质谱动力法

p　　MarketsandMarkets最新的研究报告显示，预计2018年环境检测设备市场为21亿美元，2023年该市场将增长到29亿美元，预测期间的复合年增长率为7.1%。世界范围内环境污染问题的增加、环境保护条例的增加及政府的重视、环境检测服务的私营化以及对废水处理的日益重视等均是推动该市场增长的重要因素。/pp　　按产品类别来说，该市场可以细分为质谱、色谱、分子光谱、TOC分析仪、pH计、溶解氧分析仪、电导率传感器、浊度计等产品。预测期间质谱仪将主导该市场的发展，其增长速度也最快。质谱是研究小分子和挥发性分子的一种非常独特的手段，也是环境检测设备市场增长的最主要的驱动力。GC-MS系统的各种技术改进也在一定程度上促进了质谱仪器在环境检测市场中的应用。/pp　　环境检测设备广泛应用于饮用水质量检测、农药筛选、土壤样品污染评价等。按照应用市场来说，该市场可以划分为水质检测、空气检测和土壤检测。2018年，水质检测占据了最大的市场份额，而且预计预测期间这一趋势将持续下去，这主要归因于世界范围内工业活动增加导致的工业废水数量的增加。/pp　　全球环境检测设备市场的主要供应商有: Agilent、Thermo Fisher Scientific、Waters、Shimadzu、Bruker、PerkinElmer、SCIEX、JEOL、Analytik Jena、Merck等。/ppbr//p

药物动力学是对药物在生物体内吸收、分布、生物转化、排泄等一系列过程定量研究的学科。药物动力学研究的难点在于建立选择性强、精密度和准确度高、灵敏、快速的分析方法，测定生物样品（通常为血浆样品）中的微量药物和代谢产物浓度。近年来，液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）在这一领域取得了巨大的成功，有力地推动了新药研究和开发。 LC-MS/MS用于测定生物样品中微量药物及代谢产物，定量灵敏度高，重现性好，线性范围宽。但是由于药代动力学所研究的生物样品（例如血浆）的主要特点在于待测药物浓度低、内源性物质极性较大并易于离子化，从而产生基质效应，大幅度降低测定的灵敏度和重现性。因此，LC-MS/MS法测定血浆中药物或代谢产物时，必须根据不同化合物的结构特点，考察其在不同离子源（ESI或APCI）下的响应，优化流动相系统的组成，提高质谱响应。特别在分析极性较强的化合物时，应综合考虑血浆样品预处理和色谱分离方法，以避免离子抑制。 岛津LC-MS/MS系统充分考虑到生物样品分析的特点，从超快速液相分离到质谱分析都很好地满足了血浆中痕量组分定量的准确性和重现性，适应生物样品分析的快速、高通量、低系统残留的要求，主要体现在以下几个方面： 1）超快速液相和超高效液相提高了分离效率，能够在更短的时间内有效地分离待测药物和内源性物质，从而降低基质效应，提高分析结果的灵敏度和重现性；2）自动进样器的流通式进样针设计，防止交叉污染，减少额外的清洗时间，支持多种洗针液和多样化的洗针方式，彻底清洗样品流路，最大限度地减少系统残留； 3）适合生物样品高通量分析要求的自动进样系统，自动进样器均能够支持多孔板快速进样分析，例如Rack ChangerII 能够支持12 块多孔板，依靠机械臂自动换板；SIL-30ACMP 能够支持6 块多孔板同时分析，最快仅需7 秒钟即可完成任意板的任意孔位样品分析。可信赖的X-Y-Z 进样针移动机制，确保高速运转模式，具备重叠进样功能，减少30%的循环时间；底盘冷却方式，有效降低使用孔板分析时样品的挥发程度；4）高效率CID 的碰撞池（UF sweeper ?），高速离子传输技术可以提高离子传输效率，从而保持信号强度并且有效抑制串扰，确保生物样品中多组分同时分析的准确性；高效率CID 的碰撞池（UF sweeper ?） 5）出色的长期稳定性，提高生物样品分析结果的准确性和可靠性；离子源维护的简便，在保持真空的状态下即可实施脱溶剂组件的维护，缩短装置停机时间。岛津公司作为制药行业的忠实合作伙伴，一直在努力为药物研发、质控等工作提供具有优越性能的分析仪器。致力于提供更加优越的技术和全面的解决方法,积极与业内的专家合作，目前与中国医学科学院药物研究所、中国科学院上海药物所、浙江省疾病预防控制中心等单位都建立了良好的合作关系，合作单位利用岛津的LC-MS/MS 系统也开展了多种药代动力学研究工作。 岛津公司与中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室蒋建东教授课题组一直保持着紧密的合作关系，该实验室主要针对国内外天然药物活性物质与功能研究的发展趋势和我国创制新药的需求，围绕天然药物活性物质与功能研究的三个不可分割的关键问题，即活性物质发现、成药性和相关技术方法问题，以肿瘤、心脑血管疾病、神经精神疾病、糖尿病、感染性疾病、炎症与免疫性疾病等重大疾病防治药物创制的核心问题为重点，开展创新研究。近期该实验室关于盐酸小檗碱的代谢物研究工作发表在JOURNALOF PHARMACEUTICAL SCIENCES 上，文章中使用岛津三重四极杆质谱LCMS-8040 对盐酸小檗碱及其代谢产物的排泄进行了定量研究。 浙江省疾病预防控制中心理化所与岛津一直保持着良好的合作关系，中心的各类标准项目通过了国家实验室认可和国家级计量认证，主要承担疾病预防与控制、突发公共卫生事件应急处置、疫情与健康相关因素信息管理、健康危害因素监测与控制、健康教育与健康促进、实验室检测分析与评价、技术管理与应用研究等职能。目前，该所拥有一套岛津的LCMS-8040三重四极杆液质联用系统，使用该套仪器完成多篇药物代谢动力学相关研究论文。以下这篇文章是中心与大学合作开展的关于补肾活血汤的主要活性成分的药代动力学研究工作，该工作发表在JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY B 上。另外，该实验室还利用岛津的LCMS-8040 完成大鼠血浆中人参皂苷的药代动力学研究，该工作发表在Planta Medica 上。上海纳锘--为您提供纳米级专业细致服务！ 如欲了解更多该产品信息，可来电咨询 。 --------------------------------------------------------------------- 　上海纳锘实业有限公司 　地址：上海市闵行区金都路1165弄123号21幢综合楼5001室 　电话：021-60900829，60900830，61131031,61131051 　传真：021-61131052

药物动力学是对药物在生物体内吸收、分布、生物转化、排泄等一系列过程定量研究的学科。药物动力学研究的难点在于建立选择性强、精密度和准确度高、灵敏、快速的分析方法，测定生物样品（通常为血浆样品）中的微量药物和代谢产物浓度。近年来，液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）在这一领域取得了巨大的成功，有力地推动了新药研究和开发。 LC-MS/MS用于测定生物样品中微量药物及代谢产物，定量灵敏度高，重现性好，线性范围宽。但是由于药代动力学所研究的生物样品（例如血浆）的主要特点在于待测药物浓度低、内源性物质极性较大并易于离子化，从而产生基质效应，大幅度降低测定的灵敏度和重现性。因此，LC-MS/MS法测定血浆中药物或代谢产物时，必须根据不同化合物的结构特点，考察其在不同离子源（ESI或APCI）下的响应，优化流动相系统的组成，提高质谱响应。特别在分析极性较强的化合物时，应综合考虑血浆样品预处理和色谱分离方法，以避免离子抑制。 岛津LC-MS/MS系统充分考虑到生物样品分析的特点，从超快速液相分离到质谱分析都很好地满足了血浆中痕量组分定量的准确性和重现性，适应生物样品分析的快速、高通量、低系统残留的要求，主要体现在以下几个方面： 1）超快速液相和超高效液相提高了分离效率，能够在更短的时间内有效地分离待测药物和内源性物质，从而降低基质效应，提高分析结果的灵敏度和重现性；2）自动进样器的流通式进样针设计，防止交叉污染，减少额外的清洗时间，支持多种洗针液和多样化的洗针方式，彻底清洗样品流路，最大限度地减少系统残留； 3）适合生物样品高通量分析要求的自动进样系统，自动进样器均能够支持多孔板快速进样分析，例如Rack ChangerII 能够支持12 块多孔板，依靠机械臂自动换板；SIL-30ACMP 能够支持6 块多孔板同时分析，最快仅需7 秒钟即可完成任意板的任意孔位样品分析。