质谱实测

串联四极杆质谱是在复杂基质混合物中，定量化合物的工业标准，被广泛地应用于药物、生物、化学和环境领域中，活性物质和杂质的痕量分析中。Waters推出的ACQUITY TQD串联四极杆液质联用仪具有上佳的选择性、稳定性、速度及准确性，为用户所有的定量分析提供出彩的分析检测限、分辨率及样品通量。初次亮相于2006年5月29日，西雅图，Wash.ACQUITY TQD是一套台式的、超紧凑的、串联四极杆大气压电离源的质谱，并为常规的UPLC/MS/MS分析特殊设计。使用了IntelliStart技术，集成了内标流控技术和先进的诊断软件，系统自动调谐和校正ACQUITY TQ质谱检测器，进行UPLC/MS/MS整体性能的监测。除了易于使用，ACQUITY TQD也引入了完整的UPLC/MS/MS系统，特点为：Waters 的连接INSIGHT，一种集成的诊断监控设施服务：它安全级别地收集仪器状态的信息，然后加密、通过安全的代理服务器（proxy）传送至Waters，提高了系统的运行时间。用这种方法，在科学家们意识到需要对仪器进行维护之前，就进行了监控、调整和自动维护。ACQUITY TQD使用T-Wave技术，可以快速地获得MS/MS数据，并在UPLC上产生更高的通量，适用于多残留分析应用。这套仪器的新设计和出彩电子技术，使其尺寸更小，比Quattro Micro串联质谱还小25％。TQD质谱快速的MS/MS能力（5 ms的驻留时间dwell times），快速的极性切换，在前端连接了UPLC后，成为高速定量分析的理想之选。ZSpray（双正交离子源）接口——工业先进的、皮实的离子源，标准配置包括：多模式的ESCi离子源，可在样品运行中在APCI和ESI间切换。还可选用专用的IonSABRE APCI和大气压光化学离子源APPI。系统控制和数据采集可以使用MassLynx 4.1或Empower 2.0软件，使Empower网络用户可以获得MS/MS性能。ACQUITY TQD UPLC/MS/MS系统实测（1）在定量MRM时：每个数据点的数据采集时间（t总）＝一个MRM的时间（t1）＋MRM通道的切换时间（t2）。t总＝t1＋t2在MRM定量试验条件下，一般取质量扫描范围为0.7 amu，扫描速度＝0.7/t1注：t2一般为10ms，快的t2，大概为5ms（我们这里取10ms，即0.01秒）我们把问题推到上限情况下，也就是超快速液相情况下。假设：色谱峰宽（样品峰宽）按照1秒算（上限条件），每一个峰要采到3个MRM通道，每个MRM通道采20个点，共计在1秒钟内做60个MRMt总≤0.017秒（1秒/60＝0.017秒）t1＝t总－t2≤ 0.017－0.01≤ 0.007 秒这时，要求ACQUITY TQD的扫描速度为：v≥0.7/0.007＝100 amu/sec（2）在定性全扫描时：从50 amu扫到1000 amu，扫描质量范围为950 amu如果扫描速度是1000 amu/sec，1秒钟可以采集1000/950＝1.05张全扫描谱图如果扫描速度是5000 amu/sec，1秒钟可以采集5000/950＝5.26张全扫谱谱图所以，我们的结论是：①ACQUITY TQD UPLC/MS/MS系统真的很适合做定量②在定量时，ACQUITY TQD的扫描速度即使设置在100 amu/sec，也能满足超快速液相的采集速度要求③ACQUITY TQD真的很不适合作全扫描（不仅采集速度慢，灵敏度其实也不好）④ACQUITY TQD在定性全扫描时，即时扫描速度采集到5000 amu/sec，还是不能满足超快速液相的要求。其实，在做5000 amu/sec扫描时，灵敏度、分辨率、谱图质量都很差了。

石墨烯被誉为“黑金”，轻得像空气，却又硬得像钢铁。和熟知的石墨棒、铅笔芯一样，石墨烯由碳原子组成。作为高端碳家族的新材料，石墨烯是电子产品材料绝 佳选择，是目前发现的最薄、最坚硬、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，可用于航空航天、军事高精尖领域，是名副其实的“新材料之 王”。石墨烯（Graphene）是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景，被认为是一种未来革 命性的材料。2004 年, 英国曼彻斯特大学的 Geim 和 Novoselov 等使用胶带剥离技术, 才首次成功地制备出了单层石墨烯。自石墨烯被发现以来, 拉曼光谱技术成为石墨烯研究领域中一项重中之重的实验手段。拉曼光谱是一种快速无损的表征材料晶体结构、电子能带结构、声子能量色散和电子-声子耦合的重要的技术手段。拉曼光谱在石墨烯的层数表征方面具有独特的优势, 完美的拉曼峰是判定单层石墨烯简单而有效的方法, 而多层石墨烯由于电子能带结构发生裂分使其拉曼峰可以拟合为多个洛伦兹峰的叠加, 拉曼峰与石墨烯的电子能带结构密切相关。因此，拉曼光谱是测定石墨烯的掺杂类型和掺杂浓度的有效手段。拉曼光谱基于石墨烯溶液实测全过程根据客户要求，测试样品测试对象：石墨烯溶液测试目的：测试在一定条件下石墨烯溶液的拉曼谱图测试工具：奥谱天成手持拉曼ATR6600和显微拉曼光谱仪ATR8300-532/633检测流程：将石墨烯溶液由塑料试剂管转移到玻璃样品瓶，用手持拉曼ATR6600尝试测试；用滴管将石墨烯溶液吸出第 一滴在基片上，尝试液体状态时用ATR8300-633测试；石墨烯溶液干燥后又用ATR8300-633、ATR8300-532测试一次。用ATR6600进行石墨烯溶液测试：激发时间1000ms，激光功率30mw手持拉曼ATR6600石墨烯溶液拉曼谱图测试结果分析：由ATR6600测试的拉曼谱图可以看出，特征峰在波长1300cm-1，强度1000左右；1600cm-1，强度750左右。分辨特征信号明显，可判断为石墨烯。用ATR8300-633进行石墨烯溶液干燥前后测试1、石墨烯溶液 激发时间10000ms 激发功率28mw 无基线校正显微拉曼ATR8300-633石墨烯溶液拉曼谱图2、干燥后的样品石墨烯 激发时间10000ms 激发功率28mw 无基线校正显微拉曼ATR8300-633石墨烯干燥后拉曼谱图测试结果分析：可以看到本次测试的拉曼谱图结果在1350cm-1，1600cm-1波段左右有明显的分辨特征信号，强度在一千、九百上下，无论是液体状态下还是固体状态下，测试结果相似，影响不大，没什么区别，测试结果可靠，可判断为石墨烯。用ATR8300-532进行石墨烯溶液干燥后测试干燥后的样品石墨烯 激发时间10000ms 激发功率30mw 基线校正显微拉曼ATR8300-532石墨烯溶液拉曼谱图测试结果分析：可以看到本次测试的拉曼谱图结果在1343cm-1，1600cm-1波段左右有明显的分辨特征信号，强度在一千五、一千二上下，测试结果可靠，可判断为石墨烯。在石墨烯的拉曼光谱测试研究中，拉曼光谱用来测定石墨烯具有一定的优越性，能够无损快速、且较少干扰因素的情况下，获得石墨烯的拉曼谱图，从而实现快速鉴定。石墨烯拉曼光谱的研究还有很大的研究发展空间，如果您对石墨烯拉曼光谱研究有兴趣、有经验，欢迎来共同探讨学习。

关于FTIR（傅里叶红外光谱仪），相信很多朋友都是知道的。作为第三代红外光谱仪技术，FTIR可以快速、准确的进行多组分的定量和定性分析，被看作是医药、食品、农业和化工等领域中实现质量控制的理想工具。 不过这样的一个高精尖仪器，却也有着跟小编同样的一个烦恼，那就是“身材”。作为一个“精贵的月半月半子”，“便携化、小型化、低成本化”成为越来越多用户向它的喊话。但是吧，“减肥”这件事儿也不是那么好做的。体积的缩小，往往会带来入射光量和光能量损失的问题，许多FTIR产品也是在牺牲了灵敏度、信噪比等性能下实现的小型化。想解决这个问题，内部元件、光路的创新性设计，以及提高工艺水平都是关键。不过，就在去年，滨松上市了一只仅仅只有拳头大小的FTIR引擎（也就是模块），迈克尔逊光谱干涉仪和控制电路统统内置其中。介绍中提到：产品实现了在1.1-2.5 μm区域超高的灵敏度，并拥有高信噪比表现（10000:1），以及高光谱重现性。可内置于便携式FTIR仪器中，实现整机小型化的同时，也可保证高性能的实现。不过，光看纸面参数，不看实际应用中的表现，是不能真正说明问题的。于是，响指一打，三个实测案例，安排！滨松FTIR引擎，到底是FTIR的“微型化之光”，还仅仅只是光说不能练的概念？让我们在实测中一探究竟吧！案例一：硝酸根（NO3-）水溶液样品检测（透射）这是一组使用滨松FTIR引擎C15511-01做的液体样品的透射测试，来自滨松中央研究所。主要希望以此看看C15511-01的灵敏度、信噪比在实际应用中的表现。 实验选取了高、中、低三组共18个不同浓度的硝酸根（NO3-）水溶液样品，采用常见的卤素灯，在0.1 mm光程的石英比色皿中进行测试。样品具体情况如下：3浓度 x 6样品 =18样品(1) 高浓度 (NO3-: 0, 2, 4, 6,8, 10%)(2) 中等浓度 (NO3-: 0, 0.2, 0.4,0.6, 0.8, 1%)(3) 低浓度 (NO3-: 0, 0.02,0.04, 0.06, 0.08, 0.1%)测试装置如下图示意：实验得到以下测试结果：可以看到，高浓度和中等浓度样品的测试结果中，在2000 nm光谱带吸光度很高，而2200 nm光谱带吸光度很低，存在明显的吸收高峰，能够比较容易地获得较高精度的定量效果。而低浓度的情况下，没有明显的吸收高峰，需要使用整个波长范围内的数据来获得校准曲线。而C15511-01即使在低浓度的情况下，也可以获得基本正确的定量效果，信噪比表现是较为优秀的。案例二：家电中阻燃剂的检测（反射）这是一组使用滨松FTIR引擎C15511-01做的家电中阻燃剂检测的实验，来自日本近畿大学的河济博文教授的课题组。再次以一个反射实验的角度，去看看C15511-01的灵敏度、信噪比的表现。 使用FTIR对一些家电中的塑料部件进行的检测，2000~2500 nm中的一些光谱差异可以让我们区分这些塑料部件中使用的阻燃剂。实验中抽测了3种样品： (1) PP + TBBA (20%) + Sb2O3 (10%)(2) PP + DBDE (20%) + Sb2O3 (10%)(3) PP + Talc (50%)从抽测的三种样品的光谱曲线中可以看到（上图），TBBA和滑石都有各自的特征吸收峰。对比之下也，则可以把含有DBDE成分的样品区分出来。 更进一步来看，我们甚至可以通过TBBA的吸收特征，来实现定量检测。这可能会在一些高精度的塑料检测中有所应用。以下我们也可以看到抽测了另外3种含有不同浓度TBBA样品的数据。(4) PP + TBBA (5%) + Sb2O3 (25%)(5) PP + TBBA (10%) + Sb2O3 (5%)(6) PP + TBBA (20%) + Sb2O3 (10%)案例三：连续测试中的光谱重现性情况 最后一组，是滨松官方公布的实测数据，主要呈现了FTIR引擎C15511-01在连续测试中的光谱重现性情况。 可以看到，虽然光谱仪内部的温度需要工作1个小时后才能达到稳定，但是2000 nm处的吸光度在参比测试的情况下从一开始就表现得十分稳定，以此也足以展现模块具备的良好重现性。从上面的实测来看，这款拳头大小的FTIR引擎确实还是有点儿东西的。如果想进一步了解更多该产品的实测案例，可点击相关产品，可查看更多案例资料。接下来，也让我们共同期待，这个小小的FTIR引擎，可以为FTIR便携化、小型化带来大大的进展吧！

9月27日，广州禾信仪器股份有限公司（股票代码：688622）于北京（BCEIA 2021）以“立足高端质谱，打造质谱实验室综合解决方案”为主题，隆重发布多款新品。来自全国各地累计300+业内专家、客户以线上线下方式参与了发布会，并对禾信此次发布的新品给予了高度的评价与期望！新品上市 开启无限未来TAPI-TOF 1000是由禾信仪器独立研制开发，具有完全自主知识产权，是国内首台基于原位电离离子化技术和飞行时间质谱技术的仪器，专用于食品及农产品中农药残留的快速筛查。其融合了全自动进样系统、热辅助等离子体电离系统、飞行时间质谱仪等多项关键技术，并建有专业的农药残留数据库。与传统快检方法相比，TAPI-TOF 1000检测速度更快、农药覆盖范围更广、定性更准，且可连续高通量自动进样检测，为市场监督管理部门、食品安全检测机构和企业提供食品安全快速非靶向筛查解决方案，为保障食品安全提供重要技术支撑。特点优势（1）无需复杂样品前处理和预分离，可直接分析液态样品；（2）离子化效率高，检测范围广，不受溶剂 和高盐的影响；（3）具有广谱性筛查，一次检测可实现上百种农药检测；（4）快速筛查，批量处理条件下单个样品不超过1min完成检测。满足连续自动高通量进样检测；（5）整机电控系统高度集成化，维护方便，体积缩小，稳定性提高。小试锋芒某企业赣南脐橙检测在对广州某企业送检的橙子果肉、果皮分别进行农残快筛检测过程中，TAPI-TOF 1000在该批次送检的橙子果肉中检出克百威、吡唑醚菌酯、啶虫脒、久效磷等4种农药，果皮中疑似检出克百威、吡唑醚菌酯、啶虫脒、久效磷和嘧菌酯等5种农药。（1）橙子试剂空白及实测质谱完整图（2）样品实测质谱图（3）果肉中农药筛查定性结果（4）果皮中农药筛查定性结果采用标准加入法，对果皮中检出的克百威进一步定量分析，果皮中克百威含量约为2.61 mg/kg,远超出GB2763限量值：0.02mg/kg，被判为不合格。此次合作中，客户非常认可农药残留筛查的结果，并希望未来能进一步针对橙子大通量无损快速筛查的需要进行定制开发。基于快速飞行时间质谱仪的农残检测分析方法中国食品药品检定研究院采用TAPI-TOF 1000建立了128种农药的数据库，并检测了市购的381批不同类型的水果、蔬菜农药残留情况，建立了一种基于快速飞行时间质谱仪的高通量农残检测分析方法。在381批次的水果和蔬菜的检测中，TAPI-TOF/MS和UPLC-Q-TOF/MS的农药残留检出率分别为37.11％（检出118批次）和40.68％（检出155批次）；TAPI-TOF/MS在线性范围2~100μg/L下具有较强的相关系数(R2)0.99，此外，其LODs在0.9~5μg/L，其回收率在70%-120%，对应的RSDs20%。与UPLC-Q-TOF/MS的Kappa分析中，其值为0.569（p0.05），表明二者具有较强的一致性。食品安全关系到人们的身体健康和生命安全，一直是备受关注的热点问题，禾信将以科技赋能助力筑牢食品安全防线！

2023年5月，国家重大科技基础设施高能同步辐射光源(HEPS)自主研制的共振非弹性散射(RIXS)分析晶体完成在线实测，实测能量分辨率37.7meV@8.9keV，标志着HEPS自主研制光学部件又进一步。 　　HEPS是亚洲首台第四代同步辐射光源，有利于开展高能量分辨谱学实验。为满足高分辨谱学需求，HEPS光源部署自主研制高分辨RIXS谱学分析晶体，100毫米直径的球面衬底上，布满近1万块1.5毫米见方、2毫米厚的小晶块，小晶块之间排列取向精度误差小于400μrad。该类分析晶体制备工艺极为复杂，国际上仅有少数光源具备此类分析晶体研制能力。HEPS高能量分辨谱学线站负责人徐伟研究员带领团队与光学设计、光学机械、光束线控制系统相关人员，联合多学科中心晶体实验室积极攻关，完成RIXS分析晶体自主加工。 　　RIXS分析晶体的在线表征是检验分析晶体品质的关键步骤。2023年5月，高分辨谱学线站团队包括徐伟研究员、郭志英副研究员、张玉骏副研究员、靳硕学副研究员等通过与日本超级环光源-日本量子科学技术研究开发机构线站(SPring-8-QST-BL11XU)的Kenji Ishii(石井贤司)教授合作，顺利完成了RIXS分析晶体的在线表征。曲率半径2米的单晶硅(553) RIXS分析晶体，实测分辨达到37.7meV (FWHM)@8985eV。这一结果表明，HEPS团队已具备RIXS分析晶体自主研制能力。 　　值得一提的是，2022年10月，依托北京同步辐射装置，HEPS首批自主研制X射线拉曼散射(XRS)谱仪分析晶体完成在线表征，实测1eV(FWHM)@9.7 keV；2023年3月，依托上海光源BL13SSW稀有元素线站，HEPS相关人员与上海光源边风刚研究员、何上明研究员、曾建荣副研究员、洪春霞高级工程师等团队合作，完成了一批(15组)条带型高分辨XRS分析晶体的在线表征，实测0.53 eV@9.7 keV。 　　高分辨分析晶体再一次取得突破性进展，离不开团队合作、国内外同行协助。下一步，团队成员将齐心协力，进一步开发定制指数面硅基、非硅基高能量分辨分析晶体。在满足HEPS高分辨分析晶体需求基础上，也可为国内外同行提供先进光学部件。 　　高分辨分析晶体在线表征得到上海光源稀有元素线站BL13SSW、测试线站BL09B，日本SPring-8 BL11XU等线站的大力支持。

