为14.85 min的峰名称改为2LO,在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo LLO&rdquo 。5. 将保留时间为15.87 min的峰名称改为2OL,在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo OOL &rdquo 。6. 将保留时间为16.85 min的峰名称改为OOO,在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo OOO&rdquo 。在处理方法中创建命名组的步骤:1. 在&ldquo 编辑处理方法&rdquo 窗口中选择&ldquo 命名组&rdquo 标签。2. 在&ldquo 名称&rdquo 栏中输入3O、LLL、LLO、OOL和Oly,如图9所示。3. 分别将OOO、3L、2LO、2OL和IS从&ldquo 单峰组分&rdquo 拖至各自相应的命名组中,如图9所示。创建合格或不合格报告模板的步骤:1. 点击&ldquo 方法&rdquo 标签,选择一份报告,右击该报告;选择&ldquo 打开&rdquo ,以显示&ldquo 编辑报告方法&rdquo 窗口。2. 在&ldquo 编辑报告方法&rdquo 窗口中选择&ldquo 新建&rdquo ,打开&ldquo 新方法/组&rdquo 窗口。3. 选择&ldquo 创建新报告方法&rdquo ,勾选&ldquo 使用报告方法/组向导&rdquo 选项;然后点击&ldquo 确定&rdquo ,打开&ldquo 报告方法模板向导&rdquo 。4. 选择&ldquo 单个报告&rdquo ,然后点击&ldquo 下一步&rdquo ,打开&ldquo 新方法向导&rdquo 窗口。5. 在报告类型中选择&ldquo 单个&rdquo ,然后点击&ldquo 完成&rdquo ,显示一个报告方法模板。6. 在色谱图上右击,选择&ldquo 属性&rdquo ,打开&ldquo 色谱图属性&rdquo 窗口(图10)。7. 选择&ldquo 峰标签&rdquo ,勾选&ldquo 仅使用峰标签&rdquo ,然后点击&ldquo 确定&rdquo 。8. 右键单击&ldquo 表&rdquo ,选择&ldquo 属性&rdquo ,打开&ldquo 表属性&rdquo 窗口。9. 选择&ldquo 峰&rdquo 标签,勾选&ldquo 峰组&rdquo 。10. 点击&ldquo 表&rdquo 标签,然后在树形结构中点击所需的峰。双击每个指示峰,以将相应的自定义字段添加到结果表格中,如图11所示。11. 点击&ldquo 确定&rdquo ,输入该报告模板的名称(例如,此处显示的名称是&ldquo 特级天然橄榄油质控报告&rdquo ),然后在工具栏中点击&ldquo 保存&rdquo 。结果和讨论不使用卤代溶剂做流动相的普通高效液相色谱法很难分离植物油的主要组分&mdash &mdash 甘油三酸酯。图12为普通高效液相色谱法(2根5&mu m粒径颗粒填充的150mm长的C18柱,蒸发光散射检测器ELSD)得到的大豆油的典型色谱图,使用乙腈和二氯甲烷作为流动相,实现该分离需要60多分钟。由于二氯甲烷在240nm以内具有紫外吸收,这会干扰甘油三酸酯的紫外吸收(最大波长吸收值约210nm),因此使用蒸发光散射检测器(ELSD)进行检测。ACQUITY UPLC系统的设计特点是使用小颗粒装填技术的高效色谱柱,以进行更快速、更灵敏和更高分离度的分离。UPLC的溶剂传送系统能承受高达15,000 psi的背压,因此能够使用2-丙醇等高黏度溶剂进行植物油分析。由于2-丙醇对植物油的溶解性好12、低毒,透射度限制低,便于对甘油三酸酯进行紫外检测,因此2-丙醇被选作强洗脱液。图13为关于同一大豆油样品的10张叠加的紫外色谱图说明UPLC法的重现性,此分离使用1.7&mu m粒径的2.1 x 150mm的 BEH C18色谱柱,乙腈/2-丙醇作为流动相,整个运行时间缩短为22分钟。图12和图13比较,具有相似的甘油三酸酯峰型,但UPLC法具有更高的分离度,更短的运行时间。数据表明不使用致癌溶剂作为流动相,使用 UPLC分离植物油中的组分具有明显优势。用于植物油分析的乙腈/2-丙醇流动相的UPLC系统可使用PDA、ELSD和MS检测器,不像其他用于普通高效液相色谱法的溶剂。一次进样便可得到多种数据类型,并可以产生可重现的指纹图谱数据7,通过质谱法鉴别甘油三酸酯组分10,并用PDA多波长扫描测定植物油的氧化程度8。目前已知植物油具有特征的甘油三酸酯比,这对植物油指纹图谱5-8的鉴别很有用。如图14-16所示,核桃油、葡萄籽油、芝麻油、特级天然橄榄油A、特级天然橄榄油B、榛子油、茶籽油、玉米油、加拿大低酸油、高油酸葵花籽油和普通葵花籽油的紫外色谱图证实,每种油样品都具有独特的色谱类型,即相对峰强度。为了高效使用峰强度比进行品牌质控和质量鉴定,Empower 2软件的自定义字段计算功能可根据用户设定的质控标准自动将原始色谱数据转换为合格或不合格报告。以特级天然橄榄油A为例说明该改进的方法。图17为特级天然橄榄油A的叠加紫外色谱图和峰面积。甘油三酸酯的峰面积从最强峰(OOL)到最弱峰(LLL)其RSD值(n=6)0.9%。共有20多个可见峰,任一峰都能被用作标记峰或指示峰,用以计算峰面积比。为了便于讨论,将之前确定的甘油三酸酯的峰OOO、OOL、LLO和LLL选作指示峰10,将仅出现在橄榄油产品中、通过紫外检测观察到的保留时间为9.8分钟的强峰选作标记峰13。由于大多数廉价的蔬菜油和降解油具有很多保留时间低于13.6分钟的其它强峰9,因此可用定时组功能(图7)创建杂质指示峰,以监测是否存在污染。该杂质指示峰是指标记峰之外的保留时间介于3-13.6分钟的所有峰的总和。通过创建自定建自定义字段&ldquo Ratio_IS&rdquo (图4),可用Empower 2软件自动计算峰面积比(指示峰面积除以标记峰面积)。表1总结了峰面积比的结果以及STDEV值。&ldquo 峰面积比± 3xST-DEV&rdquo 被用作每个指示峰的质控标准。由于地理和其它种植条件的差异,植物油的某一特定类型会存在差异。该数值在比较其它植物油样品是否符合基于特定油品的质控标准方面具有极大的价值。现在,Empower 2软件能够使用自定义字段计算、命名组、定时组和报告模板(如图6、7、9、10和11所示),根据特级天然橄榄油A的质控标准,自动计算并报告样品合格与否的结果。