可信赖的X-Y-Z 进样针移动机制，确保高速运转模式，具备重叠进样功能，减少30%的循环时间；底盘冷却方式，有效降低使用孔板分析时样品的挥发程度；4）高效率CID 的碰撞池（UF sweeper ?），高速离子传输技术可以提高离子传输效率，从而保持信号强度并且有效抑制串扰，确保生物样品中多组分同时分析的准确性；高效率CID 的碰撞池（UF sweeper ?） 5）出色的长期稳定性，提高生物样品分析结果的准确性和可靠性；离子源维护的简便，在保持真空的状态下即可实施脱溶剂组件的维护，缩短装置停机时间。岛津公司作为制药行业的忠实合作伙伴，一直在努力为药物研发、质控等工作提供具有优越性能的分析仪器。致力于提供更加优越的技术和全面的解决方法,积极与业内的专家合作，目前与中国医学科学院药物研究所、中国科学院上海药物所、浙江省疾病预防控制中心等单位都建立了良好的合作关系，合作单位利用岛津的LC-MS/MS 系统也开展了多种药代动力学研究工作。 岛津公司与中国医学科学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室蒋建东教授课题组一直保持着紧密的合作关系，该实验室主要针对国内外天然药物活性物质与功能研究的发展趋势和我国创制新药的需求，围绕天然药物活性物质与功能研究的三个不可分割的关键问题，即活性物质发现、成药性和相关技术方法问题，以肿瘤、心脑血管疾病、神经精神疾病、糖尿病、感染性疾病、炎症与免疫性疾病等重大疾病防治药物创制的核心问题为重点，开展创新研究。近期该实验室关于盐酸小檗碱的代谢物研究工作发表在JOURNALOF PHARMACEUTICAL SCIENCES 上，文章中使用岛津三重四极杆质谱LCMS-8040 对盐酸小檗碱及其代谢产物的排泄进行了定量研究。 浙江省疾病预防控制中心理化所与岛津一直保持着良好的合作关系，中心的各类标准项目通过了国家实验室认可和国家级计量认证，主要承担疾病预防与控制、突发公共卫生事件应急处置、疫情与健康相关因素信息管理、健康危害因素监测与控制、健康教育与健康促进、实验室检测分析与评价、技术管理与应用研究等职能。目前，该所拥有一套岛津的LCMS-8040三重四极杆液质联用系统，使用该套仪器完成多篇药物代谢动力学相关研究论文。以下这篇文章是中心与大学合作开展的关于补肾活血汤的主要活性成分的药代动力学研究工作，该工作发表在JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY B 上。另外，该实验室还利用岛津的LCMS-8040 完成大鼠血浆中人参皂苷的药代动力学研究，该工作发表在Planta Medica 上。 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

大家好，本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章，Microfluidic Platform for Time-Resolved Characterization of Protein Higher-Order Structures and Dynamics Using Top-Down Mass Spectrometry [1]，文章的通讯作者是北京大学生物医学前沿创新中心的王冠博教授和中国科学院深圳先进技术研究院的门涌帆副研究员。　　蛋白质的高阶结构和动力学特性对理解蛋白质的生物学功能和揭示其潜在机制至关重要。自顶向下质谱法(Top-down MS)在完整蛋白水平和肽段碎片水平都能获得结构信息。非变性Top-down MS可以分析蛋白质复合体的结构以及完成亚基鉴定和修饰分析。自顶向下氢/氘交换质谱(Top-down HDX MS)为构象或结合界面分析提供了高空间分辨率，并实现了构象特异性表征。微流控芯片可以为这些质谱工作流程的前端反应提供优越的平台。然而，目前大多数质谱微芯片装置是为Bottom-up或Top-down蛋白质组学设计的。本文中，作者提出了一种用于蛋白质高阶结构和动态Top-down MS分析的芯片设计策略。它适用于时间分辨的非变性质谱和HDX质谱，该设计旨在有效电离完整的蛋白质复合物，灵活控制多种反应物流动，并在较大的流速范围内精确控制反应时间在亚微升/分钟。本文通过对单克隆抗体、抗体-抗原复合物和共存蛋白构象等体系的分析来验证该装置的性能。　　TDK-MS(Top-down and kinetic MS)芯片的结构如图1A所示，该方法可以有效电离完整的蛋白质，包括单克隆抗体(mAb)和抗体-抗原复合物(图1 B, C)。　　图1. 完整蛋白质和蛋白质复合体在非变性条件下的高效电离　　虽然分析蛋白质组合化学计量学和监测构象变化需要保持蛋白质高阶结构和非共价相互作用的完整性，然而为了推导结构信息或在串联MS中展开蛋白质以提高碎裂效率，往往需要不同程度的变性来产生亚复合体，因此变性剂的浓度和变性的时间对变性程度至关重要。本文中，作者采用交错人字微结构(Herringbone microstructure, HM)(图2A, B)，并对其性能进行了评估(图2C−E)。如此高的混合效率为进一步微型化芯片混合模块提供了可能。在监测Mb的变性时，作者使用TDK-MS芯片和商用混合三通管平行混合holo-Mb溶液(5 μM)与乙腈(ACN)，并比较它们在混合比例变化时的响应(图2F)。TDK-MS芯片在非变性和变性条件之间切换的快速响应通过NIST mAb的变性得到了证明，在向NIST mAb溶液中添加甲酸后，响应时间小于5分钟(图2G)。　　图2. 高效混合和快速响应的流体控制　　微芯片的灵活通道设计允许引入独立控制的溶液。例如，尽管酸和有机溶剂都能诱导变性，但这两种变性剂同时存在时，对变性途径的影响是不同的。Mb和Hb是血红素蛋白，其中血红素基团分别非共价连接在1条多肽链和4条非共价组装链上，因此这是研究共存复合体解离动力学和亚基构象变化的理想模型。将5 μM holo蛋白溶液与ACN和FA按一定的混合比例依次混合，可以通过解离产物的出现和蛋白质离子电荷态分布的变化来表征复杂的解离和蛋白质的展开。在固定ACN浓度下，随着FA浓度从0.01增加到0.3% (v/v)，依次观察到的主要现象是血红素丢失、apo-Mb展开以及折叠的holo-Mb转化为展开的apo-Mb(图3A)。相比之下，在FA浓度恒定的情况下，当ACN从1增加到50%时，Mb主要表现为血红素损失，只有中等程度的apo-Mb展开，这可能是由于展开的部分迅速聚集(图3B)。　　图3. (A)增加FA浓度，固定ACN浓度和(B)增加ACN浓度，固定FA浓度时获得的Mb和Hb的质谱图。　　在HDX MS检测中，TDK-MS芯片提供了快速和有效的氘代及淬灭，精确控制HDX反应时间，并在2H-标记形式下高效电离完整蛋白质(图4)。　　图4. 2H标记完整的(A)Mb、(B)Hb α亚基和(C)Hb β亚基在不同反应时间下的HDX质谱图　　由于过大的流速不利于电离效率，并且有可能会增加堵塞或流动中断的风险，因此流速应保持在最佳范围内，这又限制了混合通道中HDX时间的可调节范围，从而影响了HDX动力学分析的灵活性。为了解决这一问题，作者设计了一个具有多个不同长度反应通道的混合模块，在不更换芯片的情况下，除了改变流速外，还可以通过通道切换在更大范围内调整反应时间。在原型芯片中，5个不同长度的通道可以在对蛋白质电离和流动稳定性都最优的流速下，产生从几秒到几分钟不等有效的HDX时间(图5)。　　图5. Top-Down HDX MS 分析　　本文中作者开发的策略将有利于生物大分子结构的精细分析，并有助于质谱微芯片的方法开发。

第七届质谱网络会议(iCMS 2016)邀请报告之空气动力辅助离子化质谱分子成像技术及其应用研究进展 报告时间： 11月23日下午14:00-17:00报告摘要：　　质谱成像技术是质谱技术发展的前沿和热点领域之一。常压敞开式质谱成像技术因其方便快捷的特点发展迅速并在各领域的应用研究取得重要突破。报告人结合所在课题组的科研工作，详细报告空气动力辅助离子化质谱成像(AFAI-MSI)技术及其应用研究进展。内容包括AFAI-MSI硬件的开发、质谱成像数据处理与信息挖掘软件的开发、AFAI-MSI在药物成像分析、肿瘤临床病理诊断等领域取得的应用进展。 报告人简介： 贺玖明，博士，副研究员，硕士生导师。　　专业研究方向领域　　1. 质谱离子化新技术及其药物分析应用新方法　　2. 质谱分子成像新技术新方法及其应用　　自2000年以来，一直从事基于质谱的快速分析新技术和新方法研究，主要包括：药物代谢产物、药物杂质的分析鉴定研究 临床前药物药代动力学研究 复杂天然产物混合物的快速分析方法研究 不稳定金属有机复合物的冷喷雾质谱分析和结构表征研究 常压敞开式离子源及其质谱分子成像的新技术、新方法研究。共发表质谱研究相关的署名SCI论文30多篇 第一作者及通讯作者10篇，包括分析化学领域最权威的国际期刊Anal. Chem.上3篇，Scientific Reports 2篇 第二作者10篇。曾获2010年北京市科学技术奖二等奖(第二完成人),2015年度药物科研岗位标兵。　　将重点开展新型常压敞开式离子化和质谱分子成像技术及其应用研究 研发质谱分子成像新技术，动物体内药物的分子成像及原位表征新方法、恶性肿瘤等重大疾病生物标志物的分子成像等研究。