近日，中国电力科学研究院新能源研究中心（以下简称“中国电科院新能源中心”）联合国网宁夏电力有限公司在宁夏回族自治区海原县第六十六光伏电站，顺利完成光伏发电宽频阻抗现场实测。这是国内首次对光伏逆变器完成全工况扫频实测试验，表明我国在探索和解决新能源并网宽频振荡等方面取得新的突破。据了解，电力系统受扰后会产生几赫兹到几千赫兹的振荡，造成系统功率传输不稳，威胁电网安全稳定运行。随着国内新能源发电装机规模的快速发展，新能源基地宽频振荡风险日益增大。阻抗特性分析是新能源宽频振荡问题分析与策略验证的有效手段。此次现场实测的组串式光伏逆变器具有单机容量小、同一发电单元内多机耦合强等特点，给阻抗特性实测提出更大挑战。据介绍，6月5日，宁夏海源县330千伏变电站出现69赫兹超同步振荡。该变电站接有3个风电场、5个光伏电站，新能源总装机容量1220兆瓦。在振荡发生后，中国电科院新能源中心依托可再生能源并网全国重点实验室，通过仿真分析，复现了现场震荡现象，精准定位振荡风险源，并提出采用逆变器多参数协调优化的阻抗重塑振荡抑制方法。8月24日，在宁夏中卫第六十六光伏电站，中国电科院新能源中心利用新能源发电宽频阻抗测量装置，对振荡抑制策略改造前后光伏逆变器阻抗特性进行了宽频带（2—1000赫兹）、全工况（大功率、中功率、小功率）扫频实测试验，证实现场光伏逆变器震荡抑制策略优化成功。国网宁夏电力有限公司称，此次现场实证试验的成功，进一步验证了阻抗特性分析及阻抗重塑技术在解决实际工程振荡问题的有效性，是探索和解决新能源并网宽频振荡问题的又一里程碑事件。试验为宽频振荡问题的分析和解决提供新思路、新方法、新装备，为解决沙戈荒、深远海等大规模新能源基地宽频振荡问题，提升新能源基地并网稳定性及送出能力提供了技术支撑。

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

本次评测的口罩，共 40 款　　　　雾霾和我有关系吗?　　2015 年全年，北京空气质量属于污染级别的共有 159 天。换句话说， 2015 年全年北京有将近一半的天气都是污染的，其中 11% 甚至达到了重度污染。　　然而北京只是中国的一道缩影，雾霾就像幽灵一样在整个中国上空飘荡：图片来源：美国国家航空航天局　　过去十余年，中国工业进入飞速发展的同时，环境也在急剧恶化。污染就像一个看不见的锅盖，我们就是这个蒸锅里无论怎么都蹦不出去的蛤蟆。雾霾笼罩下的央视大楼。图片来源：Liu Jin/Agence France-Presse　　英国从 1950 年就开始治理雾霾，美国从 1955 年开始，中国则是 2013 年才开始重视并治理雾霾问题。　　然而现实是，政府投入了大量资金治理污染，但我们依旧常常看不见蓝天。据估算，中国每年因空气污染致死的人数，高达 50 万。　　活在中国，每一口呼吸都在慢性自杀。为自己续命，从每一口呼吸开始。　　面对雾霾，我们可以做什么?　　大环境的治理需要依靠国家政府持续地投入，我们能做只有：家里准备一台净化器、出门佩戴防护口罩。　　关于净化器的选购指南，我们之前曾经介绍过 因此本期调研室的目标就是解决：「口罩究竟怎么买?」　　口罩的选购方式　　在进入今天的正题之前，我们先简单介绍一下怎么挑口罩：　　第一，看标称过滤规格。认准正规厂商、认准防护标号。没有颗粒物防护标准的口罩，不要浪费生命去试用了。我们将中/美/欧三套主流标准放在了一张图内，对应的 X、Y 轴读数就是其过滤规格。　　中国的雾霾环境，主要是非油性颗粒物污染物，选购 Y 轴(含)以右的就可以。　　第二，不漏气更关键。不要盲目追求口罩的过滤规格，也要考虑面部贴合性，漏气的口罩还不如不戴。　　口罩的防护效果 = 滤材的过滤等级 × 与脸型的密合度　　如果密合为零，那么就没有起到防护作用。　　第三，确保呼吸顺畅。过滤规格高当然更续命，但也需要注意选择呼吸舒适的口罩，只有自由的呼吸才能让身体保持持久的健康。　　第四，尽量购买有呼吸阀的。　　　　调² 研室是什么?　　简单地讲，调² 研室成立的初衷是：一群认真对待生活的人，以科学评测为手段，从琳琅满目的商品中挑出最适合你我他购买的那一款。　　毕竟选择太多且太难，我们花点冤枉钱告诉你应该买什么，很有必要。　　本期调² 研室是我调目前最贵的评测，我们使用仪器的价值，都足够在北京买一个厕所!　　　史上最全口罩评测　　上面介绍的口罩选择标准，就是我们这次评测的选品标准。　　在上面的基础上我们选择了 3M、Honeywell、UVEX 等有口碑的大品牌，并选择了 RZ Mask、Respro、Totobobo 等近年来营销声量较大的异型口罩，为了选品更全还选择了鹿晗、柴静等名人同款。　　评测结果提前剧透了，具体解读请继续阅读　　注：以上价格均为有调采购时的购买价格。　　　　前面已经说过，口罩的防护效果是由滤材过滤效果，以及和面部的贴合效果共同决定的。滤材的过滤效果再好，一旦漏气那戴口罩就白搭。　　过滤效果就不用多说了，密合性方面我们做了一个小实验来说明它的重要性，我们请两位面部情况不同的男女评测员，分别佩戴同一款 3M 9502V 口罩，测量口罩内外的颗粒物浓度：　　从图中可以看出，同一款过滤规格的口罩：　　 在佩戴正确，口罩和面部密合良好的情况下，过滤效果高达 97.2%　　 在佩戴正确，口罩和面部密合不佳的情况下，过滤效果仅为 68.3%　　因此本次评测中，我们重点考察口罩的过滤性和密合性。　　过滤性　　我们使用了 TSI DustTrak II 气溶胶检测仪 8532 进行测试。　　TSI DustTrak II8532 是一款手持式 PM2.5 检测仪，使用激光散射的原理测量气溶胶值。可以检测 PM1、PM2.5 和 PM10 的浓度。测量范围在 0.001 至 150 mg/m³ 之间。国内售价约为6.5万人民币。　　测试过滤性，首先需要污染物，国家强制标准 GB2626-2006 会使用盐性颗粒物(NaCl)和油性颗粒物(玉米油颗粒)来测试口罩的防护效果。但我们更关注口罩在环境中的实际防护效果，因此我们使用了常见的污染物(比如帝都空气、二手烟什么的)。　　但在我们评测口罩这两天，北京夜起大风，AQI 跌穿 20，蓝天清澈、万里无云。我们只好制造了一个二手烟毒气室，让室内的污染颗粒物浓度达到 300µg/m³ 以上，峰值曾经超过 2000µg /m³ 。　　这个数值什么概念呢?换算成 AQI 的话，室内的污染级别已超过重度污染了。　　我们将口罩的滤材直接覆盖在仪器的进气孔上，采样 1 分钟，取采样时间内的平均值。　　下面 4 款口罩的过滤效果几近为无，还不如面巾纸，可以直接出局：　　可能有朋友会问，为什么选了三款「无过滤标准」的口罩加进来评测?实质上，PITTA、三次元都是只能防花粉的口罩，但是国内各种不要脸的商家，公然宣称 XX 同款防雾霾，忽悠骗钱不要脸。　　而下面这 9 款的测试结果，和标称过滤效果有一定差距，因为测试方法与实验室检测方式不一致，我们认为是不同测试方法导致的误差。但针对雾霾的防护效果还是有的：　　其余 27 款口罩都达到甚至超过了其标称的过滤规格。　　总结成一句话就是，尽量购买大品牌的口罩，至少在过滤效果上不会有问题。　　密合性　　顾名思义，测试的就是口罩和面部的贴合效果。我们使用了 TSI PortaCount 呼吸器密合度测试仪 8038 来进行测试。　　仪器可以定量测量所有类型的呼吸器，防毒面具、SCBAs、呼吸器、抛弃型口罩，主要为化工实验员、车间工人、矿底工人使用的呼吸器进行测试，是最符合我们这次评测要求的仪器。国内售价约为15万人民币。　　再次感谢美国 TSI 公司为我们提供的大力支持。　　本次评测，我们采用的是美国 OSHA 29CFR1910.134 标准，整个流程共 7' 15' ' ，考察佩戴的口罩在实际环境中的表现。　　实验总共分为 8 个步骤：　　1. 正常呼吸，1min　　2. 深呼吸，1min　　3. 左右摇头，1min　　4. 上下点头，1min　　5. 正常说话，1min　　6. 面部扭曲做鬼脸，15s　　7. 弯腰，1min　　8. 正常呼吸，1min　　最终得分超过 100 的即为合格，仪器测量上限 200。　　国标在这项测试上，会根据中国正常人群尺寸和标准制作头模，搭配呼吸模拟装置。为了尽可能的说明问题，我们使用了三名活的测试人员：高鼻梁男性脸、普通亚洲女性脸、普通亚洲男性脸。　　当然，三张脸还是不能覆盖所有人的情况。如果你的面部情况与我们差异极大，建议直接选择我们的有调之选，或者可以自己购买口罩，按照上面的 OSHA 标准来简单模拟自测。将手放在脸颊、鼻翼处试探是否漏气即可。　　下面 11 款口罩在密合性的表现上极差，在测试时三位评测员都出现了漏气的情况，我们认为是中国人就不能买，转起来让你的朋友们看见：)　　另外，以 3M、Honeywell、UVEX 为代表的欧美系口罩，对大多数的扁平亚洲脸型并不友好，我们只建议脸型较长、鼻子部位更立体的朋友可以考虑：　　在密合性上，我们可以总结出这些规律(加粗部分是重点啊同学们!)：　　1. 头戴式口罩明显优于耳戴式口罩，但如果耳带上有挂钩效果也很好 　　2. 呼吸阀可以单向导气流，减少呼气时的口罩移位，对于密合性有一定帮助 　　3. 3M、Honeywell、UVEX 等欧美品牌，更适合立体欧式脸或是大脸，扁平亚洲脸的朋友还是别考虑了 　　4. PITTA、三次元，以及路边药店售卖的无纺布口罩，本质上就是蒙一块布在口鼻前，仅针对大颗粒物、飞沫有一定抵挡作用 　　5. 各种运动口罩，如 Respro、RZ Mask，密合性效果极差，中看不中用，不要买 　　6. 绿盾、中体倍力通过无纺布+滤片的设计，过滤效果没问题，但密合性表现差强人意 　　7. 重松表现非常优异，果然中国的霾还是要靠日本友人。　　最终，下面这些口罩通过了本次测试，得到了我们「有调之选」的称号：　　有调之选　　3M 口罩　　3M 公司 1902 年成立于美国明尼苏达州，原名是 MinnesotaMining and Manufacturing Company，明尼苏达矿业与制造公司。拥有超过 55,000 种产品。　　3M 口罩的表现非常稳定，在过滤效果上，除了两款口罩与标称效果有些许差距之外，其他都通过了测试。针对脸型比较立体的亚洲男性，3M 一般都不会出现问题，男性同胞可以放心选购。但这次也有一款神级 3M 口罩表现非常卓越。　　3M 8576　　密合性：200+ / 200+ / 200+　　过滤标准：P95 | 实测过滤效果：99.5%　　呼吸阀：有　　产地：美国/中国　　注：密合性三个数值分别为高鼻梁、亚洲女、亚洲男，超过 100 即通过测试。下同。　　3M 8576 的各项表现都完美通过了测试，也是唯一一款在密合性测试中全线飙出 200+ 的口罩，我们认为这是一款适合绝大多数人的好口罩，不管你是巴掌扁平小脸还是逆天立体大脸，都可以考虑。　　不过需要注意，8576 的防护级别是 P95，能够同时过滤油性和非油性颗粒物，面罩阻力较大，呼**能不畅的朋友选购时需要注意。　　重松口罩　　重松，国内知名度非常低的日本品牌，创办于 1917 年，公司全名为「重松制造所」，在日本是数一数二的专业呼吸防护用具制造商。之前日本首相安倍在视察福岛核电站事故现场时，佩戴的也是重松生产的防护面具。柴静在日常也会使用 DD11V 口罩，曾被卓伟老师拍到。2013 年福岛核电站泄漏后，安倍晋三前往视察，使用了重松生产的防护面罩。图中的小红帽是安倍。　　重(zhòng)松非常不善或者说不屑进行市场营销。以至于直到这次口罩评测，我们才注意到它。本次选择的三款重松口罩也没有令我们失望。　　这其中重松 DD11V 以逆天的过滤效果，优异的密合度表现，与 3M 8576 一同获得了有调之选的称号。　　重松 DD11V　　密合性：200+ / 171 / 200+　　过滤标准：N95 | 实测过滤效果：99.1%　　佩戴方式：头戴/耳戴　　呼吸阀：有　　产地：日本工作人员甲正在测试 DD11V　　先说过滤效果，在我们的测试中，DD11V 的过滤效果达到了 99.1%，远超其标称的 N95 规格。女性测试员的测试结果，鬼脸+弯腰之后出现了明显漏气　　在密合性的表现中，两位男性测试人员都获得了所有项目 200+ 的爆分，唯独女性测试员在鬼脸弯腰之后出现了漏气情况，但恢复性很好。最终得分也接近了优秀的水准。此外口罩使用了一个支撑内部空间的龙骨，提供了杰出的恢复性能。在说话、鬼脸、弯腰之后，口罩虽会产生些许移位，但之后会迅速恢复。　　佩戴时通过带子上的挂钩提升稳定性。并且面部一侧的布料向内延伸，这也是 DD11V 能够适应各种脸型的原因。　　总的来说，重松 DD11V 也是本次所有评测选品中，最值得推荐的口罩，普适于所有脸型。虽然价格不太美丽，但是一分钱一分货、一块钱一条命，值得购买，特别是小脸或是扁平亚洲脸的朋友，更应该考虑购买。　　考虑到为儿童防霾的重要性，我们同样评测了儿童口罩，详细结果请看后续更新。　　考虑价格，小脸朋友还有这些选择　　重松 DD01、DD02　　DD01　　密合性：190 / 159 / 200+　　过滤标准：N95 | 实测过滤效果：96.7%　　佩戴方式：头戴　　呼吸阀：无　　产地：日本　　DD02　　密合性：200+ / 200+ / 188　　过滤标准：N95 | 实测过滤效果：97.1%　　佩戴方式：头戴　　呼吸阀：无　　产地：日本　　和 DD11V 一样，过滤效果也超过了标称的 N95。相比 DD11V，二者的价格要便宜得多，仅在收纳上略有区别，DD01 能够折叠得更小放进口袋内：iPhone 5s、DD01、DD02 的大小对比　　唯一的不足是二者都没有呼吸阀，长时间佩戴口罩内部可能会稍显闷热。在购买链接中我们也给出了有呼吸阀的同系口罩，可以购买。　　毫无疑问，两款口罩也适合绝大多数人。但小脸或是亚洲扁平脸的朋友们再次注意，如果不喜欢上面的 3M 8576和重松 DD11V，这两款就是你们的绝佳性价比之选。　　考虑价格，大脸朋友还有这些选择　　平心而论，为自己保命，在口罩上的选择不应吝啬。但本次评测的 3M 也有价格相对实惠的选手，欧式立体脸或是大脸朋友可以选购。小脸(或者自认为小脸)的朋友直接照着上面的买就好了。　　3M 9005(KN90)是耳戴式口罩，但在带子上有一个额外的颈带扣，可以从耳戴式变身头戴式，**提升了密合性。缺点是没有呼吸阀。　　3M 9502V(KN95)可以看作是 9002V 的升级版，过滤规格更高。头戴式佩戴稍微不方便，但密合性和佩戴舒适度都很好。　　关于口罩佩戴周期：　　口罩在佩戴的时候有明显变黑就需要更换啦。　　在此基础上，3M 累积佩戴 40h 或开封 7 天后就需要更换 重松累积佩戴 22h 就需要更换。　　另外，口罩开封后需使用保鲜袋、密封袋之类的装起来保存，以免落入灰尘。

在热带鱼养殖场中，尖吻鲈鱼受到越来越多人的欢迎。该鱼类能够在温水环境和含氧量相对较低的环境中存活，但当氧含量降至约3毫克/升以下时，它们的生长速度会减缓，如果氧含量迅速下降，有可能会导致鱼类死亡。本研究的目的是为了更好地了解对于养鱼场的日常操作和环境影响最重要的现场海洋条件。另一个方面是将来自预测模型的模拟水流与实测水流进行对比。围栏里面的氧气含量取决于水流循环和鱼类的本地氧气消耗，以及鱼类食物和排泄物（粪便颗粒）残留物对有机物质的降解。将两个安得拉海洋卫士II（Aanderaa SeaGuardII）多参数系统部署在围栏的外围和内部。在上游部署中，第一个系统放置在系泊中，向上并靠近底部。在下游的部署中，系统颠倒放置，靠近水面（图[1]）。测量的参数是水柱中的水流（1米层）、波浪、氧气、盐度、温度和浊度。此外，在其中一个围栏内还安装了测量氧气、温度和盐度的链系统，测量深度分别为水面以下5米和9米。【1】在位置A、B和C安装和部署的安得拉海洋卫士II（Aanderaa SeaGuardII）DCP。A和B用于评估鱼笼对水流速度的影响。第二个系统放置在一个围栏里面, 位置C（红色），用于监测2个不同深度处的氧气盐度和温度。结果表明：在这一位置，水流由潮汐驱动以0至100cm/s的速度运动，在整个水柱的东南方向有一个相当均匀的主水体运移，在有鱼笼的情况下，围栏下游的位置B水流速度出现了很大程度的减缓。【2】位置A和B中预测水流速度（红色）和实际现场测量的水流速度（蓝色）之间的对比。在此位置，渔场运营团队从模型公众号中接收整个水柱的平均水流速度信息。为便于比较，对所有在1m测量单元处测量的水流速度进行了平均，并与模拟结果进行了对比（图[2]）。渔场上游的模拟和实测速度对比结果较好，但是当水流速度较大时，模型低估了水流的速度。因为没有考虑到渔场，因此，下游的模型完全高估了下游的水流速度。在此位置，整个水柱在一个主方向上运移，建模相对容易。如果某个位置的水流在不同的深度朝着不同的方向流动，那么此位置的建模将会变得比较困难。在两个不同深度处对溶解氧（DO）进行了测量。在两周的部署期间中，溶解氧主要随潮在60%至100%的空气饱和度之间变化。与9米的深度相比，5米深度处的溶解氧含量有较低的趋势，这可能是由于鱼类喜欢在较浅的深度处聚集。8月12日测得的氧气含量最低，在水深5米和水深9米深度处测得的浓度分别为3.88毫克/升和5.64毫克/升。在同一时期，温度读数和盐度读数没有出现任何的异常[图[3]），这意味着溶解氧水平的下降可能是由于鱼笼内外溶解氧交换不良所致。这种较大的差异表明了连续监测相对于点测量的重要性。在这种研究，溶解氧没有下降到临界水平以下，但监测时间较短。【3】安得拉（Aanderaa）链系统在水面下5米深度处和9米深度处监测到的氧气、温度和盐度

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.