图18为特级天然橄榄油A的典型Empower质控报告。该报告表明所有指示峰均符合质控标准。Empower软件的这些高级功能避免了人工计算步骤,因此能避免可能出现的人为误差。昂贵的特级天然橄榄油通常会被掺入廉价橄榄油和其它植物油(例如大豆油和榛子油)。图19为一份特级天然橄榄油B的报告。所有指示峰均表明该特级天然橄榄油B未通过根据特级天然橄榄油A制定的质控标准。在该色谱图中存在保留时间13.6 min的额外峰,这些数据清楚地表明两种品牌的橄榄油样品存在差异,并证实并非所有市售的特级天然橄榄油的品质都相同。图20为一份掺入9%榛子油的特级天然橄榄油A的报告。所有指示峰均表明该掺假样品不符合质控标准。而且,根据特级天然橄榄油A制定的同一质控标准也应用于分析其它植物油(图14-16),同样掺入1%大豆油或1%玉米油的特级天然橄榄油A,均不合格。之前描述的是使用UPLC-TOF和集成软件工具检测橄榄油掺假的化学计量方法14。本技术文献为植物油质控和品质鉴定提供了可供选择的另一种解决方案。本方法可完全自动地获取并处理数据,从而生成明确的合格或不合格报告。结论具有Empower 2 软件的ACQUITY UPLC系统能不需要衍生化和卤化溶剂,且能快速分析植物油样品并进行品质鉴定。UPLC系统得出的数据具有良好的重现性、精确性和准确性,而且简单易懂。分离速度比普通高效液相色谱法快三倍,所消耗的溶剂量减少8倍,所产生的有害废物也减少8倍;从而能够节省成本,提高安全性。ACQUITY PDA检测器能产生高分离度和高重现性的数据,这有助于轻松建立用于制定每种品牌植物油的质控和品质鉴定标准的指纹图谱数据。借助Empower 2软件的自定义字段计算功能,关键的产品质控数据可从原始数据中准确得出并根据用户设定的标准快速传送,有效地出具简单易懂的合格或不合格报告。决策者能根据这些重要信息及时做出决定,从而提高生产率。使用本UPLC方法,植物油公司能够轻松自信地鉴定产品的品质和质量。与植物油产品纯度方面利益相关的其他行业,例如化妆品公司、个人护理品公司和食品公司,也将从本方法中受益。参考文献1. http://www.fediol.org/5/pdf/legislation.pdf2. VG Dourtoglou et al. JAOCS, Vol.80, No.3: 203-208, 2003.3. LCGC, The Application Notebook, Sept 1, p51, 2006.4. A J Aubin, C B Mazza, D A Trinite, P McConvile. Analysis of Vegetable Oils byHigh Performance Liquid Chromatography Using Evaporative Light ScatteringDetection and Normal Phase Eluents. Waters Corporation, No. 720002879EN,2008.5. P Sandra et al J Chromatogr. A 974: 231-241, 2002.6. International Olive Oil Council standard method COI/T.20/Doc. No. 20 2001.7. P J Lee, C H Phoebe, A J Di Gioia. ACQUITY UPLC Analysis of Seed Oil (Part 1):Olive Oil Quality & Adultration. Waters Corporation, No. 720002025EN, 2007.8. P J Lee, C H Phoebe, A J Di Gioia. ACQUITY UPLC Analysis of Seed Oil (Part 2)Olive Oil Quality & Adultration. Waters Corporation, No. 720002026EN, 2007.9. P J Lee, and A J Di Gioia. ACQUITY UPLC/ELS/UV: One Methodology for FFA,FAME and TAG Analysis of Biodiesel. Waters Corporation, No. 720002155EN,2007.10. P J Lee and A J Di Gioia. Characterization of Tea Seed Oil for Quality Controland Authentication. Waters Corporation, 720002980en, 2009.11. Empower\help\Custom Field Calculation.12. F O Oyedeji et al Characterization of Isopropanol Extracted Vegetable Oils. JApplied Sci. 6: 2510-2513, 2006.13. The marker (Oly) peak at 9.8 min was well detected by UV but had weak MSresponse with APCI positive ionization mode. According to the SQD MS spectra,the marker peak is not a triglyceride. High resolution mass spectrometers withexact mass capabilities are needed in order to properly elucidate its chemicalstructure. However, it is not necessary to have peak identification for this QCand authentication methodology.14. P Silcock and D Uria. Characterization and Detection of Olive Oil AdulterationsUsing Chemometrics. Waters Corporation No. 720002786en, 2008.