一、项目基本情况1.项目编号：1069-234Z20234494（HW2023111501）项目名称：复旦大学高灵敏度药物代谢动力学分析系统预算金额：413.140000 万元（人民币）最高限价（如有）：404.870000 万元（人民币）采购需求：包件号名称数量简要技术规格备注1高灵敏度药物代谢动力学分析系统1套本次采购高灵敏度药物代谢动力学分析系统一套，此系统由三重四级杆质谱仪及数据分析工作站和高效液相色谱仪和组成。★扫描速度≥18000amu/sec。预算金额：人民币413.14万元最高限价：人民币404.87万元合同履行期限：交货期：2024年3月31日前交付。合同履行期限：交货期：2024年3月31日前交付。本项目( 不接受 )联合体投标。2.项目编号：1069-234Z20234470（HW2023111401）项目名称：复旦大学二次离子质谱仪设备预算金额：430.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：421.000000 万元（人民币）采购需求：包件号名称数量简要技术规格备注1二次离子质谱仪设备1套应用于材料化学结构解析和组分分析。实现对金属元素的测定、氧化态和电子结构等信息表征，支持原位实时动态分析。预算金额：人民币430万元最高限价：人民币421万元合同履行期限：交货期：2024年12月30日前交付。 合同履行期限：交货期：2024年12月30日前交付。本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年11月18日 至 2023年11月24日，每天上午8:00至12:00，下午12:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：复旦大学采购与招标管理系统（网址为：https://czzx.fudan.edu.cn）方式：通过复旦大学采购与招标管理系统（网址为：https://czzx.fudan.edu.cn）点击“校外用户登录”在线获取招标文件，逾期不再办理。潜在投标人进入系统后可在“正在进行的项目”版块中查看项目并在线领购招标文件。未按规定在系统内合法获取招标文件的潜在投标人将不得参加投标。获取招标文件所需上传的材料：有效授权委托书及被授权人身份证。售价：￥0.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：复旦大学　　　　　地址：中国上海邯郸路220号　　　　　　　　联系方式：郭老师 ，021-65645530　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：上海中世建设咨询有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：中国上海市曹杨路528弄35号　　　　　　　　　　　　联系方式：邢楠、黄梦如、陈豪，021-52555810　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：邢楠、黄梦如、陈豪电　话：　　021-52555810

大家好，本周为大家介绍一篇发表在J. Am. Chem. Soc.上的文章，Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry，文章作者是英国埃克塞特大学的Jonathan J. Phillips。　　变构调节指在蛋白质的正构位点上的变化通过蛋白质内部传递，最终影响到变构位点的结构，从而调整白质功能。理解蛋白质功能转换背后的特定结构动态变化对于分子生物学和药物发现领域至关重要。尽管变构现象自从提出以来已有广泛的研究，但是关于信号如何在蛋白质内部长距离传递的具体机制仍然不甚清楚。很大程度上是由于缺乏能够在时间和空间上高分辨率测量这些信号的生物物理方法。糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase，GlyP)是研究变构调节常用的标准蛋白，GlyP与II型糖尿病和转移性癌症的治疗密切相关。GlyP作为一种典型的变构酶，其活性受磷酸化修饰、多种天然配体和药物的调控。本文旨在通过开发和应用非平衡毫秒级氢/氘交换质谱(neHDX-MS)技术，来精确定位GlyP在变构激活和抑制期间的动态结构变化。这项技术能够提供蛋白质在毫秒时间尺度上的局部结构动态信息，有助于揭示变构调节过程中的瞬态结构特征，从而为理解蛋白质的动态行为和设计变构调节剂提供重要的结构信息。　　作者首先确定了能够完全激活或抑制GlyP的条件。25 mM 的AMP能实现GlyPb的最大激活(图1A)。32 mM咖啡因足以完全抑制GlyPa(图1B)。并且观察到50ms内AMP和咖啡因能够达到最佳激活/抑制状态(图1C和1D)。　　图1.糖原磷酸化酶b的变构激活和糖原磷酸化酶a的抑制。　　随后作者通过neHDX-MS捕捉由AMP引起的GlyPb变构激活过程中的局部结构扰动。通过激活过渡态与未激活和激活状态之间的HDX差异，作者将这些肽段分成了七个类群。其中重点值得关注的类群是c、d(其他类群对应区域及趋势不在此详细介绍)，因为他们的HDX行为与未激活和激活时的稳定态都有明显差异，这些局部区域的结构变化是过渡态的独特体现(图2A)。其中，c类群主要涵盖了tower helix区(图2B)，说明该区域在从未激活到激活状态的过渡态中，表现出相较于前后二者皆较高的动态性。d类群涵盖活性位点，说明活性稳点结构在因结合发生了结构稳定化现象。为了从原子水平理解这些瞬态结构变化，研究人员使用了一种基于Energy Calculation and Dynamics(ENCAD)的方法，Climber，来模拟从非活性状态到活性状态转变过程中的过渡态内部作用变化。结果显示，tower helix在激活过程中经历了氢键先断裂后形成的变化，这与观察到的HDX增加相一致(图4A)。　　图2.GlyPB中表现不同结构动力学行为的类群。　　图3.局部区域HDX动力学。　　图4.GlyP在活性和非活性状态之间的结构插值。　　随后作者探讨了咖啡因如何通过变构抑制影响GlyPa的结构动态。同样作者也比较了抑制过渡态与未抑制和抑制状态之间的HDX差异，分成了七个类群。在这几组类群中，仅有m表现出较未抑制和抑制状态都较明显的氘代上升趋势(图2C、图3C&D)。m区域涵盖了tower helix区(图2D)，说明该区域在未抑制状态到完全抑制状态的过渡阶段内，发生了局部去结构化现象。此外，在280s loop和250′ loop区域也表现出类似的瞬时去稳定化现象。结合AMP激活实验中的现象表明，尽管咖啡因和AMP作用于GlyP的不同位点，但它们都可能通过类似的变构路径(即tower helix的去稳定化)来引起GlyP的变构调节，从而实现对该蛋白功能的调控。同样在Climber分析中，可以观察到对应区域发生了氢键重排，与neHDX-MS结果呼应(图4B)。　　本文讨论了GlyP的变构调节中间态涉及的局部结构动态变化，并通过毫秒级neHDX-MS揭示了这些变化。结果表明激活和抑制过渡态都涉及到tower helix的氢键断裂和局部结构重排，这是两个途径的共同特点。本研究的亮点在于开发了一种新的neHDX-MS方法，能够在毫秒时间尺度上观察蛋白质的变构结构动态。这种方法不仅对理解GlyP的变构机制具有重要意义，而且可以广泛应用于不同蛋白质的变构研究，为理解蛋白质的变构调节提供了新的视角和工具。　　撰稿：罗宇翔　　编辑：李惠琳　　文章引用：Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry　　参考文献　　Kish, M. Ivory, D. P. Phillips, J. J., Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry. J. Am. Chem. Soc. 2023, 146 (1), 298-307.