珠海精实测控技术股份有限公司6月29日递交首次公开发行股票并在创业板上市招股说明书（申报稿）。公司拟冲刺创业板IPO上市，本次公开发行股票数量2787.6万股，不低于发行后发行人总股本的25%。公司预计投入募资7亿元，募集资金将用于精实测控珠海智能测控解决方案产业园项目、苏州精实智能装备有限公司新能源汽车测控装备生产建设项目、广州科骏研发中心建设项目、精实测控技术研发升级项目、精实测控信息化建设项目及补充流动资金。公司是一家专注于测试、测量与控制技术研发与应用的，以测控装备与测控数据分析协作工具为核心产品的高新技术企业。公司于2020年、2021年及2022年分别实现营业收入2.94亿元、4.33亿元及5.67亿元，分别实现归母净利润511.78万元、1810.27万元及8075.71万元。报告期各期，公司最终用于苹果产品的直接与间接销售收入占当期营业收入的比例分别为69.47%、67.67%和75.26%。近些年来，尽管公司在白色家电与新能源汽车领域内取得了业务突破，但在报告期内贡献的收入相对有限，短期内公司产品的应用领域仍将主要集中于以苹果公司为终端客户的消费电子领域业务为主。

来自范德比尔特大学的研究人员完成了质谱分析和显微技术的第一次&ldquo 图像融合&rdquo ，这一技术突破将能极大的提高癌症的诊断效率和治疗疗效。这一研究成果公布在Nature Method杂志上。　　显微技术能帮助研究人员获得组织的高分辨率图像，但&ldquo 这种技术无法给你具体的分子信息，&rdquo 范德比尔特大学的生化和质谱研究中心主任，文章的通讯作者Richard Caprioli博士说。　　而质谱技术能完成组织中蛋白，脂质及其它分子的各种精确分析，但是图像处理过于粗糙。如果能将这两种技术的优点结合起来，将能令研究人员获得高分辨率的体内分子构成。　　&ldquo 对我来说，这是一项重要的技术突破，&rdquo Caprioli博士说。　　Caprioli表示这项技术能重新定义外科范畴，比如肿瘤外科手术时癌细胞与正常细胞边界的界限。目前这一界限是由组织学决定的，也就是通过显微镜观察细胞外观获取的。但是不少癌症患者在手术后又会复发，这有可能是因为一些癌细胞看上去像是正常细胞，如果利用质谱技术进行蛋白成分分析，那么就能精确标记癌细胞范围了。　　这一技术成果由多名研究人员完成，包括荷兰代尔夫特理工大学Raf Van de Plas博士，范德比尔特大学Junhai Yang博士等。　　在这项研究中，他们采用了一种称为回归分析(regression analysis，编者译)的数学方法，从而能将质谱信息的每个像素投射到显微成像的对应位置上，获得一个全新的&ldquo 预测&rdquo 图像。　　这在概念上类似于绘制标准曲线的实验点，Caprioli 说，虽然在这些真实测量点之间没有&ldquo 实际点&rdquo ，但是可以通过之前的实验进行预测。&ldquo 我们预测数据也采用了相同的方法，&rdquo 他说。

最近几天，雾霾席卷整个北方大地，严重影响了人们的日常生活。　　按照北京环境监测中心实时发布的数据，北京的PM2.5至今还没有突破1000，但网友用手持设备测量后数值竟高达2008微克/立方米，这是为什么呢?　　据法制晚报报道，今天上午，北京环境监测中心专业工程师对此进行了回应。　　该工程师表示，监测中心也注意到昨天网络上相关的实测数，画面显示基本上用的是手持式设备，这些手持式设备属于民用设备，居民自己用的话应该没有完整的质保体系，也没有定期校准。　　另外一个问题是检测方法，该工程师向记者指出，手持式设备检测方法用的是“光散射”方法，即利用一束光打在颗粒物上，反射光和颗粒物大小呈一定关系，基于这一原理，手持式设备由一束光打在一团气上，产生的反射光强度，反算颗粒物的多少，再经过一些方法的换算，得出PM2.5的质量浓度。“这中间有一个换算，这个准不准就成问题了”。　　并且，手持式设备对PM2.5和PM10的区分也不太好，这名工程师说，同时空气中的水蒸气也会产生反射光，“如果把这个设备放到一个水汽很高的地方，一样会测到PM2.5值很高，但实际上不是污染”。　　当前，“光散射”方法不是当前国内认证的方法，国家认证的PM2.5检测方法包括“微量振荡天平”称重法和“Beta射线”吸收法，这样可以排除水汽等其他物质影响，相对较准确，目前北京采用“微量振荡天平”法。　　相关负责人向记者表示，北京环境监测中心发布的数据是可靠的，有一套非常完整的体系，所有的检测手段和方法都遵守国家标准，也可以溯源。“手持式设备可以大概了解一下情况，但不能认为它测的就是准的，准确数值还要以官方监测发布的为准”。相关阅读：环境空气颗粒物(PM2.5)采样器认证检测合格产品名录(截止2015年11月6日)环境监测总站发布PM10连续监测系统合格产品名录PM2.5连续监测系统合格产品目录更新 新增4台仪器

炎炎夏日，舒适又健康的运动莫过于游泳，然而游泳之后有人会出现眼部、耳朵或者皮肤的一些不适症状，这些有可能是泳池水中的微生物所导致的感染。目前，国内对外开放的正规游泳池池水都会用氯进行消毒处理，因为氯溶于水中时能分解成次氯酸和次氯酸盐这两种化学成分，这些化学成分会破解微生物的保护层。有些微生物是能够在氯的威力下被杀灭的，如容易引发淋病的淋病奈瑟菌、容易引发梅毒的梅毒螺旋体、容易引发腹泻的志贺氏杆菌、容易引发肺炎的军团杆菌，以及大肠杆菌、艾滋病毒，都是不能在消毒环境中存活的。但是，有些微生物是不能被消毒剂杀灭的，例如绿脓杆菌，又称铜绿假单胞菌（学名：Pseudomonas aeruginosa），它会引发炎症和脓肿。绿脓杆菌，1882年首先由Gersard从伤口脓液中分离到，是一种革兰氏阴性菌、好氧、呈长棒形的细菌，只有单向的运动性。它是一种机会性感染细菌，且对植物亦是机会性感染的，感染后因脓汁和渗出液等病料呈绿色，故得名。绿脓杆菌的分离培养及电镜照片（图片来源：中国科学院微生物研究所）绿脓杆菌感染可发生在人体任何部位和组织，严重时会引起心内膜炎、胃肠炎、脓胸甚至败血症。所以，当游泳后出现炎症和脓肿就医时，临床能否更快、更准确地鉴定是否为绿脓杆菌感染、或是其它微生物感染，就变得更加的重要了。精准医疗源于精准诊断全自动微生物质谱检测系统，是广州禾信康源医疗科技有限公司（以下简称“禾信康源”）在全面掌握核心技术和先进制造工艺下，历时5年，完全自主、正向开发的一款基于基质辅助激光解吸电离法（MALDI）的质谱检测系统，主要应用于微生物菌株鉴定、病毒核酸检测、蛋白多肽分析等方面，具有检测通量大、准确可靠、经济快速、样品耗费量少与操作简单等优势。质谱技术应用于细菌等微生物的快速鉴定分析，是利用标准菌株绘制微生物的蛋白质指纹图谱存储形成数据库。再将待检微生物的质谱数据图与数据库中的标准蛋白指纹图谱数据进行比对，从而实现细菌、真菌、分枝杆菌、厌氧菌等微生物的快速鉴定和分型，相比于表型鉴定、生理生化法、化学发光法等传统的微生物鉴定技术，质谱技术在鉴定速度、结果准确率、技术成本、质量控制、操作便捷等各方面都具有明显优势，是微生物检验技术史上一次里程碑式的革新。Figure 1禾信全自动微生物质谱检测系统实测铜绿假单胞菌硬件系统一体化免清洗离子源，集成独创的微小角度激光入射，有效提高灵敏度；智能化、高抽速真空泵系统，进靶即可采样，无需等待；超高频、长寿命固体激光器，信号采集及寿命均优于传统氮气激光器，使得样品分析速度更快，终身免维护；高稳定性信号采集系统，极大提升了仪器的重复性；模块化设计，内置前级泵，整机结构更加紧凑，维护简单。软件系统拥有自主知识产权的自动化控制采集软件，全过程智能化监控仪器状态，可自由切换多个数据库；提供专业的菌种中文名称，无需另外翻译，国内客户使用更便捷；多台云服务器同时执行鉴定，全面提升鉴定效率，可及时完成软件升级与数据库更新。数据库源于中国疾控中心（CDC）多年研究积累，品质保证，包含3500余种、60000余株菌种谱图，满足多应用领域的检测需求；数据库存于云服务器，可随时更新，客户也可根据自身需求建立自己的专属数据库。小贴士：如何找干净的泳池呢？1、看池水；要看水面有无颗粒漂浮，池底有无沉淀，池水的泡沫能否在15秒内消散。以8道泳池为例，站到泳池侧面穿过水面看第四、五泳道线，如果看不到说明水质不好。2、看证件；看看卫生许可证，员工健康证、卫生知识培训合格证等信息是否公示在游泳池旁，是否公示了当日水质情况，包括水温、PH值、余氯浓度、投放消毒药情况、循环水次数或新注入水量等。3、看池底；看看泳池底部，或泳池旁边的出水口，看是否有水源源不断进出的现象。如果有，则说明其水循环消毒装置在正常运作，可放心戏水游泳。4、看设施；正规的游泳池更衣后必须通过强制性淋浴和含有较高余氯的浸脚消毒池可以进入游泳池。

近期，中消协公布了防晒化妆品比较试验结果。据悉，此次试验主要是检测市场上防晒品的SPF值和PA值，在长波紫外线防护等级(PA标识)测试结果中，13个抽检样本的标称值均与测试值符合。而在SPF测试中，72个样本里有67个样本都能达到标称的防晒效果，但包括旁氏、欧珀莱、雅芳、李医生、旁氏在内的5款防晒产品的SPF的实际检测值，均不到标称值的一半。　　据了解，SPF值(防晒系数)根据皮肤科学上的“最低红斑剂量” 确定，以日晒时间长短表示。业内专家指出，在对防晒化妆品的宣传广告中，部分商家片面强调SPF值，误导消费者盲目追求高SPF值的产品。“事实上，SPF值越高越容易堵塞毛孔，越容易引起肌肤敏感，所以选购时要根据环境、肤质等实际情况来选择适当的SPF值。”专家还指出，为了防止商家吹嘘SPF值，国家化妆品卫生规范中就规定，“当所测产品的SPF值大于30，且减去标准差后仍大于30，最大只能标识为SPF30+，而不能标识实测值 当所测产品的SPF值大于30，减去标准差后小于或等于30，则最大只能标识到SPF30。”另外，防晒品在我国是属于特殊用途化妆品，因此在购买防晒品时还要看是否有“卫妆特字”或“卫妆特进字”的标注。

据台湾“中央社”11月23日报道，台“卫生福利部”部长林奏延今天接受访问表示，台湾环境辐射走调团(注：下面简称环团)在日本当地检测辐射状况的仪器，跟“卫福部”的不一样，环团是使用移动式且较简易的碘化纳检测仪，他们使用的是固定式且大型的检测仪。　　据了解，台“绿色消费者基金会”董事长方俭昨天前往日本实测辐射状况，首站来到日本千叶县。方俭在直播当中说，3次稻田测试都有测出人工核种铯-137，其中最高一次甚至达到19.256贝克/公斤，误差正负值为8至10%。测验结果证明千叶县仍受核灾影响。　　林奏延今天在“立法院”指出，昨天看环团所放出的资料，铯-137部分从肉眼是没有看到很明显的高峰，需要再用其他方式确认。林奏延说，检验出每公斤的土壤含有19贝克，他在询问过“农委会”与“原能会”后，认为这是在正常范围内 他也说，在环境的部分，因为检测方法都不一样，所以需要好好做科学上的讨论。　　对于民众对日本食品抱有的疑虑，林奏延表示，下个月上旬与中旬，会在台北与高雄召开两场公听会，且是网络直播，也会透过华视举办一场电视公听会，所有民众都可以看的到，他们以公开的方式，与民众讨论。

9月22日，中共中央国务院发布《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》（以下简称《意见》），这是我国目前出台的最顶层碳达峰碳中和工作意见，是各方面工作开展的纲领。▲国务院官方发布《意见》完整文件碳排放信息化实测《意见》二十九条指出，提升统计监测能力。健全电力、钢铁、建筑等行业领域能耗统计监测和计量体系，加强重点用能单位能耗在线监测系统建设。加强二氧化碳排放统计核算能力建设，提升信息化实测水平。依托和拓展自然资源调查监测体系，建立生态系统碳汇监测核算体系，开展森林、草原、湿地、海洋、土壤、冻土、岩溶等碳汇本底调查和碳储量评估，实施生态保护修复碳汇成效监测评估。10月26日，为深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰、碳中和的重大战略决策，扎实推进碳达峰行动，国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》。“政策保障”中指出，建立统一规范的碳排放统计核算体系。加强碳排放统计核算能力建设，深化核算方法研究，加快建立统一规范的碳排放统计核算体系。支持行业、企业依据自身特点开展碳排放核算方法学研究，建立健全碳排放计量体系。推进碳排放实测技术发展，加快遥感测量、大数据、云计算等新兴技术在碳排放实测技术领域的应用，提高统计核算水平。积极参与国际碳排放核算方法研究，推动建立更为公平合理的碳排放核算方法体系。▲国务院关于印发《2030年前碳达峰行动方案》的通知碳排放信息化实测是复核碳交易市场数据质量的有效手段，可很好辅助核查单位进行数据复验和因子校正，为促进碳排放权交易市场的健康有序发展保驾护航。数据是碳排放权交易市场的基石，关于碳排放权交易市场数据质量的保障，生态环境部也着重发文进行了要求。10月25日，生态环境部发布《关于做好全国碳排放权交易市场数据质量监督管理相关工作》的通知，要求近期个别企业和单位碳排放数据弄虚作假事例必须引起高度重视。▲生态环境部相关文件通知在碳排放权交易市场中，碳排放量实测主要分为两种：现场测量和非现场测量，现场测量一般是指在固定源排口加装温室气体排放连续监测装置（CEMS），通过连续监测浓度和流速直接测量排放量，非现场测量指通过采集样品送到有关部门，利用专门的检测设备和技术进行定量分析，确定排放因子等数据。二者相比非现场实测采样过程存在较大误差，且在碳排放量数据核算过程中有更多的人为因素干预，因此非现场实测要比现场CEMS实测存在更大的数据不确定性，现场实测更能反映真实的碳排放情况。为响应政策要求，践行企业责任，基于多年的技术积累，春来科技重磅推出针对固定源、环境空气和便携执法的温室气体在线监测多场景解决方案，可满足固定源温室气体排放量在线监测、环境空气温室气体浓度在线监测等场景需求，通过辅助碳排放人工核算体系，实现碳排放基础及过程数据的监测监管，实现碳管理的精细化、数字化和标准化，为实现“碳达峰”和“碳中和”的目标提供数据支撑。温室气体监测解决方案展示案例赏析：春来科技首个水泥厂碳排放CEMS正式运行，助力碳排放权交易市场精准MRV https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104904/news_595243.htm