  • 仅利用质谱,机器学习可预测未上市新型人造毒品
    英国《自然机器智能》杂志15日发表一项计算生物学突破,包括加拿大英属哥伦比亚大学在内的研究团队研发了一种自动化、生成式的机器学习方法,可以仅利用质谱就确定未知的新型精神药物(又称人造毒品)的化学结构,了解这些结构能帮助法医实验室更快识别出疑似的人造毒品。  每年有大量新型精神药物出现在非法市场上,这些药物会造成与已知非法药物相近的精神效果,但其合成方式使其在化学上与已知非法药物有所不同,这些药物规避了现有的毒品法规,甚至难以被侦测。法医实验室使用质谱分析法在查封药片或粉末中识别已知人造毒品。但是,要弄清一种全新人造毒品的结构,通常需要化学专家工作数周或数月,并且需要用到多种实验技术。  加拿大英属哥伦比亚大学研究人员迈克尔斯金奈德及其同事,此次使用全球各地法医实验室众包的保密数据,训练了一个机器学习模型。他们所使用的算法也被称为深度神经网络,其灵感来自于人脑的结构和功能。机器学习产生了结构和性质都类似于近期人造毒品的分子。该模型随后产生了一个数据库,包含十亿种潜在新型精神药物的结构。用模型训练结束后新收集的数据测试该模型,发现这一方法可以仅用质谱就确定未知人造毒品。在准确结构难以精准确定的实例中,该模型建议的结构,与未知人造毒品非常相似。  研究人员发现,该模型还可帮助人们了解到哪些分子更有可能出现在市场上,哪些不太可能。研究人员总结说,用其他数据集训练的类似的生成方法,也可以帮助识别其他特定领域未知分子的结构,例如识别新型兴奋剂或者环境污染物。  研究资深作者、阿尔伯塔大学计算科学教授戴维维斯哈特表示,这一模型意义有点类似2002年的科幻电影《少数派报告》,其可以对即将发生的犯罪活动有所预知,从而帮助显著减少犯罪,“从本质上讲,这一新成果为执法机构和公共卫生计划提供了一个所谓‘先机’,让他们知道需注意什么。”  斯金奈德表示,该模型仅仅通过精确的质谱测量就阐明整个化学结构,而将数十亿个结构的列表缩小到10个候选结构,大大加快了化学家识别新药物的速度。
  • 质谱技术驱动生命科学的发展
    来自美国Scripps研究所的国际著名蛋白质组学专家 John R. Yates 教授应邀出席了近日召开的第五届亚洲与大洋洲质谱会议暨第33届中国质谱学会学术年会,并作大会报告。Yates 教授在他的报告的前半部分中详细介绍了蛋白质组学的发展历程和未来的发展方向。Yates教授与本网宋苑苑博士在会议间隙合影留念鸟枪法蛋白质组学的演变 提到蛋白质组学的发展,自然绕不开质谱技术的发展。在过去的100年里,质谱技术可以说是以指数级的速度迅猛发展。这种进步可以部分归功于机械、电子和计算机工业领域的创新。但一些偶然的颠覆性突破,可能才是质谱技术的发展在质上取得飞跃的根本原因。大规模蛋白分析或是蛋白组学之所以成为可能,正是由于这些颠覆性的突破而导致的。 当质谱具备分析有机分子的能力的时候,自然而然的,分析氨基酸和小肽就成为了下一个目标。由于这些两性和极性分子缺少挥发性以及早期质谱质量范围的限制,导致分析工作十分复杂。为了解决这个问题,人们巧妙地利用衍生化的办法来使这些被改性的氨基酸和小肽气化。同时利用EI源来碎片化这些分子,以实现肽段测序。随着高分辨率、精确质量仪器的出现,精确质量被作为一个工具用于小肽的测序。而对于小肽分析能力的获得使得我们可以利用酶解和酸解的办法对蛋白进行分析。通过产生重叠的肽碎片,蛋白的序列就可能被重建。很显然,这种策略将产生非常复杂的肽段混合物,从而对当时的分离技术(GC)提出了更高的要求。那时,最大的挑战来自于如何省去繁琐的衍生化步骤而实现肽的离子化,否则科学家的分析对象只能局限于那些高丰度蛋白。 一个颠覆性的突破发生在1981年,也就是快原子轰击(FAB)的发展。这是第一次使得人们可以无需对肽(其分子量可以达到 〉1-2KDa)进行改性就可以完成很稳定的离子化。而这也对质谱仪器的质量范围提出了更高的要求。很快,这种离子源技术就被Hunt等人整合到了串联质谱上,从而为肽段测序提供了一种稳定的方法。 尽管FAB-MS和FAB-MSMS对于肽和蛋白分析而言是一个巨大的突破,但它们最主要的缺陷是很难直接与液相分离连接。1989年Fenn等人验证了电喷雾离子化(ESI)技术在蛋白分析方面的应用。除了可以电离大分子蛋白以及进行准确的质荷比测量外,这个方法的另一个突出特点就是实现了在大气压下的电离。这就简化了液相分离与质谱之间的接口。而在ESI这一颠覆性的创新出现后的几年里,FAB就渐渐被边缘化了。