12月20日,华大基因自主研发的GBIMToF-1000飞行时间质谱检测系统的适用范围变更正式获得湖北省药品监督管理局批准。该质谱检测系统的适用范围正式变更为 “采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱方法对临床分离出的细菌及真菌进行鉴定”。在飞行时间质谱检测原理与配套的核酸质谱检测试剂共同使用下,GBIMToF-1000飞行时间质谱检测系统将提供包括病原体及人类基因检测两类样本的核酸定性分析检测。此次适用范围变更的获批,标志着华大基因自主研发的GBIMToF-1000顺利成为全国首个双功能飞行时间质谱检测系统。突破原有微生物鉴定质谱仪临床适用范围,GBIMToF-1000实现了即刻开展核酸检测和微生物鉴定的可能性。华大基因在飞行时间质谱平台临床应用上再获突破,迎来里程碑时刻。GBIMToF-1000成为全国首个双功能飞行时间质谱仪双功能联动,迈入质谱平台临床应用新时代作为国内基因行业的奠基者、引领者,华大基因始终聚焦质谱检测系统的技术研发及产品升级。今年8月,华大基因自主研发的GBIMToF-1000飞行时间质谱检测系统成功获得NMPA认证,实现从样本制备、质谱检测到软件分析全流程解决方案,全面开启国产化飞行时间质谱临床应用新征程。该飞行时间质谱检测系统不仅具备高灵敏度、高精度、检测时间短等优势,更能同时满足微生物菌种鉴定和核酸检测分析,是国内少有的双功能飞行时间质谱系统,有效节约临床仪器成本,提供临床检测效能。在实际操作使用中,该检测系统依托实时更新的微生物云数据库与NuTyper核酸在线分析软件,不仅能够提供专业的中文菌种名称,省略翻译时间,更能帮助用户扩展使用需求。高效智能的操作流程与丰富广泛的应用范围,华大基因再次引领质谱平台临床应用发展。技术助力IVD全平台布局,推动精准医疗长远发展近年来,华大基因通过打造国产化质谱平台,提供全流程解决方案,为临床量身定制更高效便捷、精准优质的体外诊断产品。技术研发助力IVD全平台布局,在一站式整体解决方案中,华大基因联合使用包含MSP-96全自动质谱点样仪、GBIMToF-1000飞行时间质谱检测系统、NuTyper在线分析软件、核酸质谱DNA&RNA通用试剂、核酸纯化试剂(硅靶芯片、树脂),等检测产品与自研平台,覆盖多个临床应用领域,推动精准医疗的长远发展。未来,华大基因仍将以科技创新为核心驱动力,不断研发并整合质谱技术与产品,不断提升临床设备应用范围,为精准医疗提供自动化实验操作流程,助力微生物、传染性病原微生物、肿瘤防治疗等领域不断发展。

近几年，各大仪器公司陆续推出了一批质谱新品，主要集中在三重四极杆质谱(QQQ)、四极杆-飞行时间质谱(Q-TOF)、Orbitrap、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等。2014全年公开发布的中标信息显示，政府部门大量采购的质谱类仪器也集中在以上几类。这几类质谱的重点应用范围为药物、食品、环境及生命科学领域的定性和定量分析。分辨率、灵敏度、线性范围以及软件功能方面的进步是这几年大型质谱技术改进的潮流。　　除此之外，质谱在小型化和专用化方面的发展也非常迅速，近几年也出现了相当数量的独具特色、可圈可点的个性化质谱新品。如小型台式质谱、车载式质谱和便携式质谱，甚至出现了手持式质谱仪，笔者将这些特色质谱产品的基本特点、应用领域以及价格范围进行整理汇总，以飨读者。　　&ldquo 体型&rdquo 缩小是台式质谱发展的趋势，而缩小质谱仪的挑战很多，如缩小真空泵、保证缩小部件的精度等。难题逐渐在被克服，沃特世、日立高新、珀金埃尔默和Microsaic在近期都推出了夺人眼球的创新型小型台式质谱。这些仪器或在功能上别出心裁，或在性能方面堪比大型质谱。　　普渡大学化学教授R.Graham Cooks曾说：&ldquo 质谱仪的缩小，关键是要做原位、现场的测量。这需要质谱仪轻便，能随意移动。&rdquo 车载质谱和便携式质谱虽然在质量范围和分辨率等方面不如大型质谱，但其定性能力已经足够满足原位和现场检测的需求。安捷伦、布鲁克和东西分析等厂家均推出了车载质谱，价格在40-80万元左右。美国的英福康、TORION和国内的聚光科技等厂商都推出了便携化质谱，908 Devices公司还推出了非常小巧、可手持的便携质谱。便携式质谱能满足应急现场检测等非实验室内检测需求，越来越受到关注，这种小型便携质谱的价格一般都在200万元以上。　　与四极杆质谱等常规质谱相比，在线过程质谱、气溶胶质谱和DART离子源都是目前质谱仪器中的细分类别。但是，在线质谱和气溶胶质谱在工业领域和环境方面具有无可取代的应用地位；DART可适用于液、固、气态的各类型样品分析，也可以和各厂商为液质联用设计的质谱仪联机，使得质谱分析不再需要繁杂的样品制备和耗时的色谱分离。小型台式质谱　　小型台式质谱节省能源和占地空间，在性能上不输给普通台式质谱。在满足灵敏度、分辨率要求的前提下，对快速分析检测的实验室来说，小型台式质谱无疑是又节能又省空间的好选择。　　&diams 沃特世ACQUITY QDa质谱检测器　　沃特世在2013年10月发布了一款小型四极杆质谱检测器ACQUITY QDa，它做到了与液相紫外检测器一样大小，配备了ESI源和隔膜式的真空泵，可以随时开机关机，质量范围在30-1250Da，操作非常方便。适用于很多实验室进行常规的大批量筛查分析工作。与传统质谱仪相比，它占用的实验台空间和地面空间更少，能耗也更低。　　参考价格50-100万元。　　2014年Waters又推出了Xevo TQ-S micro，它是一款紧凑的台式串联四极杆质谱仪，应用于食品、环境、农药、生物医药和肽筛选。相比于沃特世其他TQ产品，Xevo TQ-S micro的体积减小近一半，是目前市场上体积最小的TQ产品。　　参考价格35-40万美元。　　&diams 日立高新Chromaster 5610 MS Detector　　日立高新2014年在非中国区推出了小型台式四极杆质谱检测器-Chromaster 5610。操作和维护的简便是此款仪器的特点，即使没有质谱使用经验的人也能非常简便、快速的获取质量分析数据。Chromaster 5610的主要创新在于仅单相电源即可满足使用；普通使用不需要排气管道；设计紧凑，体积较小 大大降低了N2的使用量。目前此仪器还未在中国上市，预计近期会在中国市场推出。　　&diams 珀金埃尔默AxION iQT&trade GC/MS/MS　　AxION iQT&trade GC/MS/MS是一台高分辨气相色谱/四极杆串联飞行时间质谱。其最大的创新是配备了冷EI源，可高效生成分子离子峰，用于对化合物进行准确定性和最优定量，有助于分析类固醇、长链烷烃及其他大分子量化合物。扫描速度快，每秒可检测500个化合物，还具有108动态线性范围，允许在单次实验中同时检测高浓度和低浓度化合物，无需稀释样品或多次进样。　　参考价格250-500万元。　　&diams Microsaic Systems 4000 MiD　　2013年初，开发下一代质谱仪器的高科技公司Microsaic Systems推出了以芯片技术为基础的小型质谱4000 MiD。其核心技术是传统的质谱组件的芯片级版本，用户可以快速更换部件。该产品只有32kg，具备spraychip电喷雾电离源。　　Microsaic Systems曾在2011年1月推出具有突破性的小型质谱3500MiD，它是当时唯一使用微机电系统制造的质谱仪。4000MiD比 3500MiD体积更小。车载质谱　　在应对环境、检验检疫、食品安全、能源、农业等领域中的突发事件时，小型车载质谱能够灵活装载于检测车，及时和随地的快速完成各种应急检测任务，是大型台式质谱的重要补充。目前车载质谱发展也很快，编者介绍包括国产质谱在内的三款车载质谱。　　&diams 安捷伦5975T LTM GC/MSD　　Agilent 5975T LTM GC/MSD是商用车载低热容气质联用系统，是一款配备EI源的四极杆质谱。适用于现场的快速检测和车载测试。该仪器的检测质量范围从1.8u到1050u；灵敏度为(1pg八氟萘)，信噪比400:1。在节能方面，5975T比台式机减少46%的能耗需求，缩小了38%的体积以及减轻了35%的重量。　　参考价格12-13万美元。　　&diams 布鲁克E² M车载移动式气质联用仪　　E² M是一款四极杆车载质谱仪，它是一款使用空气作为载气的色质联用仪，它不需要额外的其它气体作为载气。