HIGH RESOLUTION MASS SPEC2022.09TOFWERK PTR-TOF 2R高分辨质谱一般包括飞行时间质谱（TOF）、轨道阱质谱（Orbitrap）、磁质谱和傅里叶变换-离子回旋共振质谱（FT-ICR）。然而，并不是所有飞行时间质谱（TOF）都能被称为高分辨质谱。Q&A什么是FDA定义的“高分辨质谱”？根据美国食品药品监督管理局（FDA）食品和兽药项目（Foods and Veterinary Medicine Program）2015年发布的《利用精确质量数鉴定确认化学残留的接受标准》一文中，明确将目标m/z 分辨率（半高峰宽FWHM）≥10,000的质谱定义为“高分辨质谱high resolution mass spectrometry (HRMS)”。欧盟在EU 2002/657/EC指南中将高分辨质谱定义为（双峰法）10%峰谷处分辨率≥10,000，转换成FWHM定义相当于20,000左右，但此标准未定义质量准确度。2013年欧洲食品与健康总局（SANTE）的SANCO/12571/2013中，将高分辨质谱定义为具有高分辨力的质谱，通常分辨率超过20,000。然而在最新的SANTE/11312/2021中，取消了“高分辨质谱”这一词条，改为明确要求质量准确度≤5 ppm。目前我国在《质谱方法通则》（GB T 6041-2020）中，未明确定义高分辨质谱标准，而在《禽畜血液和尿液中150种兽药及其他化合物鉴别与确认》（农业农村部公告第197号-9-2019）中，鉴别法要求母离子质量准确度≤5 ppm。Q&A如何定义分辨率（FWHM）？*图1 FDA标准对FWHM定义分辨率=M/△M，M为目标m/z，△M为目标m/z峰高一半时的宽度（如上图所示）Q&A如何定义准确度（Accuracy）？质量准确度（ppm）=（实测质量数-理论质量数）/理论质量数x106。Q&AFDA和SANTE高分辨质谱全扫描模式（Full Scan）鉴别和确认要求？FDA要求至少两个具有结构特征（structurally significant）的母离子，且准确度均≤5 ppm。SANTE要求两个离子的质量准确度均≤5 ppm，其中至少有1个碎片离子（例：不能两个为同位素母离子），两个离子中最好有分子离子（M+或M-）、得质子分子离子（M+H或M-H）或加合离子（如M+NH4+）。（SANTE认为如果两个离子间仅相差水分子，对鉴别意义不大）m/z＜200时准确度＜1 mDa，离子比吻合。Q&A在高分辨质谱方法中，空白样中目标m/z完全没有噪音时（即无法计算信噪比S/N）时，确定样品中有效信号（即阳性）的方法？例：芬太尼理论精确质量数336.2202，即[M+H]+为337.2274，三重四级杆受分辨率限制，只能输出337.2±0.2 Da段的总信号，空白样品不含芬太尼，因此337.2±0.2 Da总信号记作噪音（N），国标中绝大多数都以信噪比（S/N）≥3为检出限。但高分辨质谱可以精确解析这些无关信号，空白样品中可能完全没有m/z 337.2274（±5 ppm）信号，即噪音为零。对此FDA和SANTE作出以下解释：FDA：可以设定样品与对比标准品的相对信号强度阈值，来识别信号。SANTE：样品中必须连续5张图都存在该m/z才能确定为信号。Q&AFDA和SANTE对筛查检测（定性或半定量检测）质谱的要求？FDA和SANTE均未对用于筛查检测的质谱提出分辨率要求，甚至不要求色谱分离，但筛查结果需要与数据库作对比，并要求假阴性＜5%，假阳性＜10-15%，因此实际多用高分辨质谱。FDA提出即使在鉴定确认实验前，先进行广谱筛查作为预实验，能够有效提高检测效率。对于非靶向方法（Non-targeted analysis），FDA和SANTE均认同可以先运用适当的方法去除背景噪音并提取峰（质谱软件一般都提供这些简便的功能）来解读这些离子峰。高分辨质谱提供的准确分子式准确度应在3 ppm以内。同位素峰的分布比例也是也是关键的筛查标准，同位素比例偏差应在5%以内，比如氯-35和氯-37的比例应接近3：1；含碳化合物的碳-12，碳-13，碳-14也应符合其分布比例（质谱软件可提供分子式的模拟分布）。TOFWERK Vocus 2R CI-/PTR-TOF 在高灵敏度**同时，具有≥10,000高分辨率，轻松满足从环境大气、风味物质，到农残兽残、营养物质的高分辨标准需求。多种电离形式、原位电离源，可供选择，提升分析物覆盖度，增强检测选择性。 “阅读原文” 《高分辨PTR-TOF测定芬太尼》*FDA标准中将Resolving Power（分辨力）定义为M/△M，Mass Resolution（分辨率）定义为△M/M，即两者互为倒数。根据质谱仪器的显示习惯和国内习惯说法，此处用分辨率代替原文分辨力。SANTE标准指出两者经常混用，按一般规律理解即可。**二甲苯灵敏度≥30,000 cps/ppb请留言索取下列参考文献：[1] Food and Drug Administration, “Acceptance Criteria for Confirmation of Identity of Chemical Residues using Exact Mass Data within the Office of Foods and Veterinary Medicine ”https://www.fda.gov/downloads/ScienceResearch/FieldScience/UCM491328.pdf[2] European Commission, Health & Consumer Protection Directorate-General, “Guidance Document on Analytical Quality Control and Method Validation Procedures for Pesticide Residues and Analysis in Food and Feed”, SANCO/12571/2013https://ec.europa.eu/food/sites/food/files/plant/docs/pesticides_mrl_guidelines_wrkdoc_2017-11813.pdf[3] European Commission, Health and Food Safety, “Analytical Quality Control and Method Validation Procedures for Pesticide Residues and Analysis in Food and Feed”, SANTE/11312/2021[4] U.S. Food and Drug Administration Foods Program, “Guidelines for the Validation of Chemical Methods in Food, Feed, Cosmetics, and Veterinary Products (3rd Edition)”, October 2019[5] 农业农村部，《禽畜血液和尿液中150种兽药及其他化合物鉴别与确认》（农业农村部公告第197号-9-2019）[6] 国家市场监督管理总局，国家标准化管理委员会，《质谱方法通则 GB/T 6041-2020》，2020-03-31

恶臭污染物因其异味和毒性，对人们生活影响较大，属于重要的民生问题和环境污染问题。国家相关部门制定的《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)对恶臭污染物的管理发挥了重大作用，但随着科技发展、产业升级、环境管理加强和人们对美好生活环境的更高要求等原因，部分排放限值已不能满足当前要求。生态环境部于2018年12月发布了《恶臭污染物排放标准（征求意见稿）》。新的标准对排放限值、区域设置、排放主体等都有了更详细的定义，同时也明确提出了要引进新的监测方法（见表1）表1 恶臭污染物测定方法标准《恶臭污染物排放标准（征求意见稿）》在传统的检测中，通常采用罐、吸收管或采气瓶的方式来采集气态样品，一些恶臭因子需要在24小时内完成分析。这样的离线测量方法通常会因为采样和壁损给分析带来更多的不确定性，也会有一定的时滞效应，不适用于现场异味污染源排查等对时效性有较高的分析应用。另外，为了覆盖表1中列出的8种恶臭物质，至少需要6种不同的采样和分析方法，这都意味着较大的时间成本和仪器硬件成本。在这里我们向大家介绍一种实时在线的恶臭污染物监测方法，即利用实时在线的Vocus PTR-TOF质谱仪来对恶臭因子进行实时在线预警监测。Vocus PTR-TOF质谱仪通常采用H3O+作为母离子，其独特的离子源设计也提供了 “无缝”切换到如O2+电离模式，实实在在的做到一机多能：除了这8种恶臭因子之外，还能同时测量其他大气污染物，保障VOCs和恶臭物质热点区域的全面覆盖。Vocus PTR-TOF的移动性也使得该仪器定点监测和移动溯源皆适用。随着产业改造升级，管控加严，在恶臭因子列表上的物种未来预计会不断增多， 而Vocus PTR-TOF的检测物种可拓展性可以满足这样的需求。表2 TOFWERK Vocus PTR恶臭8因子解决方案一直以来，TOFWERK在环境检测的道路上‘上下而求索’，寻求仪器的使用率和性能利用最大化，致力于环境VOCs检测的最佳解决方案。针对这八种恶臭因子，我们和江苏环保产业技术研究院合作，利用Vocus PTR-TOF质谱仪进行了大量的实验和反复验证，总结出一套实时在线，高灵敏度，灵活部署，相对经济型的检测解决方案（见表2）。三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳和苯乙烯都能被Vocus PTR-TOF这单一解决方案精确全检出（图1），而氨和硫化氢两种因子虽然可测，但都需要特定的仪器参数设定，所以推荐适配专用检测器。图1 甲硫醇等6个恶臭因子在H3O+模式和O2+模式下的测量模拟谱图。纵轴的相对信号比值来自于单独因子标气气瓶的实测结果。Vocus PTR-TOF质谱仪的采样频率最高达10Hz，大气采样中常采用1Hz来监测恶臭因子的浓度瞬时变化，无论是搭配在走航车，还是在固定监测点，都可以给管理部门提供实时的园区污染数值‘热力图’，可在园区恶臭因子浓度有超过排放限值的迹象时提前发出预警，圈定热点来源，为职能部门对异味投诉做出及时最佳判断提供准确数据支撑，也为未来的多维度立体式检测监管，全方位预报预警模式提供了新思路。本文版权归Tofwerk所有。

p style="text-indent: 2em "现在绝大多数食品检测实验室均是配置色-质联用仪，单独使用质谱仪检测的已经非常少了。唯一单独使用的是应用同位素质谱仪检测蜂蜜等食品中的同位素比，以确定产品是否掺伪。本文主要介绍一下GC-MS购置时需要考虑的主要性能及功能。/pp　　GC-MS是高分离功能的GC与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补，使仪器的分析功能更强大。例如：质谱能提供被测物的特定分子信息，对化合物的定性更加准确。但是，质谱无法区分同分异构体，而色谱分离同分异构体很容易。所以，色-质联用仪的功能是 1+1 2。/pp　　现在GC-MS的GC部分均采用高分离性能的毛细管色谱，可以选配不同类型的进样口，如：最常用的分流/不分流进样口和(温度/压力)可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到气质联用性能时，现在国内市场上比较常见品牌的主流型号GC的性能、功能并无多大差异。故在GC方面不再做比较。/pp　　MS的类型有多种，通常是按照分析器的类型来分，有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以，本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的GC-MS联用仪多配置低分辨MS，这类仪器以目标化合物的定性、定量为主，兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的：/pp　　第一， 也是主要目的，是对食品中残留物进行分析。/pp　　既然是用于残留物分析，仪器的灵敏度至关重要，也是选仪器时首先应考虑的。但这不是唯一的指标(特别是不能仅看标称指标)，还要综合考虑仪器的分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围、抗污染能力(包括仪器离子源、预四极等部件的清洗维护是否方便)、以及软件操作是否方便等。/pp　　GC-MS在残留物的分析中应用愈来愈普遍，是因为MS是一个通用型检测器，对大多数有机化合物都有比较好的响应。另一方面，四极杆质谱检测时有一个选择离子方式(SIM方式)，与全扫描方式相比可以提高检测灵敏度2、3个数量级，检测灵敏度较氢火焰检测器(FID)、火焰光度检测器 (FPD)、氮磷检测器(NPD)高，稍逊于电子俘获检测器(ECD)对有机多卤素化合物的检测。残留物分析多为目标物检测，所以，用SIM方式检测既有广谱性(对化合物的响应而言)，又有特异性(对不同化合物各自的特征离子而言)，因而特别适合用于多种残留物的检测，提高分析效率。/pp　　现在仪器公司买仪器时所列出的技术指标有：灵敏度、分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围等。/pp　　市场上厂家标称的灵敏度为什么这么高?/pp　　现在表述灵敏度是用八氟萘(OFN)，如：EI+，1pg OFN信/噪(S/N) 100。现在的信/噪比是RMS(均方根)方式，数值上与过去的灵敏度值相比高了很多。过去信/噪比是峰-峰比，即：信号的峰高/基线噪音的峰高，比较一目了然，自己拿尺子量都能量出来。但据厂家说，在选择基线噪音时有人为误差。现在厂家将信/噪比编成固定的程序，比如信号值与固定时间段(如1~2min，其实这段时间的基线是比较平的)噪音的比值。但现在的测定方式厂家其实同样有很多偷手，比如测试时用厂家自带的短测试柱 (10m或15m)，质量的扫描范围减少，进样量增加(过去是空气-样液-空气绝对1μL，而现在1μL是包括针头死体积)。没办法，现在厂家为了竞争都这样做，用户也只好跟着走。所以，现在仅看厂家的标称指标是不够的。/pp　　做灵敏度指标时应该注意几个问题：/pp　　(1)应该先做分辨率，在保证单位质量分辨时，再做灵敏度。如下图所示，可以采用一种近似方法，即，半峰高处的峰宽不小于1/2峰宽(此图转载自www.antpedia.com网dingdang的“谈谈有机质谱的分辨率”一文。在此表示感谢。)。灵敏度与分辨率成反比，若为了灵敏度而损失分辨率，会降低了质谱定性功能。/pp　　(2)质量扫描范围也应有规定，比如：OFN，200-300amu，扫描范围减小也能提高信/噪比。这些限制性条件应在谈合同时就确定下来。/pp　　(3)检测电压应该是正常检测时的工作电压，不同型号的质谱仪因参数表示的含义有差异，所以，各家仪器推荐使用的检测电压值也不同。但是，做灵敏度测试时的电压不应高于推荐正常使用时的工作电压。否则在实际工作时就会有问题，因为实际样品检测时是有基质干扰的，高电压不能提高信/比，而且还会使电子倍增器寿命降低。/pp　　现在国内出现了一些过分强调，或者说厂家过分宣传自己仪器灵敏度高的现象，导致现在标称的灵敏度越来越高，听说RMS信/噪比都有给出 1000的了。其实做标准品的指标只是个参考，将来做基质复杂的实际样品(如动物内脏)能得到好的、稳定的结果才是关键。现在有仪器的单位越来越多了，可以在购仪器前做一个实际样品到各家仪器上实测一下，并且了解一下各种仪器用户的反应，这比仅仅比指标更好。/pp　　仪器的其它指标一般不会有太大问题。/pp　　对于低分辨质谱，分辨率达到单位分辨一般没有问题。/pp　　质量范围现在多标称为2~1025(或1500)u，这个质量范围对于GC-MS够用了。因为，GC-MS分析物是挥发或半挥发物质，分子量一般不会太大。唯一要注意的是若做污染物十溴联苯(MW 954)和十溴联苯醚(MW 970)检测，不能选质量数小于1025u的(个别厂家的MS质量范围最高只有800u)。/pp　　质量的稳定性一般在0.1amu/8hr，这个指标其实也挺重要的。好的仪器几个月校正一次质量数即可，差的每周都要校正。虽不影响检测，但增加操作者的工作量。/pp　　线性范围大于10e4，对残留分析够用了。这些指标验收仪器时均需要按照合同的规定认真做。/pp　　此外，仪器的一些功能在验收仪器时也一定要都亲手做一遍，比如：化学电离源(CI)的更换、直接进样杆的操作、复合电离切换方式 (EI/CI)、复合扫描方式(TIC/SIM)等。许多农药含有卤素和电负性基团，因此有电负性。负化学源(NCI)检测这类物质可以获得较高灵敏度，这是由于NCI的本底较低，检测电负性物质时可以获得更高的信/噪比。对于定性也可以起到补充确证的作用。做NCI时需要通入反应气，所以，要求仪器的真空系统要比较好。现在厂家提供的GC-MS配置是可以选配的，若配NCI就一定要配置大抽率的真空泵，起码大于250L/min，最高配置有2× 200L /min。另外，还应考虑更换离子源的方便性，有的型号仪器更换离子源可以不破坏真空。/pp　　残留分析通常是目标物检测，目标物多为农药、兽药、添加剂、化学污染物等。这里的定性仅仅是对目标物进行确证。对于这种定性可以用两种方法，一是与仪器自带的NIST谱库(2006版提供约14万多张)的质谱图进行比对，二是与对应的标准品的质谱图进行比对。实际检测时后者的比对方法更好、更准确。因为，被测物经过前处理和毛细管柱后，基质的干扰会使被测物质谱图的离子碎片和丰度比与NIST谱库的质谱图(通常是由纯品直接进样得到的) 产生偏差。而且，定量时也需要有标准品。/pp　　第二个分析功能是对未知物分析/pp　　这里的未知物并非真正意义上完全未知的物质，若真是那种完全未知的物质仅仅靠MS，特别是低分辨的MS对其准确确证还是很难做到。这里的所谓未知物其实是已被人们认知的物质，该物质的质谱信息已被收录在了NIST谱库中，只是我们检测的物质中不知含有这些物质中的那一种。比如，不同地域的同一种天然产物产品的成分是不太一样的，同为玫瑰精油，国产的和进口的成分组成存在差异，通过MS分析及与NIST谱库比对，就能找出两种精油特征物质是什么，量有多少差异，不同在那里。再如，养鱼塘里的鱼突然死了，搞不清是什么原因，那么就取鱼塘里的水化验一下，水里含有什么物质并不清楚，这时我们就认为水里含有某种未知物。拿到实验室化验，经质谱NIST谱库检索比对，初步认为验出了甲胺磷。为保险起见，再打一针甲胺磷的标准品，结果保留时间、离子的丰度比都一致，最终确定水里含有的甲胺磷是致鱼死亡的原因。这类工作在日常工作中遇到的比较少，其对仪器的要求就是检测得到的质谱图与NIST谱库的尽可能相近，这样得到的结果会更准确些。所以，这种最好选择四极杆质谱、飞行时间质谱或高分辨磁质谱。而离子阱质谱，特别是内源式离子阱质谱得到的谱图与 NIST库谱图差异要大些。/ppbr//p