尽管和基质辅助激光解吸附离子化(MALDI)技术类似,围绕着这项技术的最初热情是集中在完整的蛋白质量的测量上,但是ESI的一个明显优势是通过与色谱技术(如:NanoLC)联用来完成更高效率的肽和蛋白的测序。 仪器控制语言(ICL)是由Finnigan MAT最先开发出来的一项具有颠覆性的创新技术。它具有一个初级的“智能”水平,可以实现自动数据采集、数据交互和根据实时数据对仪器操作进行控制。ICL事后被证明可以提高MSMS和其他实验的效率,从而使得大规模蛋白组学成为可能。现在它已成为所有用于蛋白质组学的质谱仪器的一项标准技术。 “鸟枪法”应用于蛋白质组学是一个很重要的里程碑。在用鸟枪法为基因组测序的时候,先将基因组DNA打断,分段测序,然后利用计算机重组在一起,从而确定一个生物的基因组序列。鸟枪法在蛋白质组研究中的应用方式与此相类似。首先将蛋白质混合物降解成肽段的混合物,再送入质谱进行分析,从而得到各肽段的质量数。为了得到更丰富的序列信息,质谱仪会选取某些肽段进行再次破碎(即二级质谱),得到更小的氨基酸序列片段。检索软件根据二级质谱信息与相应的数据库匹配,可得到肽段的确切序列,进而拼接成混合物中各蛋白质的完整序列,从而鉴定各蛋白。因此可以说,串联质谱对于“鸟枪法”在蛋白组学中的应用是至关重要的,它们使得大规模、高通量的数据分析成为可能。这对于传统的蛋白分析方法而言,是颠覆性的。 大规模数据分析技术的发展使对蛋白混合物直接分析成为可能,人们可以即时收集和破译数以千计的串联质谱谱图。由于样品处理过程的简化,使得样品损失降到最低,从而可以达到一个很高的效率和灵敏度。这一点对于那些始终暴露于新的、活性表面的低丰度蛋白分析尤为重要,因为这种暴露会导致大量的样品损失。 随着分析蛋白复合物和亚细胞区室方法的建立,下一步的目标自然就对准了开发对完整细胞分析的方法。全细胞分析是一个很复杂的工作。开发全细胞分析方法的挑战主要来自于两个方面:首先,需要开发合适的消解蛋白混合物的策略;其次,要有好的方法来分离这些复杂的肽混合物。在全蛋白组分析中,对溶液中蛋白的初始消解是一个非常关键的起始点,因为高效且完全的消解对于获得高的蛋白组覆盖度至关重要。而蛋白组分离的目的则是为了尽可能在最短的时间里提高峰容量和分离效率。要实现这一个目标其实是很困难的。如果峰宽过窄,由于质谱仪扫描速度的限制,可能导致肽峰的丢失。因此,分离效率必须要和质谱仪器的扫描速度匹配。良好的分离对于降低离子抑制以及提高动态范围是很重要的,同时,它也推动了一次分析过程的蛋白序列覆盖度的不断提高。鉴定蛋白功能 蛋白组学的另一个重要任务是鉴定在一个基因序列里被编码的蛋白的功能和作用。鸟枪蛋白组技术使人们能够通过一些新的策略,而快速获取这些信息。这些策略包括:基于“牵连犯罪” 概念的方法;根据活性将蛋白富集再鉴定;全细胞或细胞器分析等。 定性蛋白组学的最终目的是完成对所有存在蛋白的全覆盖。要达到这个目的,所有的蛋白需要被适当地消解并可溶。使用多蛋白酶消解可以提高序列覆盖度。此外,像电子转移解离(ETD)这样的新方法可以使人们有效地碎片化更大尺寸的肽段。高的序列覆盖度有益于分辨蛋白的亚型。对于复杂的混合物,例如细胞或组织裂解液,离子抑制和动态范围是两个挑战。如果能够很好地降低或消除离子抑制,那么就可以更加均一地实现肽的离子化,从而改善定性和定量分析。动态范围方面的挑战除了与离子抑制有关外,主要是和质谱仪器的检出限有关。除了离子抑制和动态范围外,第三个问题是质谱的峰容量。针对这个问题,可采用的一个变通的策略就是所谓的“数据独立采集(DIA)”,它已成为一个商品化技术。随着质谱仪器扫描速度变得越来越快,采用DIA技术进行鉴别也就变得越发可行。我们可以看到,每一代串联质谱较之其上一代都会有显著的改进,这推动着鸟枪蛋白组学向获得一个完整蛋白组发展。不过,如何判定何时算是我们获得了一个完整蛋白组依然是很困难的。此外,获得一个完整蛋白组的关键是要有一个合理的实验策略,而非采用一个耗时的“蛮力搜索”策略。生物体系的调控 可用于修饰蛋白的分子结构非常之多。这些修饰有些是具有明显的调控功能的,有些则只是改变蛋白的化学特性,而没有明显的调控功能。具有调控功能的修饰通常是可逆的,一个例外是蛋白水解过程。 质谱在很久以前就被用于对蛋白修饰的分析。对于高度规则的分子(如蛋白)进行质量测量是鉴定那些意料之外的新增分子结构的一个很直接的方法。随着基因组测序开始出现以及蛋白鉴定方法的发展,修饰鉴定的基本思路开始有所变化。Yates等人证明了可以采用数据检索方法通过串联质谱数据来鉴定翻译后修饰。