E² M抗震性能达到行业最高的美军标MIL-STD-810F要求，保证设备在车辆行进过程中也可以正常开机运行并实时进行检测分析。适合野外快速准确检测空气、土壤、水质中的化学战剂(CWA)、有毒工业化合物(TIC)、挥发性有机化合物(VOC)和半挥发性有机化合物(SVOC)，广泛应用在国土安全、反恐、环境突发事故、消防和军队等领域。　　&diams 东西分析GC-MS3110车载气相色谱质谱联用仪　　GC-MS3110是一款气相色谱-四极杆质谱仪，作为一款国产仪器，本产品旨在推动色质联用仪的小型化、专用化及国产化，特别是在检验检疫、食品安全、能源、农业等领域中的专业化应用，形成国家、科研单位、企业、用户多方共赢的局面。该质谱系统配备EI电子轰击源，质量数范围为1.5~800amu；质量分辨率(半峰宽定义)为1.5-2M；扫描速度最高6000amu/sec；灵敏度为(1pg八氟萘)，信噪比30:1。减震器、改良四极杆以及关键部件悬浮式设计提高了仪器的抗震性能。　　参考价格40-80万元。便携式质谱仪　　台式质谱仪器不仅庞大、沉重、价格昂贵，而且需要连接电路、气路、真空泵和分离系统，所有这些都使它很难成为潜在受益者的掌中之物，如临床医生，焚烧厂的消防队员，甚至是仓库的食品安全检查员。现场检测要求质谱仪轻便易携带，便携式质谱仪应运而生。　　&diams 908 Devices M908&trade 　　2014年3月，908 Devices正式推出世界上首台手持式质谱仪器M908&trade ，可用于痕量化合物检测与鉴定。M908&trade 采用高压质谱技术(HPMS)，是一款微尺度离子阱质谱。该仪器采用电池供电，包括电池在内仅重2kg。　　&diams 英福康Hapsite ER　　美国英福康公司于2011年推出了便携式气质联用仪Hapsite ER，它小巧方便，应用于环境中的挥发性和半挥发性有机物(VOC/SVOC)检测。该仪器采用NEG泵真空技术，始终保持真空；微阱注入模式可检测PPt范围的化学物，而标准闭环注入提供从PPb至PPm范围的直接分析；内置的全球定位系统(GPS)使Hapsite可自动精确记录取样位置的经度与纬度，以及野外数据、时间和日期。　　参考价格200-300万元。　　&diams 聚光科技Mars-400 Plus　　国产便携式质谱也在发展，2013年聚光科技推出的Mars-400 Plus便携式气质联用仪具有很好的便携性和抗震性，能单人背负至现场，分析时间仅为5min。在2014年5月18日四氯乙烷泄漏事件中，Mars-400 Plus担当了富春江畔现场应急检测污染水源的重任。　　参考价格200-250万元。　　&diams BaySpec Portability&trade 　　BaySpec公司在2014年推出了一款非常便携的线性离子阱质谱仪-Portability&trade 。这款新仪器对未知物质具有高选择性和高灵敏度(ppb级)，可实现快速化学检测(1-5秒)，可以使用24V、12V的电池电源，在现场完成检测、鉴定和分析，快速获取结果。通过结合不同的样本采集系统，Portability&trade 可检测到多种化学物质，即爆炸品、毒品、化学武器制剂、农药等。紧凑的体积和低功耗，可允许其在工业生产线、连续监测的废物站点、机场安检，甚至在办公室或家庭住宅使用。在线过程质谱　　在线过程质谱是应用于现场，对生产流程或环境中的气体进行在线定性定量分析的质谱技术，即实时、在线对过程气体(如N2，H2，O2，CO2，Ar等)进行快速分析。主要应用于生物发酵、环境水质分析、钢铁工业、石油化工和大气监测等领域。　　&diams 舜宇恒平SHP8400PMS-I防爆型过程气体质谱分析仪　　舜宇恒平于2013年推出的SHP8400PMS-I是一款四极杆质谱过程质谱，配备电子轰击离子源，质量范围：1-300amu，检出限可达到10ppb(电子倍增器)。可用于石化、煤化工、钢铁、能源、冶金等危险及复杂工况环境下的气体成分快速在线分析，具有防爆、防水、防尘等防护功能。仪器可实现高精度多组分同时检测，提供精准的定性定量测试，并可与生产反应调控过程关联。　　参考价格100-150万元。气溶胶质谱仪　　气溶胶质谱仪采用空气动力学透镜、双光束粒径测量系统、激光电离系统及双极有网反射飞行时间质量分析器，融合国际上气溶胶真空采集、质谱分析检测的最新技术以及气溶胶光学特性和密度测量技术，是当前国内最复杂的商品化质谱仪器。　　&diams 禾信 在线单颗粒气溶胶质谱仪SPAMS 0515　　禾信质谱在2010年推出了在线单颗粒气溶胶质谱仪SPAMS 0515，它是国内首台商品化在线气溶胶质谱仪，可以实现颗粒物粒径信息、化学成分同时检测、多成分正负离子同时检测等现场实时在线检测任务。SPAMS 0515将高分辨有网反射式飞行时间质谱应用于单颗粒气溶胶成分检测技术在国际上也是首创。除此之外，工业减震设计提高了仪器的机动性能，保证仪器现场应用的可靠性。SPAMS 0515主要应用于大气环境监测、工业过程监测以及全球气候变化、大气化学、气溶胶药物释放、吸入毒理学等研究领域。　　参考价格300-500万元。DART质谱离子源　　实时直接分析(Direct Analysis in Real Time)DART为最具代表性的原位电离(Ambient Ionization)质谱新技术，是继电喷雾离子化(ESI)及大气压化学电离(APCI)成功解决了生物有机分子的分析之后，又一个具有革命性的质谱离子化技术，用以满足实验室对样品高通量分析的要求和对现场、直接、无损、快速、原位分析的需求。DART原理是在环境空气条件下，载气(如氮气、氦气或氩气)经放电产生的激发态原子，解吸并离子化样品表面的化合物分子，进而以质谱或串联质谱检测。其主要特点是不需要在真空环境下实施电离、不需要样品的前处理，且适用于气体、液体和固体样品等。应用范围包括爆炸物、毒品，药代动力学、高通量药物筛选、药物及药品和癌症诊断的快速检测等方面。　　&diams IonSense DART-OS　　DART-OS为2012年美国匹兹堡会议上面世的第五代DART新产品，为当今常压敞开式原位电离质谱技术的典型代表，继承了DART技术的现场、直接、快速、原位分析的特点，但更经济、绿色、便捷和多样性。　　参考价格50-100万元。　　(备注：本文中的参考价格均来自互联网，不代表厂商报价。)编辑：郭浩楠

p　span style="FONT-FAMILY: times new roman"　药代动力学在我国和世界上发展的很快，是创新药物研发中不可或缺的重要研究内容，甚至决定了药物开发的命运。药代动力学是一门多交叉学科，定量研究药物在体内的吸收、分布、代谢、排泄(ADME)，也融合了药理学、药物分析、药剂学、中药学、细胞生物学、分子生物学、实验动物学等多门学科的相关知识。药代动力学的应用研究主要包括创新药物临床前的评价和申报、新药的临床药动学研究及评价、中药与生物大分子药物的药代动力学研究等。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　中国工程院院士王广基所带领的江苏省药代动力学重点实验室的研究团队在国内的创新药物药代动力学、中药药代动力学和细胞药代动力学等方面取得了令人瞩目的成就。日前，仪器信息网编辑在中国药科大学药代动力学重点实验室采访了王广基院士。/span/ppspan style="FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: rgb(112,48,160)"strong　　王广基所带领的药代动力学实验室在国内外取得了令人瞩目的成就/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　王广基所带领的药代动力学实验室先后成为了江苏省药物代谢动力学重点实验室、国家科技部临床前药物代谢动力学技术平台建设牵头单位、国家中医药管理局“中药复方药代动力学方法重点研究室”， 天然药物活性组分与药效国家重点实验室核心单元；先后承担了包括国家“863”计划、“973”计划、“国家自然科学基金”重点项目、国家“重大新药创制”科技重大专项、“国家科技支撑计划”等重大研究项目30余项。在国内外核心期刊发表科研论文320余篇，申请发明专利30多项。