要说近年来被公认增长最快的分析仪器，毫无疑问非质谱仪莫属。据美国acs网站统计，目前国际上排名前十的仪器厂商中，有七家都在从事质谱仪的研发和生产。就中国而言，对质谱仪的需求也在快速增长。质谱分析是一种测量离子质荷比（质量-电荷比）的分析方法。首先通过电离源将样品中各组分电离成离子，接着在高真空的质量分析器中，在电磁场的作用下主要根据质荷比（带电离子质量/所带电荷的数量）将离子进行分离，使这些离子最后在探测器上产生可以被互相区分的信号。对于不同的组分，电离生成的离子不同——故而质谱可以被用于鉴定样品中的不同组分。质谱仪基本结构示意图质谱技术发展至今已逾百年，质谱工作者们站在彼此的肩头，将一个简单的物理现象在理论和实践上推到如今的高度，使其成为了分析领域最重要的方法之一。目前质谱已不仅是常规化学分析中的重要手段，逐渐也开始被用于生命科学、国土安全、食品安全、临床医学检测和空间技术等热门领域。质谱技术的应用领域越来越广泛但我们知道，传统的实验室台式质谱仪昂贵、耗能、连接气路管道、需要强力真空泵，并且经常需要前端的分离系统，机体往往庞大笨重。若要应用于临床、机场安检、食品安全等原位现场测量场景，仪器必须小型化。不过，说小型化就小型化，你问过真空系统的意见了吗？没错，在小型化质谱仪的设计中，最大的一个挑战在于真空系统。上面在简介质谱仪工作原理的时候，已经提到，“真空”是质谱仪内部工作的必要条件。保持高真空度可以防止分子、离子、电子之间发生碰撞，避免噪声的产生。也就是说，真空度越高，质谱仪的信噪比越好。 遗憾的是，真空系统往往比较笨重，小型质谱仪也只能选择小型的真空泵，而泵速的下降，会直接导致系统真空度降低，这会严重影响质量分析器及探测器的正常运行。而从目前的研究结果来看，质谱的背景噪声主要来自探测器端，这源于一个叫离子反馈的作用。 常见的质谱探测器（如mcp、电子倍增器/em）都是将离子转化为电子；电子被电场加速、倍增并最终检出。而加速的电子会和残余气体分子碰撞，产生正离子。这些正离子在电场中会反向运动，再次轰击产生电子，这个过程称为离子反馈（ion feedback，ifb）。由于正离子反向运动是需要时间的，所以离子反馈所产生的信号与真实信号本身并不会叠加，反而成为了噪声/杂峰的重要来源。离子反馈（ion feedback，ifb）过程示意图而低真空度下较高浓度的气体分子是客观存在的，因此相比于控制离子生成，更为明智的做法是控制生成离子的走向。但如今四级杆及离子阱质谱仪一般采用的电子倍增器（em），却并没有办法解决这一问题。 新探测器技术的出现，成为了质谱仪小型化的一个关键。 小质谱仪不要慌，滨松gen3 mcp来了微通道板（mcp）也是应用于质谱仪中的一种常用探测器，特别是tof-ms。但传统的两片结构的mcp（见下图a）和电子倍增器（em）等其他传统质谱探测器一样，残留的气体分子也会发生电离生成正离子，并返回mcp形成离子反馈。不过，滨松最新推出的拥有三级结构的mcp，通过实现控制离子走向的策略，成功解决了上面说到的问题。传统两片结构（bi-planer mode）和滨松最新三级结构（triode mode）mcp的结构和电位对比滨松最新推出的适用于小型质谱仪的gen3 mcp 滨松gen3 mcp采用了这样的结构设计：在mcp出口和打拿极之间加入栅网电极构成三级结构，栅网电极作为阳极（负高压模式下接地），后端打拿极和mcp入口则被设置为等电位，这样残留的气体分子电离生成的正离子会从栅网电极向打拿极运动，并被打拿极俘获。这种三级的创新结构设计可以避免电离正离子返回mcp，从而在源头上解决了暗电流的问题。下图是三级结构的滨松gen3 mcp和传统两级mcp电流输出结构在不同真空度下的实验数据对比。传统两片结构（bi-planer mode）和滨松最新三级结构（triode mode）mcp的实测噪声（暗电流）对比 可以明显的看出，在105增益下，传统的2片mcp电流输出型组件在真空度高于10-3pa的情况下即会发生离子反馈。而对于三级结构的gen3 mcp，即使真空度降低到1pa，仍然不会发生离子反馈。凭借在低真空度下的优异表现，加上小巧的尺寸（有效面积直径：14mm），滨松gen3 mcp将会大大释放束缚在质谱仪真空系统上的缰绳，方便开发者开发更为灵活便携、功耗更低、更适合现场使用的小型质谱仪。滨松gen3 mcp有效面积直径：14mm滨松致力于光电技术探索60余年，在质谱探测器的研究也已有40余年的历史，可为质谱应提供mcp、em、离子化光源等产品。2018年我们推出了，并也将继续推出更多应用于质谱的新品（文章底部的小编传送门中，有部分新品链接）。希望通过探测技术的原始创新，从最底层技术出发，稳定而坚实地推动最终质谱应用的发展。

在之前的一篇微信稿中，咱们介绍了mRNA疫苗的质谱表征方法，“Orbitrap 高分辨质谱助力mRNA疫苗表征”，今天小编继续为大家详细拓展mRNA mapping的质谱表征应用。作为一种新的药物形式，mRNA在多个疾病领域具有显着的治疗潜力。进入细胞后，mRNA药物使用内源性细胞机制来表达预编程的蛋白质。这种表达的蛋白质可以实现多种目的，从促进特定的免疫反应到调节或恢复各种代谢过程等[1]。据WHO官网统计，全球目前正在临床试验阶段的mRNA药物已有几十种，应用方向覆盖传染性疾病、罕见病、肿瘤免疫学等。与大多数生物治疗药物一样，序列分析也是mRNA药物的一个关键质量属性（CQA）。经典的检测方法如Sanger测序和二代测序 (NGS)等已被用于核酸链高通量及大规模的测序。然而在生物制品的表征分析中，往往需要正交方法以获取更全面的信息。对于核酸分析，LC-MS 作为Sanger和NGS的正交方法，与传统测序技术相比具有独特的优势：可直接对核酸样品进行分析（无需扩增等处理步骤）；更高的检测灵敏度（直接检测低水平的序列变异体或修饰杂质（1%丰度），且只需少量样品）；更短的分析时间；可直接检测修饰核苷酸、自动识别修饰位点、种类和含量；避免传统测序过程中造成的碱基错误匹配[2]。由于核酸样品与蛋白样品的较大差异，其测序流程的前处理及LC/MS方法也大不相同。核酸仅有4个特定碱基，在组合形式上远小于蛋白序列，因此会有多个重复序列片段，需要酶解成较长的片段（通常大于15nt）以得到可用于序列覆盖的特征片段。此外核酸样品极不稳定，非常容易降解。基于此需求，我们在前处理上需要选择特异性较强的酶，并且减少酶解时间，得到具有漏切位点的较长片段。下图显示了优化后的核酸mapping分析流程，从前处理到液相分离、质谱检测、数据分析的一套完整方案。点击查看大图 No.01# 前 处 理Nuclease T1是一种真菌核酸内切酶，可切割鸟嘌呤残基后的单链RNA，具有较强的特异性，常用于核酸测序应用。但由于核酸内切酶效率很高，酶解时间较难控制，且传统的溶液酶解方法会使核酸酶残留在分析柱上造成污染。基于以上需求，赛默飞推出了一款前处理磁珠RNase T1 Mag Bulk Kit，将Nuclease T1酶固定在磁珠上，通过简单快速的磁铁吸附及可有效控制酶解时间，并去除溶液里的T1酶，该方式可以有效提高实验的重现性并降低酶的干扰（如下图）。有离线及在线两种方式可供选择：a) 将样品配成200 μL体积放于eppendorf管中（如下图a所示），置于酶解仪中震荡孵育（37-50℃, 2000 rmp）5min ，通过磁铁吸附的方式将酶解上清与磁珠分离，再加入1%甲酸终止反应；图a:手动前处理示意图（点击查看大图）b) 采用全自动磁珠纯化仪，反应、分离及纯化均可根据设置好的程序进行自动操作，适用于高通量前处理需求（图b）。图b: 全自动化在线前处理示意图（点击查看大图）反应条件的优化：a. 反应时间：酶解时间控制在5min 内，随着反应时间的增加（30min, 1h, 4h, overnight），序列覆盖度明显降低。对于修饰mRNA（如甲基化修饰），需要增加反应时间至30min.b. 反应温度：37℃与50℃的结果类似No.02# 色 谱 柱色谱分离采用一款专用于核酸分析的色谱柱，Thermo Scientific™ DNAPac™ RP，该色谱柱由球形宽孔径 4 µm 聚合树脂构成，可耐受极端 pH (0-14) 和温度 (5-110°C) 条件，在HPLC 和UHPLC仪器上均可使用，针对寡核苷酸可实现高分辨率和高通量，较小和极大的核酸链均可分辨(如下图A)。图A（点击查看大图）图B显示DNAPac™ RP色谱柱的各类型号，mRNA mapping建议选用2.1*100 mm型号。图B（点击查看大图）No.03# 液 相 系 统核酸样品吸附性强，而生物惰性液相系统吸附低；其次离子对试剂易腐蚀液相系统管路及接口，因此建议使用生物兼容的Vanquish UHPLC系统。液相方法如下图：No.04# 质 谱新一代Orbitrap Exploris系列产品具有体积小、性能高、操作简单等优势，扩展了Q Exactive系列质谱仪器的分析能力。如下图a所示，内置的AcquireX数据采集工作流程，为各种不同类型的应用设置参数模板，一键调用，可进行全面自动化的样品分析；且带有EASY IC离子源内标校正，保证仪器的高质量精度；更快的扫描速度可提高样品分析通量。图b显示mRNA mapping的方法模板：在peptide mode模式下，一级采用120，000分辨率，二级30，000分辨率；负离子扫描模式；stepped NCE 25,28,31 。该方法模板可一键调用，操作简便，且得到高质量的谱图。No.05# 数 据 分 析 软 件Biopharma Finder软件可实现核酸样品自动化数据分析，如下图a所示，软件支持DNA及RNA样品序列管理，可自定义核酸骨架和可变修饰，操作简便；对二级谱图进行自动化注释和解析；寡核苷酸杂质定性和相对定量分析；多批次样品含量变化趋势比对。图b 展示定结果图表，列表里的每一行代表一条鉴定的核酸链，右上方对应的理论及实测二级图谱，将图谱里响应很低的峰放大，可以清楚的看到碎片离子的同位素峰，结果可信度高。Biopharma Finder 4.1版本在寡核苷酸分析的基础上增加了长链mRNA mapping的功能，在数据处理方法中增加核酸酶模块，有常见的几种酶供选择，也可自定义添加酶。下图展示mapping分析结果，对于mRNA样品中每一条确证序列的片段，均可溯源详细信息，如在序列中的位置、一级和二级谱图、可信度、定量信息等。得益于Orbitrap仪器采集的高质量图谱，在核酸分析结果里几乎每一条链都可实现一百%序列覆盖（Average Structural Resolution=1.0），这对于区分同分异构体非常有帮助。前面我们提到mRNA由4个特定碱基构成，在其酶解片段中出现同分异构是常见的现象，如下图，当仪器检测到足够多的碎片离子，可以确证同分异构的两条链里的每一个碱基，即可轻松区分两条分子量相同，序列不同的片段。对于长链RNA片段，如下图具有13个漏切位点，48个碱基长度的片段，也可鉴定到每一个碱基，得到高可信度结果。酶解片段越长，其序列特异性越强，对于RNaes T1酶解无法覆盖的短片段，也可采用mazF酶解得到的更长片段作为互补信息。案例分享：编码新冠突刺蛋白的mRNA (3900nt)样品分析，首先用反相离子对色谱检测mRNA样品纯度，如下图a所示。采用上述mRNA mapping分析平台，从前处理到液质表征分析，得到如下结果：图b显示mRNA样品经过RNase T1酶解后的总离子流图，由于部分酶解，得到的片段较长，具有高特异性；对于长度3900nt的mRNA样品，在该分析流程下，仅用RNase T1酶，即可获得98.5%序列覆盖度结果。图a图b: Spike Protein mRNA digested with T1（点击查看大图）图c: Sequence Coverage of Spike Protein mRNA（点击查看大图） 基于Orbitrap高分辨质谱核酸分析平台，可以实现mRNA加帽效率、ployA尾分析、mRNA mapping、杂质鉴定及定量等功能，为疫苗开发和质控提供更精确可靠的数据。后续小编会持续更新mRNA表征相关内容，敬请关注。参考文献：[1]Jackson, N. et al. The promise of mRNA vaccines: a biotech and industrial perspective. Vaccines 11, (2020)[2]Jiang, T. et al. Oligonucleotide Sequence Mapping of Large Therapeutic mRNAs via Parallel Ribonuclease Digestions and LC-MS/MS. Anal. Chem. 91, 8500−8506 (2019)如需合作转载本文，请文末留言。