快速破译修饰蛋白或肽的串联质谱图和明确修饰位点的能力使人们可以进行相应的大规模分析工作,从而更好地了解修饰的生物学机理。此外,大规模修饰位点的分析已经拓展到包括所有可被富集的修饰,这也同时促进了新的富集方法的发展。蛋白定量 稳定同位素标签(SIL)的发明使人们产生了利用质谱数据进行分子定量的想法。再者,对于体内代谢研究而言(例如:确定氨基酸的重要性),SIL也是定量质谱的一个必要要素。 早期的蛋白质组定量涉及到双向凝胶电泳的使用,但这一方法对于蛋白染色有着很高的要求。而质谱技术与双向凝胶电泳的结合使得人们可以比较容易地对凝胶上的蛋白进行分析和鉴定,从而也使双向凝胶电泳在生物学研究中得到充分利用。基于质谱技术的蛋白鉴定方法大大减少了鉴定时间和工作量,同时也可以实现蛋白鉴别和定量的结合。 为了得到更加准确的定量方法,SIL方法与质谱被结合在一起,以用于完整蛋白的分析。一些采用稳定同位素代谢标记方法或使用含标签的试剂(如稳定同位素标记的氨基酸)进行共价标记的手段随之出现。1999年,Gygi等人提出了一种不同的方法,即同位素编码的亲和标签(ICAT)。尽管ICAT方法在概念上很完美,但在实际当中还是有不少缺陷,例如:其鉴别和定量常常是基于一个多肽/蛋白分子,从而导致统计学分析很受局限。此外,由于为了富集需要使用基于抗生素蛋白的体系,从而使多肽回收也很困难。体内标记整个动物 将稳定同位素标签引入到人体和动物体内是为了用于测量分子的最终代谢产物。代谢分析通过痕量同位素标记的氨基酸和诸如同位素比率质谱技术来实现。代谢稳定同位素标记对于研究动物生物学而言是个非常有力的方法。整体动物标记使研究课题可以涉及到较之细胞系更为复杂的体系,并可以更好地反映有机体生物学机理。动物体的稳定同位素标记使人们可以使用组织或器官进行疾病研究。此外,组织和器官实际上是许多不同细胞类型的集合,换句话说是系统的系统,所以最终,研究目的会指向理解这些细胞的合集是究竟如何发挥它们的功能的上来。定量与鉴别的悖论 对于鸟枪蛋白组学而言,定量与鉴别同时进行的策略会产生一个自相矛盾的悖论。在一个全模式下对一个复杂体系中的蛋白进行鉴别,这需要快速的扫描仪器和高效的色谱以实现MSMS峰容量的最大化。仪器应当能够快速地采集一个肽段的数据,然后移向下一个新的肽段。而肽段定量则需要采集到足够多的数据点,从而实现准确测量两个形态之间的差别。“明快”对“持久”,这两个相互矛盾的需求导致了人们会对用于定量的数据质量做出一定的妥协,原因在于针对肽段鉴别的检出限往往要超过定量限。另一个问题是在定量实验中,对于“存在或不存在”的测量。为了对一个测量结果进行后续计算,大多数软件工具要求被重和轻同位素标记的肽段均要存在。而当不同标记的肽段比例超过10:1时,定量效率就会开始下滑,一些大的变化可能会被漏掉。一些非标记方法,例如光谱计数,能够更好地测定一些大的变化,但是它们的准确度不如标记方法。未来展望 为了充分了解人体生物学,科学家们必须要开始了解蛋白的亚型和修饰的功能,这也对相应的分离和测量技术提出了更高的要求。为了满足这一需要,我们需要可靠的方法来实现对完整蛋白的分子量和序列的测试。“由上而下”的质谱技术目前仍然在发展当中,我们期待着未来能有突破性的创新出现,以降低质谱的成本和复杂性,从而能使更多的人使用它。而就当下的过渡阶段而言,在过去的几年里,针对5-10 KDa的肽段的测序和表征,质谱分析器已经有了长足的进步,不过能够将蛋白切到5-10 KDa肽段的蛋白酶剪切或化学剪切方法仍需进一步发展。更高分辨率的质谱结合ETD能够使得对于这些中等尺寸的多肽的表征更加容易。 蛋白复合体代表了细胞内的一个更高阶的结构。确定蛋白亚型或被修饰后的形态如何影响蛋白复合体的功能或活性将是下一步的工作。同时,我们也期待质谱仪器能够通过科技进步和激烈的商业竞争而继续以一个较快的速度发展。为了给蛋白质组学提供更好的工具,质谱仪器的扫描速度和灵敏度将会得到进一步提升。(主编当班)AcknowledgementTo help us to finish this story, Prof. Yates kindly provided instrument.com.cn with his perspective article (2013) on which the first half of his presentation at the conference is based. We herein would like to appreciate Prof. Yates for his full support to our work.