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_1417_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/0696db27-0b35-48a5-b151-d8e91f690cc0.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-SIZE: 14px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: rgb(0,32,96)"strong王广基院士/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　王广基带领的药代动力学重点实验室是国内领先的药代动力学研究实验室，同时在该研究领域也是世界一流的。王广基对国内的药代动力学研究很有信心，他表示：“我国的药代动力学研究水平已经与发达国家接轨。”该实验室的很多研究成果都处于国际领先水平，据介绍该团队撰写了国际上第一篇细胞药代动力学研究综述，并发表于国际药代动力学权威杂志DMR，此文章属国际首次系统提出细胞PK/PD研究理论与技术方法，推动了药代动力学研究从“血浆”到“细胞”、从“宏观”到“微观”的突破。中药药代动力学研究的技术体系也得到了国内、国际上的广泛认可，如国际著名分析化学家Dr.Brack(德国)在Trends AC(国际化学分析顶级期刊)上将他们建立的“诊断离子桥联网络”策略评为复杂基质中未知成分分析的九大创新策略之一。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　药代动力学的基础研究主要包括针对ADME环节的各种体内外模型的建立及优化，药物吸收/代谢机制、调控途径，PK/PD(药动/药效结合研究)模型及由此衍生出来的各类数学模型的建立及评价等。如何将药代动力学的研究理论与技术应用到创新药物研究中是王广基所带领团队一直在深入研究的内容。/span/ppspan style="FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: rgb(112,48,160)"strong　　探索中药多成分药代动力学研究新技术，实现药代动力学研究从“单成分”向“多成分”的突破/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　中药现代化的研究中，需要对中药的一锅汤进行系统研究，包括“汤”里面究竟有哪些成分、成分的比例和量是多少 人服用以后，有多少成分吸收进入体内、有哪些成分进入体内后发生转化、起效的成分是哪些等。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　针对中药成分构成复杂、代谢多样、体内浓度低等难题，王广基及其团队创建了高效普适的中药复杂成分体内过程研究方法学体系。如：“诊断离子桥联网络”、“相对曝露法”、“物质组-代谢组关联网络”等策略。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　王广基介绍说：“诊断离子桥联网络技术即采用多级质谱对复杂组分碎裂分析，得到各成分的多级碎片离子，根据碎片离子进行各组分的桥接，从而实现化合物的快速归属” 。这一技术使得复杂组分，尤其是完全未知的成分的鉴定具有重要意义。目前我们发表的有关该技术的论文在国际期刊上已被引用47次。此技术也被用于多种中药方剂及环境污染物的分析中。”质量亏损过滤技术很早就被提出，并一直被应用于单个西药成分的代谢物鉴定中。对于适用于中药多组分的质量亏损过滤技术，王广基说：“质量亏损过滤用于去除基质相关的大量的背景离子，缩小假阳性的数目，使得目标化合物从背景噪音脱颖而出。这一技术的应用使得中药复杂成分中同一类化合物可以快速同时被检出，分析效率大幅度提高。”/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　在突破核心技术难题的基础上，王广基带领团队探索中药整体效应，取得了很多成果。例如，在人参皂苷的抗抑郁作用研究方面，该团队发现人参皂苷难以透过血脑屏障，但可调节免疫细胞及内源性神经递质的代谢转运，阻断炎症因子向脑部的传递，发挥脑神经保护作用。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　中药药代相关的研究成果获2009年国家科技进步二等奖、2012年江苏省科技进步一等奖 完成的“十一五”重大专项项目“中药复方药代动力学研究关键技术”获评全国第一。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　对于药效明确、机制不明的中药，可以通过分析内源性小分子物质群的改变等代谢研究手段来考察其药物机制和作用效果。王广基以人参对血压双向的调节作用为例，介绍了有关中药药效和作用机制的研究内容。对于高血压而言，很多西药的降压作用很明显，降压效果很快体现，但是，一旦停药后血压又反弹回原有的水平。人参降压作用比较温和，但是降压作用持久，在停药后反弹速率显著低于西药。王广基说：“通过代谢组学的研究，检测体内的内源性小分子代谢物群，发现高血压与正常人体内的代谢组的分群区分很明显。这说明高血压患者体内的生理生化代谢等机体的功能状态发生了偏移，偏离了正常状态。而人参皂苷具有一定的”纠偏“作用，高血压患者给予人参以后，偏离正常状态的代谢组有向正常状态恢复的趋势。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　/spanspan style="FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: rgb(112,48,160)"strong质谱技术是药代动力学研究的重要手段/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　质谱技术、细胞与分子生物学模型、PK/PD模型等都是药代动力学研究的常规手段。质谱主要用于测定血液、尿液、组织等生物样品中的微量药物浓度、代谢物鉴定和内源性成分的分离分析。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　该实验室质谱仪器非常多，其中大多数还是单级四极杆和三重四极杆质谱。王广基说：“定量分析是药物代谢研究的基础，也是我们做的最多的工作。我们目前的药物和代谢物的定量工作主要还是采用四极杆质谱分析。”/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"img title="IMG_1361_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/17acd960-08dd-4f10-b7e2-3de02104dfd3.jpg"//span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-SIZE: 14px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: rgb(0,32,96)"strong正在运行的岛津四极杆质谱仪/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　IT-TOF主要用于代谢物分析及其中药多组分的体内外物质基础的鉴定。王广基说：“2007年，我们开始将岛津LC-IT-TOF/MS(离子阱-飞行时间串联质谱)用于中药复杂未知成分定性和定量分析、中药体内复杂代谢产物分析与体内外物质关联网络分析等新领域。” 通过对中药复杂成分分析研究，王广基团队先后在Anal Chem，J Mass Spectrom, Talanta等国际化学分析领域权威期刊发表论文30余篇。“这些文章在国际上充分展示了LC-IT-TOF/MS在复杂未知成分定性分析中的卓越性能和广阔的应用前景。”王广基说。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　王广基及其实验室的研究者曾多次在国内外学术会议上报告了相关研究成果，基于IT-TOF的研究成果已经产生了深远的影响。马来西亚、新加坡和国内的制药企业正在寻求与王广基带领的药代动力学重点实验室在IT-TOF应用中的合作。