AB SCIEX推出最新质谱API 4000+ 全面提升三重四极质谱性能 仪器信息网讯 2011年8月18日，全球著名质谱生产商AB SCIEX通过仪器信息网络讲堂平台正式对外发布了其2011年最新上市产品API 4000+™ 。AB SCIEX公司中国区市场部经理蒋宏键先生、AB SCIEX 公司高级质谱专家李立军先生共同出席了新品发布会。　　李立军先生针对最新上市的三重四极杆质谱API 4000+™ 新产品进行了系统全面的讲解 约超过70多位用户通过网络平台，在足不出户的情况下，详细地了解了API 4000+™ 的最新特点和功能 各位用户还通过该网络平台，就自己关心的问题与李立军先生进行了深入的交流。　　AB SCIEX 公司高级质谱专家李立军先生　　据李立军先生介绍：“自2002年推出API 4000以来，已经有十年了 API 4000为定量质谱市场带来了奇迹，帮助药物研发、食品安全、环境保护、临床检测、法庭公安、高校、科研院所等一大批客户取得了成功，API 4000一直以来被认为是定量质谱的黄金标准。”　　API 4000+ ™ LC/MS/MS系统由API 4000发展而来，能够提供更加优异的灵敏度、重现性和仪器整体的耐用性 可以为客户提供可靠的、高质量的定量分析和定性分析数据 为药物开发科学家提供全面支持，包括药物研发到临床试验 为食品安全、环境检测、临床检验和刑侦毒物分析等科学家提供优质的分析结果。　　API 4000+™ 三重四极杆质谱仪网络讲堂视频截图　　API 4000+™ 三重四极杆质谱仪性能提升：　　1、API 4000+ ™ 全面改善了真空系统：　　(1) 改善保护套外空气流动性　　(2) 改善了泵体和套管的热传导　　(3) 改善了冷空气进气流路　　(4) 更紧凑的设计　　(5) 新电子控制平台　　2、API 4000+ ™ 启用了新的电子系统：　　(1) 提高质谱的数据质量　　(2) 提高仪器的通讯能力　　(3) 提高仪器的自动化和智能本领　　(4) 更适合新时代客户的需要　　克伦特罗(瘦肉精)实际样品检测结果　　通过李立军先生将近一个小时的系统讲解，结合展示实测数据图表，用户对于API 4000+™ 有了全新的认识 对于用户提出的很多问题，李立军先生都给予了详细的解答。　　AB SCIEX公司拥有近30年的质谱制造历史，2010年正式成为 Danaher(丹纳赫)旗下的独立品牌，AB SCIEX是目前唯一且持续专注于高端质谱仪的著名厂商。据介绍，AB SCIEX在全球已经累计销售超过了15,000套高端质谱，而API 4000是AB SCIEX最经典的、也是拥有用户数量最多的产品。　　新品发布会结束后，仪器信息网编辑就一些用户关心的问题现场采访了蒋宏键先生和李立军先生。　　Instrument：相对于API 4000，此次推出API 4000+具体有哪些改变?AB SCIEX已经推出了更高端的API 5500，为什么还要推出API 4000+?　　李立军先生：API 5500主要是针对高端领域，而API 4000则是针对中、高端领域。相对于API 4000，API 4000+主要提升的部分是真空系统和电路控制部分，四极杆、离子源等都没有变化 API 4000+在灵敏度，可靠性、重复性、耐用性等方面都有很大提高。　　AB SCIEX公司中国区市场部经理蒋宏键先生　　蒋宏键先生：API 4000是AB SCIEX非常经典的一款产品，在全球同类仪器中，API 4000拥有最多的用户量 而且，目前仍然还有如此多的用户选择API 4000，这也证明了API 4000在市场上有着极高的知名度和认知度。API 4000已经持续销售近十年，我们希望使其稳定性、可靠性和容易操作性方面再上升一个新台阶，尤其满足发展中国家的需求，再创下一个“黄金定量的十年”。　　Instrument：API 4000能否升级到API 4000+，API 4000+的售价如何?　　李立军先生：由于我们真空系统和电路控制部分进行了比较大的改动，API 4000目前还不能升级到API 4000+，用户如果有这方面的需求，我们推荐购买API 4000+，因为API 4000和API 4000+的售价基本一样。考虑到一些实验室重新认证新的仪器需要比较繁琐的过程，AB SCIEX继续为客户提供API 4000产品。　　Instrument：在今年的ASMS2011上，多家公司推出了最新的质谱仪，分辨率也越来越高，您是如何看待这一现象的?　　李立军先生：提高分辨率是为了增加仪器的选择性，使测量更加准确。但是，通过提高分辨率来提高仪器的选择性只是其中的方法之一，还有很多其他的方法可以达成这个目的。比如今年我们新推出基于离子淌度的SelexION 技术，专门针对分离同分异构体 以前的同分异构体只能通过液相来分离，有一些手性物质液相色谱无能为力，高分辨质谱也不行。　　另外，灵敏度是质谱的生命，如果只是分辨率提高，灵敏度跟不上，那么实际应用会大打折扣。分辨率、灵敏度都够了，测试的速度也要跟的上，只有多个参数综合考虑才有意义，单方面强调某一个参数没有实际意义。　　蒋宏键先生：对于不同分子量的分子，得到的分辨率会有很大的差异。例如AB SCIEX新推出的TripleTOF™ 5600在测试小分子的情况下就获得了40000(FWHM)的分辨率，这非常难得。　　另外，国际上越来越多的是用高通量来衡量质谱的性能，尤其是在代谢物鉴定方面。在药物开发过程中，如果花一、两个月的时间来鉴定一个代谢物，根本无法接受 现在要求一天要鉴定至少7个代谢物，否则前方做新药开发的环节无法继续进行，拉长了整个制药周期。AB SCIEX去年推出的TripleTOF™ 5600 可以做到无限种代谢产物的鉴定。　　我们相信中国的用户会越来越成熟，购买仪器时会根据切身需求，综合考虑仪器各项性能。　　Instrument：三重四极杆质谱技术发展相对比较成熟，请您谈谈三重四极杆质谱将来还有哪些发展趋势?　　李立军先生：作为一个主要用来定量的仪器，三重四极杆质谱今后的发展主要针对灵敏度、重复性、可靠性、抗干扰、自动化等方面。　　随着仪器灵敏度不断地提高，以前很难检出的化合物，现在可以轻而易举地检出。在满足灵敏度的前提下，必须要有很好的重复性，尤其是现在越来越多的样品需要在更低的浓度低下进行检测。仪器本身的可靠性也非常重要，仪器一旦出故障需要检修，那么整个实验环节都要停下来。另外，从离子源到接口，都要求质谱具有很强的抗干扰能力，前一个样品不能对下一个样品产生影响。　　在各种性能都满足的条件下，还要为质谱配备更加智能化的软件，使复杂的仪器操控起来更加简单。比如AB SCIEX的“可立快”平台，初学者只需要四步就可以得到和专家一样的结果 “可立快”平台内置了2000多种测试方法，涉及农药残留、兽药残留、维生素、临床药物等，用户还可以非常容易地将自己建立的方法加入数据库，也可以非常方便地共享给其他的用户。　　蒋宏键先生：增加仪器的稳定性是各个厂商追求的核心。之前用户和厂商大都热衷于追求灵敏度、分辨率，往往忽视重现性、稳定性的重要性 对于一个分析测试人员来说，今天一个结果，明天是另一个结果，而且相差很大，这是绝对不能够忍受的。　　比如做药物研发，早晨来做好标准曲线，然后开始批量测试样品，测试完之后一定要再做一条标准曲线，检查这两条曲线有没有偏差 如果有较大偏差，那么前面所有的实验结果都将作废。如果要避免这样的情况出现，仪器必须有很强的抗污染能力和稳定性，这方面绝对是AB SCIEX的强项 使用API 4000做完一批样品之后，前后的标准曲线几乎完全一样，这就是为什么一些法规要求苛刻的实验室愿意用AB SCIEX仪器的原因，这个直接关系到工作人员的工作效率和影响到他的心情。　　Instrument：最后，请您谈谈三重四极杆质谱市场发展情况?　　李立军先生：在定量方面，三重四极杆已经成为一个黄金标准了，现在越来越多的法规要求提供质谱数据，中国出口到欧盟的一些产品的检验结果只认可质谱数据。因此三重四极杆质谱市场会大幅增长。　　蒋宏键先生：我们面临的问题只会越来越复杂，通过提高质谱的选择性来解决复杂的问题是一个发展趋势，用户也越来越倾向于使用串联质谱进行定量，AB SCIEX是生命科学分析仪器技术发展的全球领导者，专门致力于协助解决复杂的问题。关于市场情况，据初步估计三重四极杆质谱能够占到整个液质市场的60-70% AB SCIEX大概在三年前就已经淘汰了所有的单级质谱，现在我们所有的质谱都是串联的。　　采访现场

为什么飞行时间质谱（tofms）是相对于四级杆质谱（qms）更理想的检测器？您是否想了解飞行时间质谱仪（tofms）和四极杆质谱仪（qms）的区别，比较两者的性能以及了解这些参数对您的应用案例可能产生的具体影响？总体而言，飞行时间质谱比四极杆质谱仪具有先天的性能优势。tofms采集瞬时全谱信息，大幅提升了仪器的分析速度和灵敏度，确保任何重要信息不会丢失并允许回溯分析，更容易鉴别未知分析物和解析测量结果。更重要的是，tofms具备的超高质量分辨率和高精确质量更利于复杂基体中未知物种的准确鉴别，详见后文。参数对比飞行时间质谱tofms级杆质谱qms mass analyzer数据采集同时记录所有离子（全谱）离子筛：同一时段只能记录一种离子采集速度1000hz全谱1000hz单个离子质量分辨率r = m/rm10’000可分辨同量异位素峰可精确推导化学式单质量数分辨率不可分辨同量异位素峰相对精确质量rm/m1000质量数时，4 ppm = 4 mth/th精确质量rm0.001 th at 300 th0.5 th质量范围1 th 到 10000 th通常为10 th 到 500 th四极杆和tof质量分析仪的工作原理？四极杆和飞行时间(tof)质量分析仪实现对不同质荷比(m/q)的离子分离的原理截然不同，这从根本上导致了两者检测能力的巨大差异。四级杆质量分析仪四极杆质量分析仪简单来说是一个‘离子筛’：在同一时刻，有且仅有特定m/q值的离子才能通过四极杆被后端检测器检测到。 第二步，通过挑选或者逐个扫描测量质荷比来获得部分或者完整谱图。图1是一个简单的四级杆原理动图：射频rf电场将离子聚焦在四级杆的轴心；叠加的直流dc电场用于破坏离子飞行轨迹的稳定性，并随后将它们从四极杆中弹出。通过调节这两个电场的强度，可使得只有一个较小m/q范围的离子保持稳定的飞行轨迹从而顺利通过四级杆。该质荷比范围外的其他离子将因不稳定而损失掉（被过滤掉）。然后，在整个m/q质荷比范围内扫描特定或者每个离子的质荷比，就可以记录部分或者完整质量谱图。产生射频rf场的电子器件的电压输出是有物理上限的，也就相应限定了四级杆所能测量的质荷比的上限范围。 图1. 四级杆原理动画图。同一时间，只有特定m/q值的离子才能通过；其他离子都会被‘丢’掉。这里的动图中，选择性离子检测（sim）用来测量了三个较小质荷比的离子（蓝色、黄色和灰色），而质荷比最大的离子（红色）则一直不在筛选范围之内，可理解为没有被检测到。飞行时间质量分析器tof分析仪则是根据离子通过特定区域（通常称为飞行管）时不同的飞行速度来达到离子分离的效果。整个过程有点类似于一场跑步比赛：一组离子在起点被加速（比赛开始），然后以匀速通过无场飞行管（赛跑过程）漂移到检测器（终点线）。从飞行管起点到与检测器‘撞线’之间的时间，也就是离子的飞行时间，被高速检测器记录下来。直观的说，重的分子应该比轻的分子‘飞’得慢，也就意味着到达检测器的时间也越长。所以，在离子带电荷数都相等的前提下，通过离子飞行时间可以反推出其质荷比。这里我们有一个更详细的解释和推导。在tof飞行管的起始加速区，所有离子都会同时受到一个脉冲强电场，即不同质荷比的离子都得到同样的起始动能e。更准确来说，离子获得的动能与其带电荷量q成正比。电荷量相同的离子，e/q近似完全一致。动能e跟质量和速度的方程式：e = ½ mv2这也就意味着：e/q = ½ m/q v2 约等于恒定。因此，质荷比m/q较小的离子会以更快的速度地通过tof区域，更快到达检测器。仪器会高速测量每个离子从起始加速区到检测器的飞行时间，然后将其转换为质谱图：质荷比和信号强度。图2. 飞行时间质谱原理动画图。 每种离子都从脉冲电场中获得了相同的动能，以恒定速度通过无场漂移区（飞行管）。静电场反射镜（reflectron）大幅改善了因离子初始动能差异而导致的分辨率损失。检测器则高频率的记录不同时间点检测到的离子数。所有的离子‘飞行行程’都在微秒级别，也就意味上万趟‘飞行行程’累加在一起，最后形成了一秒的全谱图。上图中的动画持续了几秒钟。在仪器中，实际的离子飞行速度要快得多：每秒数万次飞行，每次飞行时间10到100微秒不等。一般情况下，我们无需每秒几万次的超高数据采集频率，因此通常会将数据累加成每0.1（10 hz）秒或者更长时间段的谱图。举例来说：当tof以两万次/秒的采集速率运行时，每2000次提取的数据可以积累到一张谱图当中，也就是10张谱图/秒的仪器响应。现代tof仪器采用了各种精妙的电子和机械设计来提高质量分辨率，包括静电场反射镜等部件。同时，从离子‘撞线’检测器到仪器屏幕上显示质谱之间的很多步骤也需系统设计和考虑。tofms快速‘全景’测量与每次测量中只记录单一质荷比离子的四级杆不同，飞行时间质谱每时每刻都在记录所有质荷比的离子的信号强度。tof同时检测所有离子的特质，相比于qms离子监测（sim）和全谱扫描都具有先天性的优越性。四极杆在扫描每个离子都需要一定的驻留时间（一般为0.1秒以上），这也意味着可能需要较长时间才能完成全谱扫描，继而导致较慢的测量速度，并损失大量有效信息。例如图3(左图)展示了用vocus 2r ptr-tof在4hz采集率下对志愿者单次呼气的测量结果。在这个简单的实验中，一共有241种不同的vocs化合物被定性定量。如果用四极杆质量分析仪来测量同样数量的离子，并假设使用0.25秒的单离子驻留时间，则需要至少一分钟的时间来完成测量。这也意味着，当志愿者的呼气动作完成时，四极杆全谱扫描还在进行中（图3(右图)。图3. 约1.5秒开始的单次呼气中的各物种时间序列。左图：用tofms实测得到的呼气结果。右图：同样的呼气试验，用四级杆质谱的模拟结果。图中标志点代表了每组数据对应的时间点。四级杆扫描的离子数目越多，对仪器灵敏度的影响越大在四级杆质谱的单个离子对应的停留时间中，所有其他离子都被丢弃。这会直接影响仪器整体的灵敏度。想象一下，对一个校准气瓶进行十秒钟的测量，一个四极杆和一个tofms质谱分别测量十个质荷比的离子。四极杆对每个质荷比的信号累积时间不超过1秒，而tofms对每个m/q的信号累积时间则为10秒。很明显，tofms将为每个离子累积更多的信号，因此在10秒的时间内具有相对于四级杆更高的灵敏度。 tof瞬时全谱确保不错过有效信息为了改善测量速率，四级杆可以只测量少量的特定离子(也称为选择离子监测模式sim)。值得注意的是，未被列入特定离子清单的离子可能包含重要信息。例如，图4展示了用tofwerk ei-tof以5谱每秒的采集频率测量的gc逸出物的质谱。为了完整的体现单个色谱峰，四极杆操作者一般选择不超过三个离子进行sim。另一方面，图中最大的色谱峰中包含的ei谱图含有200多个离子。相对于四级杆提供的少数几个离子，使用包含200多个离子的全谱图数据，与nist库的标准谱图匹配来进行峰识别的准确性要高的多。此外，使用sim的操作者必须非常确定他们对除样品目标物外的其他任何vocs不感兴趣。这一点对于非目标分析尤其重要，也是极难做到的，因为在非目标分析中，样品的确切成分是未知的。通过每时每刻测量所有离子，保存全谱数据，测量变得 “面向未来”：如果研究或新的应用表明一个新的分子是值得注意的，分析人员可以重新审视以前收集的tof数据，针对这些‘新’物种进行回溯分析。图4. ei-tof测得的gc气相色谱逸出物和相应的色谱峰。至少有六个色谱峰可以被清楚的识别出来，每个峰的宽度都小于三秒。图中蓝色、红色和黑色的数据点提出了模拟的四级杆在sim模式的测量效果。插图展示了强度最高的色谱峰所对应的包含200多种离子信息的nist ei谱图。不间断连续测量能更好的揭示样品中各离子的对应关系四极杆分析仪的结果是不连续的：这是因为每次只能扫描一个离子，而不是同时扫描所有离子。这种效应被简称为 “质谱偏斜”。如果样品的voc成分变化很快，就无法准确定量vocs之间的相对比例。这对于化学计量‘指纹’分析或大气污染物的溯源分析等应用都非常重要。举个例子，图5显示了一段vocus elf小精灵ptr-tof对环境空气中芳香烃的测量结果。该测量来自欧洲某城市的车载实验，被测空气的成分随时间和空间位置的变化而极快的变化。图5. 车载移动检测中芳香烃物质浓度秒级的变化曲线。右图中模拟的四级杆分析结果给污染物溯源和源谱图数据库建立都增加了很大的不确定性。苯、甲苯、二甲苯和更大的芳烃的相对比例一般可以用来表征污染物来源：在本案例中，汽油车尾气。如果使用相应的只有三个离子的四极杆测量结果，就无法准确确定不同芳烃的相对比例，后续的来源识别就变得更加困难。另一个飞行时间质谱检测器的好搭档是适用于元素及其同位素分析的电感耦合等离子体质谱仪（icp-ms）。在非连续进样时，icp-ms需要在较短时间内测量多种元素和它们对应的各同位素峰，这也是传统的四级杆检测器所不能实现的。上述应用场景包括有单颗粒分析或者快速（高达几百hz）激光剥蚀成像等。图6展示了一组在钢材质纳米颗粒中分析铬，铁，镍和钼等元素信息。单颗颗粒物所产生的信号时长不超过0.5毫秒。tofwerk的icptof （icp-ms搭配飞行时间检测器）能够可靠地表征这些纳米颗粒物的完整谱图信息，而四级杆检测器则受限于其同一时刻只能测量一种元素的劣势，会丢失很大一部分信息，同时对各元素之间的浓度相对比值也不能准确测量。图6. 用icptof r检测到的单个钢材质纳米颗粒中铬，铁，镍和钼随时间变化信号图。上半部分：每90微秒记录的单个钢纳米颗粒物的高时间分辨率信号。下半部分：模拟四级杆检测器记录的上述单颗粒物分析的实验结果。该套模拟结果是在假设四级杆单离子停留时间为90微秒的情形下。因为四级杆是依次扫描这四种元素信息，他们的灵敏度响应的减少了33倍。更重要的是，四级杆数据推导出的元素的相对浓度比值跟真实数字会有76%-270%的偏差！高质量分辨率是准确识别未知离子的必要条件之一四极杆质量分析仪的分辨力受限于四极杆的加工精度和电子器件的性能。四极杆分析仪通常是以单位质量分辨率来操作的。即使是目前市场上非常高端的四极杆，其分辨力也只有r=m/dm（fwhm）=3000-4000th/th，这还是在大幅降低仪器灵敏度的情况下。图7将单位质量分辨率的ptr四极杆谱图与分辨力为r=5000 th/th的vocus s ptr-tof谱图进行了详细对比。在单位质量分辨率下，无法区分同量异位化合物。同量异位化合物具有相同的标称质量，但元素组成不同。同量异位化合物在样品中会有不同的随时间变化曲线，能够对它们分别测量并定量对分析结果的精确性非常重要（图8）。图8. 具有5000分辨率的vocus s ptr-tof的测量数据。在69质荷比的三个同量异位离子信号对应的完全不同的时间序列。底图展示了特定时间点上的节选谱图：高质量分辨率将这三种离子清楚的解析开来。高质量分辨率提供的精确质量信息更重要是用来确定离子峰的元素组成。这对化合物的鉴定至关重要，而这也是单位质量分辨率无法做到的。在图9中，高质量分辨率（5000 th/th）和高相对质量精度（5ppm以内）可以帮助我们把97.045 th处检测到的离子鉴别为氟苯而不是3-糠醛(97.028 th)或2-乙基呋喃(97.065 th)。图9. 高质量分辨率和高质量精度保证了离子定性定量的高准确性。结论综上所述，飞行时间质谱仪相对于四级杆分析仪的优势是显而易见的。单个样品的测量速度更快，而且不会有”质谱偏斜”效应。对于同一个质量范围，tof分析仪相对于四级杆有更好的灵敏度。因为每时每刻都在记录‘全景’谱图，不会错过或者丢失任何可能的重要信息。最后，tof的高质量分辨率可以鉴别同量异位化合物并精确推导出元素组分。 来源：tofwerk