  • 国产飞行时间质谱仪实现纳秒级精确测定
    p  毫厘之差,已远不能形容现代科技测量的变化范围。高新技术企业北京毅新博创生物科技公司研发的飞行时间质谱仪,能在纳秒级对物质分子量进行测定,更敏锐地发现基因变化。记者日前获悉,该技术产品已获得北京市科委新技术新产品认证。/pp  1纳秒相当于十的负九次方,即十亿分之一秒,飞行时间质谱仪的精度可见一斑。通过这一技术,可测定基因、蛋白、糖基的变化,从而发现肿瘤、缺陷基因等突变,在优生优育、精准医学、分子遗传育种等领域有着极广的应用。此前,该技术和产品均被国外垄断。/pp  据项目工程人员介绍,该技术利用试剂把基因、蛋白质等生物大分子离子化后,在高能脉冲电压作用下,让其“飞一会儿”,最终通过测量离子飞行时间,计算分子量的变化,分析出基因或蛋白中发生的具体变化。/pp  “精度可以达到分子量的千分之一量级。”毅新博创董事长马庆伟介绍。在一般初中和高中的化学课本中,精确到个位数的分子量,已足够人们去计算各种化学反应中物质种类、数量的变化。测量到千分位后,对分子内部变化都可以“明察秋毫”。举例说,水的分子量是18,如果精确到千分位,就可知道水分子中不同元素的同位素比例,来自长江、黄河的水即使提炼为纯净水,也一样可以迅速、精确地分辨出来。/pp  该项目运用到临床中,可提前预警肿瘤。一位70岁的患者肺部出现阴影,但无法确诊是否是肿瘤。通过飞行时间质谱仪,检测到基因出现变化,并准确判断出血液循环肿瘤DNA中“KRAS”基因发生了突变。这名患有结肠癌合并肺转移的患者手术后,通过测量血液循环肿瘤DNA,术后第二周就可以发现基因突变,预警肿瘤复发,而目前临床检测手段直到术后第八周才能确诊肿瘤是否复发。/pp  据介绍,飞行时间质谱仪对肿瘤的检测灵敏度,要比基因测序检测提高十倍。基因测序需要将所有基因测一遍,才能发现突变基因;而飞行时间质谱仪可以很精确地检测发生突变的基因位点。过去寻找基因中的突变靶位,需要几天时间才能完成基因测序,解读测序数据又需要花费几周时间。而利用飞行时间质谱仪几个小时就能完成检测,速度提升数十倍,患者所花费的检测费用也会大幅降低。/pp  高精度的飞行时间质谱仪应用非常广泛。例如,用在优生优育领域,可以无创检测侏儒症、先天性耳聋等基因,完成产前检查、新生儿筛查 用在分子遗传育种领域,可以快速、准确找到优势基因,实现精确杂交,过去几年才能完成的杂交育种筛选,有望一两年内就能完成。目前飞行时间质谱仪已经开始在水稻、玉米、小麦等品种中建立基因数据库,下一步将在花卉、蔬菜、奶牛、蛋鸡等品种中开展基因数据库的建设,为推出高产、高质的新品种奠定分子基础。飞行时间质谱仪还可以用于病毒分析等微生物检测。/pp  “之前,这一领域是外国技术的天下,现在终于实现中国‘智’造。”马庆伟介绍,这项完全自主知识产权的技术,已经申请发明专利60余项。今年年底到明年年初,马庆伟计划与美国霍普金斯大学合作建立一个实验室,让这项新技术接受国际竞争与挑战。/p
  • Zoex全二维气相色谱-飞行时间质谱进入中国
    仪器信息网讯 2010年6月18日,美国Zoex公司GC×GC×HiResTOFMS(全二维气相色谱高分辨飞行时间质谱仪)技术交流会在北京市海淀区汇智大厦举行。本次技术交流会由北京普立泰科仪器有限公司筹划举办,北京林业大学金幼菊教授、军事医学科学院杨松成教授、中国农业大学李重九教授、中国科学院北京化学所王光辉教授等来自色谱、质谱等领域的专业人士近50人列席,仪器信息网作为特邀媒体也参加了本次活动。   技术交流会现场   北京普立泰科仪器有限公司市场部经理王斌先生  北京普立泰科仪器有限公司市场部经理王斌先生首先对该公司的公司概况、发展历程、自主研发产品及代理产品做了简要的介绍。 王斌先生着重介绍了美国Zoex公司的GC×GC×HiResTOFMS,“美国Zoex公司是拥有全二维技术专利的公司,2010年3月,该公司新推出一款具有高质量分辨率和高扫描速度的GC×GC×HiResTOFMS。该仪器获2010年Pittcon金奖提名。”  美国Zoex公司的GC×GC×HiResTOFMS  美国Zoex公司总裁Edward Ledford博士  美国Zoex公司总裁Edward Ledford博士介绍了Zoex公司的发展历史、全二维气相色谱技术的发展现状、产品市场情况以及该技术在各领域的应用情况。  Edward Ledford博士说到:“全二维气相色谱技术是美国南伊诺伊州大学一个教授发明的,Zoex意识到这项技术的重要性与市场潜力,就购买了该项技术的专利。此后,Zoex花了很多时间与精力将这项技术转化为成熟的市场产品,在这个过程中,我们也申请了很多自己的专利,譬如四喷口的冷喷调制器、环形调制器等。”  “Zoex是全二维气相色谱技术专利的唯一拥有者,Agilent、Thermo、Shimadzu、Leco等公司均是Zoex的授权合作商,Zoex与他们的关系是既合作又竞争。我们认为这是一种合理的资源共享方式。世界上大部分的色谱公司都可以是我们的合作伙伴。”  “全二维气相色谱是传统气相色谱技术的一大突破,是将两根不同极性不同长度的气相色谱柱通过一个环形调制器串联起来,第一根色谱柱上分离后的样品在经过环形调制器时被迅速冷却聚焦,然后被脉冲式热气迅速气化,进入第二根色谱柱快速分离,经由快速的高分辨飞行时间质谱检测器进行全二维谱图的准确构建,实现复杂组分的分析。”  “全二维气相色谱技术应用较广泛,可应用在石油化工、农药残留分析、卷烟烟气、代谢组学、香精香料、食品与风味分析、刑事技术、环境分析以及疾病诊断等领域中。”最后,Edward Ledford博士着重介绍了全二维气相色谱在乳腺癌诊断上的应用。  瑞典Umea大学教授Peter Haglund博士  瑞典Umea大学教授Peter Haglund博士作了题为“全二维气相色谱在环境样品分析中的应用”的报告,Peter Haglund博士首先介绍了在运用全二维气相色谱技术时如何选择与第一根色谱柱相匹配的第二根色谱柱。然后,他重点介绍了如何运用全二维色谱技术分析环境样品,他特别指出:“全二维气相色谱技术将在室内空气污染源鉴定、污水成份鉴定、土地污染监测等方面得到较广泛的应用。”  美国Zoex公司技术副总裁吴展频博士  美国Zoex公司技术副总裁吴展频博士介绍了全二维色谱谱图的产生原理以及FasTOF高分辨飞行时间质谱仪。  “之所以需要全二维气相色谱,是因为一维气相色谱不能完全解决样品分离上的问题。对于非常复杂的样品,一维色谱技术只能分离出10%-20%的组份,其他的组份不能完全分离。一维谱图通常只有几十个峰,但二维谱图却至少有几百个峰。全二维气相色谱利用中心切割技术及图像重组技术,大大提高了信噪比,提高了分析的灵敏度。”  吴展频博士介绍了FasTOF高分辨飞行时间质谱仪的组成部件:电子轰击电离源(EI),范围在0eV-100eV;双灯丝设计,手动软件自动更换;离子源与质量分析器通过不同的多级分子涡轮泵和无油隔膜泵抽真空;四级杆过滤器,100%去除氦气离子,防止其轰击微通道板,有效地延长微通道板的寿命;脉冲式质量校正系统保证极高的质量准确度。  “GC×GC×HiResTOFMS有以下主要特点:(1)高质量分辨率:4000-7000,精确到小数点后三位;(2)高扫描速度:500scans/sec;(3)精确质量数计算和元素组分分析;(4)可以进行质谱结构确证;(5)高灵敏度:1pg八氟萘,S/N100/1RMS;(6)高峰容量:最多能够分离1万多个峰;(7)定性可靠性强,可进行NIST谱库检索。”  “Zoex 经典的GC Image分析软件同样适用于FasTOF,并且能够进行精确质量数计算和元素组分分析。GC Image软件分析处理质谱数据,包括精确质量数的计算和元素组分分析,GC Image的数据处理模板使数据分析更加简单、快捷,CLIC程序能够快速识别化合物和族组分,GC Project是一个功能强大的工作站,其中包括色谱方法建立、序列表的建立、数据处理分析、报告模板的建立等等。” 现场样品分析演示  本次技术交流会还设有用户交流与技术答疑环节,在场观众反应热烈,提问踊跃。另外,借助远程工作系统,远在瑞典的Zoex公司工作人员利用现场的GC×GC×HiResTOFMS进行了样品分析。Edward Ledford博士和吴展频博士对GC×GC×HiResTOFMS的GC Image数据分析软件进行了现场演示。  附录1:北京普立泰科仪器有限公司  http://www.polytechinc.com.cn/  http://lumiere.instrument.com.cn  附录2:美国Zoex公司简介  美国Zoex公司成立于1991年,是最早将二维气相色谱技术商品化的公司,也是唯一具有全二维技术的专利者,目前Agilent、Thermo、Leco、Shimadzu均是Zoex的授权合作商。  1999年,首次实现了全二维气相色谱的商品化;  2000年,建立了四喷口的冷喷调制器,第二代商品化全二维气相色谱;  2002年,进一步改进和完善调制器的结构,推出ZX-1和ZX-2环形调制器;  2010年推出GC×GC×HiResTOFMS,并获得Pitton金奖提名。
  • "2013最受关注仪器”色谱、光谱、质谱入围名单
    仪器信息网讯 &ldquo 2013最受关注仪器&rdquo -色谱、光谱、质谱类入围名单揭晓。  年度最受关注仪器奖,用于表彰本年度受用户关注最高,最畅销的仪器。为用户选购该类别仪器是提供有用的参考。  评选依托仪器信息网庞大的访问数据和用户基础,以仪器在用户中受关注程度的高低作为主要评选标准。将仪器信息网展示的10万余台仪器,按照色谱、光谱、质谱、X射线、电化学、环境监测、实验室常用设备、颗粒分析、热分析、试验机、生命科学、光学12个类别进行分类,通过各台仪器在仪器信息网当年独立访问人数及用户留言数进行综合计算,评选出&ldquo 最受关注仪器&rdquo 入围名单,国、内外各3台仪器,共计72台仪器。  最终获得各类别下&ldquo 最受关注仪器&rdquo 称号的国、内外各1台产品。将在&ldquo 中国科学仪器发展年会&rdquo 上进行揭晓,并举行隆重的颁奖仪式。  2013年仪器领域事件频频,PM2.5,塑化剂,镉大米,食品重金属事件频频曝光,百姓也对食品安全,环境保护方面越来越重视,大家从身边的事情也对分析仪器有了逐渐的了解,甚至一些便携的检测仪器已逐渐开始走向你我的家中。科学分析仪器也慢慢的揭开其神秘的面纱。  通过今年入围的仪器,可以看出国内产品越来越受到用户的亲睐,最受用户关注仪器从评奖以来,国外产品的关注度一直是远远超过同类的国内产品。但近几年的关注数据表明,随着国内生产工艺水平不断改进,厂商对产品的宣传力度不断加大加上国家对科学分析仪器的重视程度越来越高。国内产品的受关注程度已经越来越逼近国外仪器。