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"img title="IMG_1382_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/c4879eec-d7a5-47a6-acbc-35382f3c351e.jpg"//span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-SIZE: 14px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: rgb(0,32,96)"strong正在运行的岛津LCMS-IT-TOF/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　在参观实验室时，王广基告诉编者，实验室在使用MALDI-TOF进行生物大分子生物药物的药代动力学研究及基于质谱成像技术的组织分布研究。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"img title="IMG_1380_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/266ad761-b4b7-4a09-b8a5-9e350479ac83.jpg"//span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-SIZE: 14px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: rgb(0,32,96)"strong正在运行的岛津MALDI-TOF质谱/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　王广基认为质谱技术特别是液质联用技术对于药代动力学研究有着非常重要的意义。他说：“首先，对药物的动力学特征研究一般分为定性研究和定量研究两个方面，对于定性来说，随着各种杂交质谱技术的出现，液质联用可以给出多级碎裂信息和准确分子量，对于化合物及其代谢物的结构推断提供了强有力的工具。此外，定量研究更加需要质谱，由于生物样本中干扰大、药物浓度低，而质谱的专属性强、灵敏度高，目前，大部分药物的药代动力学研究都是用质谱完成的。”/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　编者看到该实验室岛津的仪器非常多，大部分质谱仪出自岛津。时逢岛津公司成立140周年，在编者问是否对岛津有何期待时，王广基代表中国药科大学祝愿岛津创新不止、扬帆起航，朝着更高的目标不断迈进，取得更加辉煌的成就!王广基说“岛津以科学技术向社会做贡献，愿其早日实现‘为了人类和地球的健康’之愿望!”/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="DSC_7100_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/7df496f6-f064-4d2a-b9e8-901a67b8a3c4.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"span style="FONT-SIZE: 14px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: rgb(0,32,96)"strong药代动力学实验室合影/strong/span/span/pp style="TEXT-ALIGN: right"span style="FONT-FAMILY: times new roman"采访编辑：郭浩楠/spanbr//p

仪器信息网讯 由中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专家组主办的“第四届质谱仪器研发论坛”于2021年6月24-26日在浙江省淳安县千岛湖景区成功举办。本次论坛以“新技术、新应用及产业化”为主题，涉及质谱仪器研发、质谱技术在环境、生物医学以及临床领域的应用进展概况，超过200位质谱工作者出席了此次会议。本文特别摘录了部分质谱仪器研发进展、质谱新技术、新方法的精彩报告，供读者参考。　　根据对质谱仪器研发论坛报告的跟踪，会发现国内质谱研发团队越来越多，如复旦大学、厦门大学、清华大学、东华理工大学、浙江大学、中科院化学所、中国医学科学院药物研究所、中科院大连化物所、中国计量院、宁波大学、南开大学、中科院合肥物质科学研究院、西北核技术研究院等在质谱仪器研发领域非常活跃，也取得了很多不错的研发成果。　　经过十余年的发展，中国质谱已经取得了长足的进步，产品种类也从单四极杆拓展到离子阱、飞行时间质谱，从实验室台式质谱拓展到在线、车载、便携式质谱。但一段时间内，高端质谱仪器市场可能依然会是国外质谱仪器的天下，但是，中国的专家学者和仪器企业都也在不断努力向着高端质谱领域进发。　　报告题目：电荷检测质谱——FTMS　　报告人：宁波大学质谱技术与应用研究院 丁力博士　　傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FTMS)是一种超高分辨率的质谱仪，测定的准确度高，数据采集速度快，可以与多种离子化方式连接，可进行多级质谱的检测。在化合物相对分子质量测定、结构信息获取及反应机理的研究等方面发挥着重要作用。报告介绍了FTMS仪器硬件和技术特点，丁力也提出了研制高分辨质谱的一些挑战与机遇，引发讨论与思考。　　报告题目：高场非对称离子迁移谱技术的研发和仪器特性探究　　报告人：宁波大学质谱技术与应用研究院 唐科奇教授　　高场非对称离子迁移谱(FAIMS)和传统的弱电场离子迁移谱(IMS)是两种基于不同原理的气相离子分离技术。唐科奇在报告中表示，由于两种技术之间对气相离子分离的正交性，如果将其复合组成二维迁移谱，可以大幅度提高仪器的分辨率。报告还详细阐述了FAIMS灵敏度和分辨率的关系以及独立平板型FAIMS仪器所能达到的检测限。此外，报告介绍了其团队利用二维迁移谱和高分辨率飞行时间质谱集成后的近期实验数据，展示该技术特有的高分辨率分子构成和结构分析能力。　　报告题目：环境中抗生素催化降解机制研究　　报告人：北京师范大学 谢孟峡教授　　抗生素广泛应用于人类和动物细菌感染的治疗，但近些年抗生素的过度使用带来的污染问题严重威胁着生态环境和人类健康。因此，探索具有绿色、可持续、高效、低成本降解水环境中抗生素残留的新方法具有重要意义。报告介绍了谢孟峡课题组开展的环境中抗生素催化降解机制的研究工作进展。　　报告题目：基于超强电离技术的新型质谱仪　　报告人：中国原子能科学研究院 姜山研究员　　在同位素和无机质谱仪测量中，由于存在分子离子干扰和同位素分馏效应等问题，严重影响了同位素质和无机谱仪(AMS、MS)测量的灵敏度和精度的提高。基于此，姜山团队发明了一种基于多电荷态电离器的质谱仪，采用了电子回旋共振电离器(ECR)，可消除分子离子的干扰，也极大地减弱了同位素分馏效应。利用该技术，可以将加速其质谱(AMS)的丰度灵敏度提高10-100倍，精度提高3-10倍，还可以将质谱的灵敏度提高100-1000倍，精度提高10-100倍。　　报告题目：化学成分与形貌共成像-近场解吸质谱仪的研制　　报告人：厦门大学 杭纬教授　　为了进一步深入单细胞成像领域的研究，杭纬课题组开发了基于形貌控制的纳米有孔针尖解吸电离源，研制了一台纳米有孔针尖解吸电离飞行时间质谱(Nano-ATDI-TOFMS)，并将其应用于单细胞的化学-形貌共成像研究。　　报告题目：气液界面化学动力学　　报告人：南开大学 张新星研究员　　无论是环境中占地球表面70%的海洋表面和云彩表面，还是人体中肺部、眼睛和各种粘膜的表面，均为气液界面。然而气液界面仅有数十到数百纳米厚，因此在技术上如何采样而不收到体相的干扰成为了十分关键的问题。基于此，张新星团队自主研发了一系列场致液滴电离-质谱技术，报告介绍了其利用该技术开展的研究工作进展。　　报告题目：智能升级，超越定性——智能化未知物定性新流程介绍　　报告人：赛默飞世尔科技(中国)有限公司 徐牛生博士　　报告介绍了报告介绍了赛默飞全新产品IQ-X超高分辨三合一质谱，该系统采用全新智能化数据采集模式并实时数据库检索增强小分子未知物的深度高效覆盖，拥有超过1百万的分辨率再结合新型碎裂模式，为小分子以及小分子的结构剖析提供更多可能。