2月24日，民生实验净水器水质实验，中国家电研究院，工作人员利用电感耦合等离子体质谱仪，测试水中含有的重金属。　　工作人员利用气相色谱质谱联用仪，测试水中挥发有机物。　　纯净水处理器出水水质明显优于一般水质处理器 专家提醒选购时应了解净水器具体去除效果　　净水器你真的会选吗?你知道一般水质净水器和纯净水净水器的区别吗?为了一探究竟，近日中消协做了一组对比实验。24日，中国消费者协会发布了四十款净水器商品比较实验报告。实验结果显示，纯净水处理器的出水水质明显优于一般水质处理器。　　记者了解到，本次比较实验主要检测净水器的净化效果、出水水质和净水流量等性能。其中出水水质共测试28项，包括色度、浑浊度、总硬度、铝、铁、氯化物、三氯甲烷和游离余氯等。测试结果显示，40款样品的出水水质均符合我国饮用水要求。　　但不同类别净水器的出水水质存在差别，一般水质处理器和纯净水处理器两类样品对总硬度、溶解性总固体、铁、硫酸盐、氯化物、氟化物和硝酸盐氮这7项指标的净化效果差别明显。实验结果显示，纯净水净水器的出水水质更纯净。重金属检测项目的铅检测方面，一般水质处理器样品对铅的去除能力有限。　　专家提醒，选购净水器时，应根据当地水质，选择性价比高的净水器。如果重金属等方面去除效果要求高，最好选择纯净水处理器。　　【实验】　　实验样品：40款净水器，涉及22个品牌，其中包括88台一般水质处理器和18台纯净水处理器。样品均由经销商在消费者提出先送货暂不安装的要求下直接送的货品，测试单位按照样品说明书要求进行安装测试。　　实验地点：中国家用电器研究院实验室　　【实验过程】　　●安装：依据说明书，组装净水器样品并冲洗，随后接入供水系统。且供水管中水的数据要提前设置成统一参数，如压力为0.24兆帕(正负0.02兆帕)、水温为25℃(正负1℃)摄氏度的水。　　●输水：向净水器中输入有一定浓度的污染液，在额定总净水量区间内，全程输入污染液。本次实验输入的污染物主要是氯化物(无机物)、三氯甲烷(有机物)及铅(重金属)溶液，以检测净水器对其净化效果。　　●检测：在此过程中，根据每个净化器样品表明的额定总净水量(如一台净水器的额定总净水量为5000升，即可净化5000升的净水)进行测试。测试中通过持续净化，得到5000升的净水时，方可停止测试。根据额定总净水量不同，实验时间从1个月到数月不等。其中，反渗透净水器有两个口，分别出净水和废水，检测时需要额定总净水量的净水达到5000升，方可完成实验。　　●取样：在检测过程中，根据额定总净水量需在一定的区间点分别取样检测。如需要在5000升的0(净化前的原始数值)、四分之一、四分之二、四分之三、四分之四这几个区间分别取样，检测不同区间点净水器的出水水质。　　●计算：根据五个区间点的不同水质，判定一台净水器整个生命周期的氯化物最小净化效果。即五点中的最小值，为该净水设备的最终净化效果。　　【实验结果】　　22款一般水质净化器对氯化物的净化效果均较差　　检测结果显示，在22款一般水质处理器样品中，只有1款样品宣称对氯化物有净化效果。实际上，经测试22款样品对氯化物的净化效果均较差，如“飞利浦”WP5801型号龙头净水器等。　　18款纯净水处理器样品均宣称对氯化物有净化效果。经测试，这18款纯净水处理器对氯化物均有较好的净化效果。　　三氯甲烷净化效果方面，18款纯净水处理器样品均宣称对三氯甲烷有净化效果 实测发现，其中只有13款的净化效果比较好，“史密斯”SR50-D3型号直饮水机等5款样品，并没有达到宣称的净化效果。　　而在22款一般水质处理器样品中，经检测，其中“益之源”100188CH型号净水器等5款样品对三氯甲烷有较好的净化效果。　　18款纯净水处理器对铅均有净化效果　　重金属检测项目的铅检测方面，18款纯净水处理器样品均宣称对铅有净化效果。测试发现，这18款纯净水处理器对铅均有较好的净化效果。在22款一般水质处理器样品中，其中有3款宣称对铅有净化效果，经测试，共有6款样品对铅有较好的净化作用。而“飞利浦”WP3814/01型号滤水壶、“海尔”HT101-1型号龙头净水器等样品，对铅的净化效果较差。　　无储水罐反渗透净水器样品更节水　　净水产水率是衡量净水器节水的一项指标。一般水质处理器工作时不产生高浓度非饮用水，不存在节水问题。反渗透净水器在生产纯净水的同时要产生一定量高浓度的非饮用水，目前反渗透净水器分为有储水罐和无储水罐两种形式。　　经测试分析发现，18款反渗透样品的净水产水率有一定的差别，无储水罐反渗透净水器(又名大通量净水器)样品的净水流量比较大，净水产水率较高，比较节水。　　备注：本次净化效率比较实验仅针对无机盐(氯化物)、重金属(铅)和有机物(三氯甲烷)进行。并不能说明该产品对无机盐、重金属和有机物中的其他物质有相同的效果。　　■ 提示　　应根据当地水质选择高性价比净水器　　如何选购净水设备?负责本次实验的中国家用电器研究院理化分析测试中心主任王统帅介绍，购买净水器不是越贵越好。要根据当地水源情况选购净水器的类型。在相同条件下，优先购买性价比较高的产品。　　王统帅介绍，净水器分为一般水质处理器和纯净水处理器。对于消费者来讲，如果水垢比较少即需要处理的水硬度不高，只有净化和改善水的口感而没有其他特别要求，宜选用一般水质处理器 如果处理的水硬度较高，消费者较适合选用纯净水净水器，以便去除水中的钙镁离子，降低水的硬度。　　要去除重金属最好选择纯净水处理器　　通过本次比较实验结果可以看出，一般水质处理器对重金属的净化能力有限。　　王统帅表示，消费者如有特殊需求，在购买时应当仔细了解和询问净水器对所要去除的物质是否有净化能力和效果。如果消费者有去除水中重金属的特殊需求，建议咨询售后技术人员，可否通过增加过滤单元或其他方式来满足需求。纯净水处理器一般都能有效过滤水中的重金属。　　中消协提醒，消费者在购买净水器时，对于产品宣称的去除效果，最好向销售商索取相应的检测报告。并明确产品对哪些具体物质有去除效果。

您是否想了解飞行时间质谱仪（TOFMS）和四极杆质谱仪（QMS）的区别，比较两者的性能以及了解这些参数对您的应用案例可能产生的具体影响？总体而言，飞行时间质谱比四极杆质谱仪具有先天的性能优势。TOFMS采集瞬时全谱信息，大幅提升了仪器的分析速度和灵敏度，确保任何重要信息不会丢失并允许回溯分析，更容易鉴别未知分析物和解析测量结果。更重要的是，TOFMS具备的超高质量分辨率和高精确质量更利于复杂基体中未知物种的准确鉴别，详见后文。参数对比飞行时间质谱TOFMS级杆质谱QMS Mass Analyzer数据采集同时记录所有离子（全谱）离子筛：同一时段只能记录一种离子采集速度1000Hz全谱1000Hz单个离子质量分辨率R = M/rM10’000可分辨同量异位素峰可精确推导化学式单质量数分辨率不可分辨同量异位素峰相对精确质量rM/M1000质量数时，4 ppm = 4 mTh/Th精确质量rM0.001 Th at 300 Th0.5 Th质量范围1 Th 到 10000 Th通常为10 Th 到 500 Th四极杆和TOF质量分析仪的工作原理？四极杆和飞行时间(TOF)质量分析仪实现对不同质荷比(m/Q)的离子分离的原理截然不同，这从根本上导致了两者检测能力的巨大差异。四级杆质量分析仪四极杆质量分析仪简单来说是一个‘离子筛’：在同一时刻，有且仅有特定m/Q值的离子才能通过四极杆被后端检测器检测到。第二步，通过挑选或者逐个扫描测量质荷比来获得部分或者完整谱图。图1是一个简单的四级杆原理动图：射频RF电场将离子聚焦在四级杆的轴心；叠加的直流DC电场用于破坏离子飞行轨迹的稳定性，并随后将它们从四极杆中弹出。通过调节这两个电场的强度，可使得只有一个较小m/Q范围的离子保持稳定的飞行轨迹从而顺利通过四级杆。该质荷比范围外的其他离子将因不稳定而损失掉（被过滤掉）。然后，在整个m/Q质荷比范围内扫描特定或者每个离子的质荷比，就可以记录部分或者完整质量谱图。产生射频RF场的电子器件的电压输出是有物理上限的，也就相应限定了四级杆所能测量的质荷比的上限范围。图1. 四级杆原理动画图。同一时间，只有特定m/Q值的离子才能通过；其他离子都会被‘丢’掉。这里的动图中，选择性离子检测（SIM）用来测量了三个较小质荷比的离子（蓝色、黄色和灰色），而质荷比最大的离子（红色）则一直不在筛选范围之内，可理解为没有被检测到。飞行时间质量分析器TOF分析仪则是根据离子通过特定区域（通常称为飞行管）时不同的飞行速度来达到离子分离的效果。整个过程有点类似于一场跑步比赛：一组离子在起点被加速（比赛开始），然后以匀速通过无场飞行管（赛跑过程）漂移到检测器（终点线）。从飞行管起点到与检测器‘撞线’之间的时间，也就是离子的飞行时间，被高速检测器记录下来。直观的说，重的分子应该比轻的分子‘飞’得慢，也就意味着到达检测器的时间也越长。所以，在离子带电荷数都相等的前提下，通过离子飞行时间可以反推出其质荷比。这里我们有一个更详细的解释和推导。在TOF飞行管的起始加速区，所有离子都会同时受到一个脉冲强电场，即不同质荷比的离子都得到同样的起始动能E。更准确来说，离子获得的动能与其带电荷量Q成正比。电荷量相同的离子，E/Q近似完全一致。动能E跟质量和速度的方程式：E = &half mv2这也就意味着：E/Q = &half m/Q v2 约等于恒定。因此，质荷比m/Q较小的离子会以更快的速度地通过TOF区域，更快到达检测器。仪器会高速测量每个离子从起始加速区到检测器的飞行时间，然后将其转换为质谱图：质荷比和信号强度。图2. 飞行时间质谱原理动画图。每种离子都从脉冲电场中获得了相同的动能，以恒定速度通过无场漂移区（飞行管）。静电场反射镜（reflectron）大幅改善了因离子初始动能差异而导致的分辨率损失。检测器则高频率的记录不同时间点检测到的离子数。所有的离子‘飞行行程’都在微秒级别，也就意味上万趟‘飞行行程’累加在一起，最后形成了一秒的全谱图。上图中的动画持续了几秒钟。在TOFWERK仪器中，实际的离子飞行速度要快得多：每秒数万次飞行，每次飞行时间10到100微秒不等。一般情况下，我们无需每秒几万次的超高数据采集频率，因此通常会将数据累加成每0.1（10 Hz）秒或者更长时间段的谱图。举例来说：当TOF以两万次/秒的采集速率运行时，每2000次提取的数据可以积累到一张谱图当中，也就是10张谱图/秒的仪器响应。现代TOF仪器采用了各种精妙的电子和机械设计来提高质量分辨率，包括静电场反射镜等部件。同时，从离子‘撞线’检测器到仪器屏幕上显示质谱之间的很多步骤也需系统设计和考虑。TOFMS快速‘全景’测量与每次测量中只记录单一质荷比离子的四级杆不同，飞行时间质谱每时每刻都在记录所有质荷比的离子的信号强度。TOF同时检测所有离子的特质，相比于QMS离子监测（SIM）和全谱扫描都具有先天性的优越性。四极杆在扫描每个离子都需要一定的驻留时间（一般为0.1秒以上），这也意味着可能需要较长时间才能完成全谱扫描，继而导致较慢的测量速度，并损失大量有效信息。例如图3(左图)展示了用Vocus 2R PTR-TOF在4Hz采集率下对志愿者单次呼气的测量结果。在这个简单的实验中，一共有241种不同的VOCs化合物被定性定量。如果用四极杆质量分析仪来测量同样数量的离子，并假设使用0.25秒的单离子驻留时间，则需要至少一分钟的时间来完成测量。这也意味着，当志愿者的呼气动作完成时，四极杆全谱扫描还在进行中（图3(右图)）。图3. 约1.5秒开始的单次呼气中的各物种时间序列。左图：用TOFMS实测得到的呼气结果。右图：同样的呼气试验，用四级杆质谱的模拟结果。图中标志点代表了每组数据对应的时间点。四级杆扫描的离子数目越多，对仪器灵敏度的影响越大在四级杆质谱的单个离子对应的停留时间中，所有其他离子都被丢弃。这会直接影响仪器整体的灵敏度。想象一下，对一个校准气瓶进行十秒钟的测量，一个四极杆和一个TOFMS质谱分别测量十个质荷比的离子。四极杆对每个质荷比的信号累积时间不超过1秒，而TOFMS对每个m/Q的信号累积时间则为10秒。很明显，TOFMS将为每个离子累积更多的信号，因此在10秒的时间内具有相对于四级杆更高的灵敏度。TOF瞬时全谱确保不错过有效信息为了改善测量速率，四级杆可以只测量少量的特定离子(也称为选择离子监测模式SIM)。值得注意的是，未被列入特定离子清单的离子可能包含重要信息。例如，图4展示了用Tofwerk EI-TOF以5谱每秒的采集频率测量的GC逸出物的质谱。为了完整的体现单个色谱峰，四极杆操作者一般选择不超过三个离子进行SIM。另一方面，图中最大的色谱峰中包含的EI谱图含有200多个离子。相对于四级杆提供的少数几个离子，使用包含200多个离子的全谱图数据，与NIST库的标准谱图匹配来进行峰识别的准确性要高的多。此外，使用SIM的操作者必须非常确定他们对除样品目标物外的其他任何VOCs不感兴趣。这一点对于非目标分析尤其重要，也是极难做到的，因为在非目标分析中，样品的确切成分是未知的。通过每时每刻测量所有离子，保存全谱数据，测量变得 “面向未来”：如果研究或新的应用表明一个新的分子是值得注意的，分析人员可以重新审视以前收集的TOF数据，针对这些‘新’物种进行回溯分析。图4. EI-TOF测得的GC气相色谱逸出物和相应的色谱峰。至少有六个色谱峰可以被清楚的识别出来，每个峰的宽度都小于三秒。图中蓝色、红色和黑色的数据点提出了模拟的四级杆在SIM模式的测量效果。插图展示了强度最高的色谱峰所对应的包含200多种离子信息的NIST EI谱图。不间断连续测量能更好的揭示样品中各离子的对应关系四极杆分析仪的结果是不连续的：这是因为每次只能扫描一个离子，而不是同时扫描所有离子。这种效应被简称为 “质谱偏斜”。如果样品的VOC成分变化很快，就无法准确定量VOCs之间的相对比例。这对于化学计量‘指纹’分析或大气污染物的溯源分析等应用都非常重要。举个例子，图5显示了一段Vocus Elf小精灵PTR-TOF对环境空气中芳香烃的测量结果。该测量来自欧洲某城市的车载实验，被测空气的成分随时间和空间位置的变化而极快的变化。图5. 车载移动检测中芳香烃物质浓度秒级的变化曲线。右图中模拟的四级杆分析结果给污染物溯源和源谱图数据库建立都增加了很大的不确定性。苯、甲苯、二甲苯和更大的芳烃的相对比例一般可以用来表征污染物来源：在本案例中，汽油车尾气。如果使用相应的只有三个离子的四极杆测量结果，就无法准确确定不同芳烃的相对比例，后续的来源识别就变得更加困难。另一个飞行时间质谱检测器的好搭档是适用于元素及其同位素分析的电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）。在非连续进样时，ICP-MS需要在较短时间内测量多种元素和它们对应的各同位素峰，这也是传统的四级杆检测器所不能实现的。上述应用场景包括有单颗粒分析或者快速（高达几百Hz）激光剥蚀成像等。图6展示了一组在钢材质纳米颗粒中分析铬，铁，镍和钼等元素信息。单颗颗粒物所产生的信号时长不超过0.5毫秒。TOFWERK的icpTOF（ICP-MS搭配飞行时间检测器）能够可靠地表征这些纳米颗粒物的完整谱图信息，而四级杆检测器则受限于其同一时刻只能测量一种元素的劣势，会丢失很大一部分信息，同时对各元素之间的浓度相对比值也不能准确测量。图6. 用icpTOF R检测到的单个钢材质纳米颗粒中铬，铁，镍和钼随时间变化信号图。上半部分：每90微秒记录的单个钢纳米颗粒物的高时间分辨率信号。下半部分：模拟四级杆检测器记录的上述单颗粒物分析的实验结果。该套模拟结果是在假设四级杆单离子停留时间为90微秒的情形下。因为四级杆是依次扫描这四种元素信息，他们的灵敏度响应的减少了33倍。更重要的是，四级杆数据推导出的元素的相对浓度比值跟真实数字会有76%-270%的偏差！高质量分辨率是准确识别未知离子的必要条件之一四极杆质量分析仪的分辨力受限于四极杆的加工精度和电子器件的性能。四极杆分析仪通常是以单位质量分辨率来操作的。即使是目前市场上非常高端的四极杆，其分辨力也只有R=M/dM（FWHM）=3000-4000Th/Th，这还是在大幅降低仪器灵敏度的情况下。图7将单位质量分辨率的PTR四极杆谱图与分辨力为R=5000 Th/Th的Vocus S PTR-TOF谱图进行了详细对比。图7. 质子转移反应QMS和TOF谱图对比。在单位质量分辨率下，无法区分同量异位化合物。同量异位化合物具有相同的标称质量，但元素组成不同。同量异位化合物在样品中会有不同的随时间变化曲线，能够对它们分别测量并定量对分析结果的精确性非常重要（图8）。图8. 具有5000分辨率的Vocus S PTR-TOF的测量数据。在69质荷比的三个同量异位离子信号对应的完全不同的时间序列。底图展示了特定时间点上的节选谱图：高质量分辨率将这三种离子清楚的解析开来。高质量分辨率提供的精确质量信息更重要是用来确定离子峰的元素组成。这对化合物的鉴定至关重要，而这也是单位质量分辨率无法做到的。在图9中，高质量分辨率（5000 Th/Th）和高相对质量精度（5ppm以内）可以帮助我们把97.045 Th处检测到的离子鉴别为氟苯而不是3-糠醛(97.028 Th)或2-乙基呋喃(97.065 Th)。图9. 高质量分辨率和高质量精度保证了离子定性定量的高准确性。结论综上所述，飞行时间质谱仪相对于四级杆分析仪的优势是显而易见的。单个样品的测量速度更快，而且不会有”质谱偏斜”效应。对于同一个质量范围，TOF分析仪相对于四级杆有更好的灵敏度。因为每时每刻都在记录‘全景’谱图，不会错过或者丢失任何可能的重要信息。最后，TOF的高质量分辨率可以鉴别同量异位化合物并精确推导出元素组分。