虽还存在差距,但相信在不久的将来,国产仪器将会走出自己的一篇蓝天,扩展更广阔的市场领域。  敬请期待2014年4月18日举办的&ldquo 2014中国科学仪器发展年会&rdquo ,届时将揭晓国、内外共12个大类的最受用户关注仪器。  &ldquo 2013最受关注仪器&rdquo -色谱、光谱、质谱类入围名单(按公司名称拼音首字母排序)  色谱类:国内仪器SP-3420A气相色谱仪北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司GC7900气相色谱仪上海天美科学仪器有限公司LC-100高效液相色谱系统上海伍丰科学仪器有限公司进口仪器Agilent 7890B 气相色谱仪安捷伦科技(中国)有限公司GC-2010 Plus气相色谱仪岛津企业管理(中国)有限公司Alliance HPLC系统沃特世科技(上海)有限公司   光谱类:国内仪器1901紫外可见分光光度计北京普析通用仪器有限责任公司ICP-5000电感耦合等离子体发射光谱仪聚光科技(杭州)股份有限公司FTIR-650傅立叶变换红外光谱仪天津港东科技发展股份有限公司进口仪器Agilent725 ICP- OES安捷伦科技(中国)有限公司UV-3600紫外· 可见· 近红外分光光度计岛津企业管理(中国)有限公司Lambda 950紫外可见分光光度计珀金埃尔默仪器(上海)有限公司   质谱类:国内仪器GC-MS3100型气相色谱-质谱联用仪北京东西分析仪器有限公司GC-MS 6800气相色谱质谱联用仪江苏天瑞仪器股份有限公司SHP8400PMS-L在线质谱仪上海舜宇恒平科学仪器有限公司进口仪器QTRAP 5500 LC/MS/MS 系统AB SCIEX公司Agilent 5977A GC/MSD安捷伦科技(中国)有限公司iCAP Q ICP-MS赛默飞世尔科技(中国)有限公司
  • 第15期全国有机质谱谱图解析培训班11月29日即将召开
    pbr/   他们在质谱分析领域兢兢业业,掌握最前沿的应用技术,具有丰富理论知识和实践经验,我们都应向他们学习讨教。他们的在学术上的深度、钻研的态度值得我们追仿。br/br/br/王光辉br/  中国科学院化学研究所质谱中心研究员,中国最早从事质谱研究的专家之一,参与了国内多项质谱仪器的研发工作,有丰富的理论知识、实践经验和培训教学经验。代表著作: 《有机质谱解析》br/br/br/br/苏焕华br/  北京石油化工科学研究院高级工程师,70年代初开始有机质谱应用研究,参与了国内质谱仪器的研发工作,组织过多种质谱应用技术培训,有丰富的教学经验。代表著作:《色谱-质谱联用技术及应用》br/br/br/br/李重九br/  中国农业大学理学院应用化学系教授,农残分析领域著名质谱专家,在大学主讲色谱、质谱等仪器分析课程。代表著作:《有机质谱应用:在环境、农业和法庭科学中的应用》br/br/br/  本月,大家有机会跟这三位资深的专家学者面对面,探寻质谱在分析领域有何最新进展,快速提升自己现有谱图解析水平,从掌握到精通...br/br/br/br/第15期有机质谱谱图解析应用技术培训班即将开始~br/br/ br/会议安排br/br/  会议时间:2016-11-29至2016-12-2(4天)会议地点:北京外国专家大厦(华严北里8号院外国专家大厦(北四环))适用对象: 使用有机质谱联用仪进行常规检测、科研或研发的技术人员。br/br/ br/您能学到什么br/br/  1、本课程将有机质谱繁杂的裂解规律归纳提炼为简要、易学、易记的六大裂解类型br/br/  2、课程将讲解如何使用专属应用软件或手工计算的方式,计算未知物的元素组成br/br/  3、本课程将介绍若干免费网站,进一步查找特定元素组成可能的对应结构br/br/  4、本课程将以实例讲解偶电子离子的裂解规律,应用于ESI源(CID谱)br/br/  5、本课程将讲解合理的中性碎片及氮规则等谱图解析中的核心原理,以识别分子离子峰br/br/  除此之外,你不懂的或者工作当中遇到的问题都可以带到课堂上来,授课专家会为您一一解答指导!br/br/br/课程内容br/br/  一、谱图解析基础知识1、原子中电子的排布2、奇电子离子与偶电子离子3、氮规则4、环加双键值5、同位素峰6、单分子反应br/br/  二、离子的丰度1、质荷比与离子丰度包含的结构信息2、影响碎片离子丰度的基本因素br/br/  三、离子碎裂的基本机理1、断裂2、环的开裂3、重排反应4、置换反应5、消除反应br/br/  四、常见有机化合物的质谱图特征1、碳氢化合物2、醇、酮、醛、酸、酯、醚3、胺类、酰胺类, 氨基酸,硝基化合物,腈基化合物4、卤代物5、多官能团化合物br/br/  五、由质谱图推测分子结构1、基本方法及思路2、实例练习br/br/  六、NIST谱图库检索实用技术1、NIST谱图库简介2、NIST谱图库主要功能3、NIST谱图库检索实例注:学员可自带原始数据采集文件,讲师可采用学员的文件作为案例进行分析)br/br/br/报名咨询br/br/  联系人:李老师 座机:010-51654077-8119 电话:15910410867邮箱:a href="mailto:liru@instrument.com.cn"liru@instrument.com.cn/a/p
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