今日看点mRNA疫苗在新冠疫情中得到了广泛关注，Moderna及Pfizer/BioNTech的mRNA疫苗获得FDA的紧急使用授权，掀起新一轮的mRNA疫苗研发热潮。与依靠抗原或减毒病毒刺激免疫系统产生免疫反应的传统疫苗不同，mRNA疫苗本身并不含有抗原，而是以编码抗原的mRNA为主要成分。这些编码抗原的mRNA能在细胞内被翻译为抗原蛋白，从而引发免疫反应。相比传统疫苗，mRNA疫苗成本低、研发灵活性高、生产效率高，且具有相对较高的安全性，应用前景广阔[1]。对于此类新型疫苗，需严格的质量控制以确保产品的安全性尤为重要。其质量属性包括稳定性、完整性、纯度和同质性等。如图1所示，从mRNA构造、体外翻译及转染，到体内免疫，色谱、质谱、qPCR、电泳等多种表征手段被用于质量评估[2]。其中高分辨质谱技术对于mRNA的深入表征（加帽效率、修饰、测序等）、杂质分析（siRNA、DNA、宿主残留蛋白）有着重要应用。图1：mRNA疫苗的质量控制和基于细胞的功能评估的工具（点击查看大图）01mRNA的加帽反应效率评估mRNA前体的加工包括了在其5' 端加上7-甲基鸟苷（m7G），称之为“帽”。这种加帽步骤可增加mRNA稳定性，使其避免被核糖核酸酶降解。加帽步骤会产生多种结构（如图2a），最常见的被称为“Cap0结构”（只含m7G），即鸟嘌呤环上的N-7位置甲基化；而如果下游邻位核苷酸上的核糖也被甲基化，则为“Cap1”，再下游的则为Cap2”（甲基化均发生在核糖的2' 羟基上）。在脱磷酸的过程中，也会产生单磷酸、双磷酸、三磷酸等多种相关杂质。图2a.加帽反应（点击查看大图）Oribitrap高分辨质谱由于其高分辨率、高灵敏度及高质量精度可以准确地对mRNA加帽效率进行评估。全长的mRNA直接通过LC-MS分析往往由于分子量太大而无法得到精确表征，通常会使用RNAse酶切结合磁珠分离的方法获得5’端的加帽短链，如图2b所示[3]。图2b.mRNA分离纯化步骤（点击查看大图）RNAseH酶切及磁珠纯化分离后，所得的5’端mRNA酶解片段经过Orbitrap高分辨质谱分析，结果检测到未加帽组分、加帽1组分及少量在第二个A酶切位点得到的加帽1组分，包括单磷酸、二磷酸及三磷酸修饰杂质，且得到同位素基线分离的高质量谱图（如图3a、3b所示）。图3a.5’端mRNA 酶解片段TIC及质谱图（点击查看大图）图3b.5’端mRNA 酶解片段理论及实测质量（点击查看大图）通过加入内标未加帽三磷酸mRNA，确认了质谱定量方法的可行性及准确性。对各加帽组分及未加帽组分形态进行质谱峰面积定量，从而得到5’加帽比例（图3c）。图3c.质谱非标定量法计算mRNA加帽比例（点击查看大图）MRM方法用于mRNA加帽定量分析质谱MRM方法可用于组织及细胞培养基中的mRNA加帽修饰检测，具有高通量及高灵敏等优势。组织或细胞培养基中的mRNA经过nucleaseP1酶解及磁珠纯化，可得到加帽二核苷酸,(m7)GpppN(m)[4]。对11个帽二核苷酸修饰变异体建立MRM方法（图4a），可实现每种变异体的色谱分离及质谱定量（图4b）。图4a.MRM质谱方法参数（点击查看大图）图4b.11个帽二核苷酸修饰变异体的提取离子流图（点击查看大图）其中，对于m7GpppG及GpppGm形式的同分异构体，在液相及一级质谱上均无法分辨，而m7GpppG的特征子离子m/z635.9可将其区别于GpppGm，从而建立MRM方法定量分析，且方法灵敏度高（图5）。图5：(a)连续稀释的合成帽二核苷酸的峰面积测量；(b)连续稀释的合成帽二核苷酸GpppA的峰面积；(c) m7GpppG和GpppGm子离子信息；(d)连续稀释的合成帽二核苷酸m7GpppG的峰面积；(e)补偿m7GpppG和GpppGm的共享离子.（点击查看大图）该方法可快速准确定量细胞中存在的mRNA帽结构，评估不同的加帽结构形态在不同组织或细胞中的含量变化（图6）。Orbitrap的定量能力可与三重四极杆相媲美，其PRM定量灵敏度高、准确性好，也可用于mRNA帽结构的定量分析中。图6：从小鼠肝脏、活化的CD8T细胞、心脏和大脑分离的mRNA帽二核苷酸的丰度（点击查看大图）02mRNA末端多聚腺苷酸Poly A 尾检测真核mRNA通常在其3' 末端带有一段多聚腺苷酸尾（PolyA tail），根据种类的不同，其长度可能在20到200多个碱基之间变化。PolyA tai会被多聚腺苷酸结合蛋白（poly(A)+ tail-binding protein,PABP）辨识并保护住，因此在mRNA的翻译和稳定性中也起着重要的调节作用。通常是在体外转录过程中直接从编码DNA模板或通过使用polyA聚合酶将最jia长度的polyA添加到mRNA中。PolyA的提纯方法类似5’加帽核酸片段，具体步骤可参考文献[5]。纯化后的polyA通常是含有不同长度腺苷酸的混合物，随着碱基个数的增加，HPLC液相方法的分辨率很难将不同长度的polyA完全分开，而Orbitrap高分辨质谱可以准确对其长度分布进行表征和相对定量。图7a.不同碱基长度的PolyA色谱图(b)理论100-merPloy A质谱解卷积结果（点击查看大图）如图7a所示，当PolyA碱基个数在27时，液相色谱能将相差单个腺苷的polyA分开，随着碱基个数的增加，液相色谱很难实现相差单个腺苷的分辨。图7b显示理论100个碱基polyA的质谱表征结果，可准确得到每个不同长度polyA的质量数，其分布约为97-110个碱基，图中的每个质谱峰相差329Da，代表单个腺苷的差值，通过峰强度的信息，可对polyA长度分布进行相对定量。图8.85-mer RNA质谱图（点击查看大图）对于碱基长度小于100的RNA（图8），Orbitrap高分辨质谱可实现同位素峰的基线分离，得到精确单同位素分子量信息（masserror3ppm）。作者将经过前处理纯化后的PolyA（理论117-mer）进行质谱分析，得到不同长度的PloyA与质谱强度的关系图，其碱基长度分布在109-122之间，与Sanger测序结果一致（图9）。图9：(a)质谱强度与PolyA长度的关系图（理论117-mer的PolyA）(b)用于合成mRNA的质粒模板的Sanger测序结果（点击查看大图）从临床的角度来看，评估体外转录mRNA中polyA尾的异质性很重要，而高分辨质谱可以作为一种高效的表征手段用于工艺研发和质量评估中。03RNA Mapping相比二代测序，高分辨质谱作为互补表征技术，能够快速准确地分析RNA序列，同时对于翻译后修饰的种类、位点及含量进行深入表征。此外，也能对RNA代谢产物进行定性及定量分析。更多细节可直接点击以下标题查看相关文章:合成类寡核苷酸的杂质、降解产物的鉴定和相对定量质谱方法优化/寡核苷酸药物序列、修饰和异构体的鉴定对于长链RNA（100mer），如dsRNA，可以先用特定酶将RNA酶解成更小的片段，再通过类似肽图分析的方式对碎片进行归属组合，确证序列覆盖度。如图10所示，dsRNA经过RNaseA/T1酶解，色谱分离后通过orbitrap高分辨质谱检测，得到RNA片段的精确一级分子量及丰富的二级碎片离子信息，从而获得全序列分析结果，正反义链序列覆盖度分别为82%及77%[6]。图10a.ds RNA酶解片段液相色谱图（点击查看大图）图10b.ds RNA正义链及反义链序列覆盖图（点击查看大图）基于Orbitrap高分辨质谱的HCD碎裂方式能够获得RNA丰富的碎片离子，有效提高鉴定序列覆盖度，结合Thermo BioPharma Finder 4.0软件能够批量自动化的对碎片进行归属。在刚发布的BioPharma Finder 4.1版本中，加入了RNA Mapping功能，在方法编辑中可选择多种常见的RNAse酶，对于几十万分子量的长链RNA或DNA，可进行自动化全序列表征（图11）。图11：BioPharma Finder 4.1软件RNA Mapping功能（点击查看大图）本文小结mRNA作为一种新型疫苗平台具有广阔的前景，对其质量控制的法规要求也会愈加严格。Orbitrap高分辨质谱的高分辨、高灵敏度及高质量二级谱图等优异性能，能够更高效及深入地分析mRNA结构、修饰变异体及相关杂质，可用于mRNA疫苗的工艺优化及质量评估，提高其安全性及有效性。参考文献[1]Norbert, P. et al. Defining the carrierproteome limit for single-cell proteomics. Nat Rev Drug Discov17(4), 261-279(2018)[2]Cristina, B. et al. Establishing PreferredProduct Characterization for the Evaluationof RNA Vaccine Antigens. Vaccines 7, 131 (2019)[3]Beverly M. et al. Label-free analysis of mRNA cappingefficiency using RNase H probes and LC-MS.Anal Chem 91, 13119-13127 (2019)Anal Bioanal Chem408(18), 5021-30(2016)[4]Galloway A. et al. CAP-MAP: capanalysis protocol with minimal analyteprocessing, a rapid and sensitive approachto analysing mRNA cap structures.Open Biol 10, 190306 (2020)[5]Beverly M. et al. Poly A tail lengthanalysis of in vitro transcribed mRNA by LC-MS. Anal BioanalChem (2018)[6] Alison O. et al. Purification and characterisation of dsRNA using ion pair reversephase chromatography and mass spectrometry. J.ChromA 12, 062 (2016)如需合作转载本文，请文末留言

检测地点：青岛森泉光电有限公司上周我们收到很多客户邮寄过来的样品，给大家分享几个用高光谱成像系统测试的结果：一、测试人体手掌我们用波长的光源来测试人体手掌在高光谱相机下的图像。从下图的高光谱图像中，可以很清晰地看到皮下脂肪组织和血管分布情况。同时，图4中食指被项圈紧扎5分钟后，在高光谱图像中可以明显看出食指血管已充血。图1.常规相机图像 图2.高光谱图像图3.530NM波长时高光谱图像图4.900NM波长时，食指紧扎5分钟项圈时的高光谱图像二、测试不同品牌矿泉水分别用可见-近红外和近红外高光谱相机测试两种不同品牌的矿泉水。如下图所示，通过比较发现这两种矿泉水在500nm以下、720nm~950nm的特征曲线差异明显。该装置有望应用于户外水质检测领域中。三、测试肉铺食品如下图所示可以用用高光谱成像系统测试出肉脯中的昆虫、 塑料、金属等。四、测试药品用近红外高光谱相机来测试胶囊和片剂药物成品，从右下图片中可以很清晰的看出药物样品的颜色和外观形状，而且不同药品的光谱曲线是完全不一样的。五、测试不同种类的玉米种子从下面左图中可以很清晰的看到这两种玉米种子的外观图像，右图是其中一类玉米种子的灰度图。经比较发现，肉眼看起来外观近似一样的样品，其实其在光谱图中的某些特征峰位置是有明显的差异性的。通过这些细微的差别，我们可以很好的对不同种类的谷物进行分类、根据仪器上显示的某成分含量分布情况，可以很好地对谷物营养成分进行分级处理。六、测试蔬菜、水果用可见-近红外高光谱相机测试洋葱、梨、土豆，下面左图是在785.37nm波长下洋葱、梨、土豆的高光谱图像。右图是这四种样品的光谱曲线图，通过比较图片中的曲线可以发现每种样品的光谱是完全不同的。之后，用近红外高光谱相机测试洋葱、梨、土豆，下面左图是在1274.13nm波长下洋葱、梨、土豆的高光谱图像。右图是这四种样品的光谱曲线图，通过比较图片中的曲线可以发现每种样品的特征峰存在差异。另外，我们用可见-近红外高光谱相机测试洋葱，通过574.98nm的高光谱图像可以很清晰的看出洋葱轮廓和洋葱外皮，其在400nm~1000nm的光谱曲线的特征峰是有差别的。上图为在574.98nm波长时洋葱的高光谱图像 & 洋葱和洋葱皮的光谱曲线洋葱的主成分分析图像Camlin工程师 John Gilchrist还分享了多种应用案例，如下图是用近红外高光谱相机来识别废弃聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯这种塑料，该设备可以应用在垃圾分选系统中。Camlin一套完整的桌面式高光谱扫描系统装置，包括：光谱相机、扫描台、样品架、照明系统、聚焦目标、数据采集和分析软件等。（如下图所示）再次欢迎您送检或者来森泉与我们共同探讨高光谱成像系统的应用。森泉为您的科研事业添砖加瓦：1） 激光控制：激光电流源、激光器温控器、激光器控制、伺服设备与系统等等2） 探测器：光电探测器、单光子计数器、单光子探测器、CCD、光谱分析系统等等3） 定位与加工：纳米定位系统、微纳运动系统、多维位移台、旋转台、微型操作器等等4） 光源：半导体激光器、固体激光器、单频激光器、单纵模激光器、窄线宽激光器、光通讯波段激光器、CO2激光器、中红外激光器、染料激光器、飞秒超快激光器等等5） 光机械件：用于光路系统搭建的高品质无应力光机械件，如光学调整架、镜架、支撑杆、固定底座等等6） 光学平台：主动隔振平台、气浮隔振台、实验桌、刚性工作台、面包板、隔振、隔磁、隔声综合解决方案等等7） 光学元件：各类晶体、光纤、偏转镜、反射镜、透射镜、半透半反镜、滤光片、衰减片、玻片等等8） 染料：激光染料、荧光染料、光致变色染料、光致发光染料、吸收染料等等

导语说起MALDI-TOF（基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱）很多人都不陌生，通过“软电离”方式与飞行时间质谱的结合，可以快速检测多肽、多糖、蛋白、聚合物、脂类等各种天然或合成有机分子的分子量，检测成本低、前处理简单、分析通量高、结果准确，广泛应用于研究开发以及质控管理等各类。台式MALDI-8020外观 MALDI- 8020体积小巧，配备355 nm 200Hz固态激光器，支持离子源自清洗，软件界面友好，适合实验室的常规定性及定量检测。 2018年，国际标准化组织（ISO）发布了利用MALDI-TOF MS检测特征性多肽来进行纺织品中动物毛发纤维定性和定量分析的方法（ISO 20418-2: 2018），利用羊绒、羊毛蛋白酶解产物中角蛋白特征多肽峰的相对信号强度比值可以直接换算出羊绒、羊毛含量的比值。这种方法相比传统的显微观察法，更加客观准确、分析通量更高，同时也弥补了荧光定量PCR检测DNA受损伤的样品结果不准确的缺陷。下面我们来看下应用台式MALDI-TOF(MALDI-8020)检测羊绒含量的具体的操作方法及结果。 表1. 羊绒与羊毛物种特异性I型角蛋白多肽位点注：*代表C上发生烷基化修饰；红色字母代表特征位点。 将羊绒、羊毛标准品按照一定比例混合，提取蛋白并酶解后，取酶解产物进行质谱检测，质谱图见图1。图1. 羊绒羊毛混合标准品酶解产物一级质谱图 根据不同比例羊绒与羊毛混合标准品中的羊绒特征峰的相对信号强度的平均值与羊绒含量（%）建立校准曲线，结果见下图。图2. 羊绒、羊毛混合物中羊绒含量的校准曲线 根据建立的校准曲线，测试经权威检测部门验证过的实际样品，样品羊绒含量标注值及实测值统计结果见表2所示。由结果可知，实际样品检测结果与标注值一致，表明该方法可以用于羊绒制品中羊绒含量的检测。 表2. 羊绒制品实际样品检测结果当然，MALDI-TOF不止可以定量检测羊绒、羊毛混合品中的羊绒含量，还可以利用其优秀稳定的定量能力应用于临床检测与疾病的诊断、食品的掺假鉴别、基础科学研究等领域，随着研究人员的努力，MALDI-TOF的定量性能将在更多领域内大放异彩。

在下面的视频中，大家可以进一步看到天瑞GC-MS 6800气质联用仪在中文软件界面下的数据输出、TIC总离子色谱图与质谱图分析、NIST谱库检索、生成分析报告等过程。