此外，该系统的自动化校正模式和升级AcquireX功能对使用操作更友好。　　报告题目：紧凑型三重串联四极杆质谱之关键技术探究　　报告人：安捷伦科技(中国)有限公司 马浩博士　　质谱的小型和紧凑化是未来发展的重要方向，报告介绍了安捷伦的ultivo小型质谱的关键技术，该系统是一款可叠放的三重四极杆液质联用系统，通过将质谱融入液相色谱堆栈中，从而缩小质谱仪的占地面积。此外，报告还介绍了Ultivo系统如何满足高分辨质谱的研究需求。　　报告题目：从90年代的普度质谱研究看质谱技术和应用的未来　　报告人：宁波大学质谱技术与应用研究院 胡军教授　　报告认为90年代是现代质谱技术和应用发展的重要分水岭，因此胡军介绍了其对当时普度质谱技术和应用研究的观察和思考。　　报告题目：否定之否定，国产GCMS的市场化竞争策略与启示　　报告人：聚质科技(杭州)有限公司 姚继军博士　　报告回顾和预测了国产GCMS发展的不同阶段，也提出一些报告人的思考和想法，引发思考和讨论。　　报告题目：我国质谱仪器现状分析及发展期望　　报告人：中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长 吴爱华　　报告梳理了质谱仪器市场的需求、国产质谱仪器的发展态势以及“十二五”以来科技部及基金委仪器专项对质谱仪研发的支持情况，也对未来我国质谱仪需求趋势和立项趋势做了简要预测。　　报告题目：基于真空紫外灯的复合光电离质谱研制及应用研究　　报告人：中国科学院大连化学物理研究所 花磊研究员　　真空紫外(VUV)光电离是一种阈值光电离技术，能够使电离能低于光子能量的物质分子产生高效“软”电离，其分子离子产率高，灵敏度高。当前，基于VUV灯的光电离质谱已在大气环境监测、人体小分子代谢物高通量检测、工业过程分析灯领域得到广泛应用。报告介绍了花磊团队针对痕量挥发性有机物(VOCs)的分析需求，改进了仪器技术，可在1分钟内实现ppt量级VOCs的高灵敏检测。　　报告题目：月球样品分析对质谱仪的新需求　　报告人：核工业北京地质研究院 郭冬发研究员　　嫦娥5号月球样品返回地球后，引起了国内外科学机构和科学家的极大兴趣，在此背景下 研究机构有机会通过申请获得月球样品进行科学研究。针对不同的科学问题，需要采用不同的科学仪器对月球样品进行观测和测量研究，其中高分辨、高灵敏度和高精密度的质谱仪扮演了重要的角色。报告也进一步介绍了成立月球样品分析检测实验室为质谱仪器研发带来的新需求。　　报告题目：质子转移反应质谱灵敏度增强技术研究　　报告人：中国科学院合肥物质科学研究院 沈成银研究员　　质子转移反应质谱(PTR-MS)是一种可将在大气光化学反应研究以及大气痕量有机污染实时在线检测、肺癌等疾病辅助诊断的技术。报告简述了该技术的原理、特色和主要应用领域，进一步介绍了沈成银团队在PTR-MS灵敏度增强技术方面的最新研究进展。　　报告题目：原位分析专用小型台式数字离子阱质谱及在有机合成监控中的应用　　报告人：岛津分析技术研发(上海)有限公司 孙文剑博士　　原位质谱分析在过去17年间得到了快速发展，其在食品安全、毒物检测、有机合成监测灯领域都发挥了重要作用。当前大部分原位电离技术是和传统质谱仪偶联，软硬件整合的一体机，其对充分发挥原位电离功能方面会带来一定的局限。不仅如此，由于传统质谱仪具有体积较大、操作需专业人员等特点，使其离原位分析现场、简单、快速的目标还具有一定距离。报告介绍了岛津研发的小型专用台式质谱仪，该系统将自主研发的金属丝热脱附-电喷雾电离技术和数字离子阱技术，并将其应用于有机合成监控过程中的样品进行一键式分析。　　报告题目：质谱和红外光解离光谱联用仪器的搭建和应用研究　　报告人：复旦大学化学系 吴晓楠研究员　　质谱技术能够快速准确的检测出分子的分子量，然而其对于确定分子的结构缺乏有力的证据。尔红外光谱能够通过检测分子的伸缩振动来确定分子结构。基于此，报告介绍了通过联用质谱和红外光谱技术，表征物质的结构和研究动力学反应的相关工作进展。　　报告题目：直接电离质谱离子化装置标准制定介绍　　报告人：宁波大学 闻路红教授　　报告介绍了敞开式大气压直接电离质谱技术从发现至今在国内外的发展历程，进一步介绍了闻路红团队牵头承担国家重大科研仪器的研发和制定的我国《直接质谱离子化装置通用规范》行业标准。　　本次会议还得到了安捷伦、赛默飞、莱宝、SCIEX、TECAN、爱德华、普发真空、英盛生物、皖仪、航宇九天、飞越真空以及华仪宁创等多家质谱厂商和仪器零部件公司的大力支持。会议特别设置小型展览，厂商携最新产品与技术而来，交流最新应用与动态。　　编辑视点：　　中国质谱曾经有过辉煌时期，早在上个世纪六十年代，我国就已经生产出第一台质谱仪。但由于历史原因，1965年一直到20世纪80年代左右，我国质谱市场基本被进口仪器所垄断。21世纪初以后我国质谱仪器真正开始起步，目前国内有约40家企业拥有自己的质谱仪器品牌，其中29个品牌具有自主研发质谱仪的能力。经过不懈的努力，中国质谱已经取得了一定成绩。　　不过，如同本次会议期间多位专家都提到的一样，虽然百花齐放才是春，但中国的质谱研发团队更需要拧成一股绳，共同发力攻克难题与挑战。　　就质谱研发本身来说，一方面需要开拓创新性的研发成果，一方面需要以应用为牵引，让仪器研发为应用研究提供更便利的工具。就2020年科技部公布的国家重点研发计划项目获批情况来看，其中包括广州禾信牵头的“高灵敏度高分辨率串级质谱仪器研制”和安徽皖仪牵头的“四极杆飞行时间液相色谱质谱联用仪的研制及应用开发”等项目。我们已经看到国内有团队已经开始“啃”研发高端质谱这一“硬骨头”，因此，我们有理由对中国质谱的再次突围充满信心，可以期待再过10年国外质谱仪器一统天下的局面必将得到改变。

仪器信息网讯2024年4月17日-19日，由仪器信息网主办，中国仪器仪表学会分析仪器分会、南京市产品质量监督检验院、我要测网、中国科学院高端光学显微成像技术联盟、江苏省分析测试协会协办的2024第十七届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2024)在江苏苏州狮山会议中心隆重召开。为促进中国质谱事业的发展，4月19日，本届年会专程召开了第八届质谱产业化发展论坛。本次论坛由仪器信息网、宁波大学材料科学与化学工程学院共同主办。质谱产业化发展论坛聚焦质谱技术在制药、食品、环境、医疗、生命科学等五大不同领域的应用现状、需求及发展趋势。通过探讨质谱应用的发展趋势，来帮助行业各方更好地把握市场机遇，推动质谱仪器市场朝着更加健康、可持续的方向发展。特邀宁波大学材料科学与化学工程学院院长丁传凡教授、北京大学刘虎威教授、苏州大学李晓旭教授主持会议，吸引了质谱产业各方专家学者、质谱厂商以及零部件供应商等200多位代表共同参与。大会现场宁波大学材料科学与化学工程学院院长丁传凡教授（左）、北京大学刘虎威教授（中）、苏州大学李晓旭教授（右）主持会议报告题目：MEMS质谱与深海质谱报告人：中国科学院合肥智能机械研究所 陈池来研究员陈池来表示，受限于传统机加工在加工和装配精度上的限制，常规小型质谱难以进一步小型化，但凭借高集成、平行制造和微加工等方面的优势，MEMS质谱有望成为下一代小型质谱技术。陈池来从质量分析器、微型真空进样接口、微型真空泵、质谱整机等方面详细的介绍了MEMS质谱研究现状。他表示，各关键技术已日渐成熟，但MEMS质谱整机尚未完全突破。陈池来团队长期致力于新型MEMS质谱关键技术及应用研究，先后突破质谱小型化设计集成、质谱关键器件MEMS制造、水下膜进样快速定量标定等关键技术，经过多年攻关，成功研制出深海质谱仪。该仪器可在原位实现深海中氮气、氧气、氩、二氧化碳、甲烷等小分子溶解气以及烷烃、芳香烃等挥发性有机物溶解气的定性及定量检测。报告题目：基质辅助激光解吸离子化质谱的潜力和应用报告人：吉林大学化学学院 国新华教授MALDI质谱技术因其操作简便、样品需求量少、灵敏度高、耐盐性强，尤其适用于复杂体系中多组分的高通量分析，而展现出巨大的应用前景。国新华提到，随着基质、反应性基质、探针以及MALDI表面材料的不断发展，MALDI质谱的定性和定量分析能力得到了进一步的提升。她进一步指出，在临床、环境和食品等领域，MALDI质谱的精准分析和拓展应用对试剂和材料的发展提出了更高的需求，并期待着MALDI质谱能在更多领域得到广泛的应用。报告题目：药品质量研究对质谱技术的需求及未来热点展望报告人：江苏艾苏莱生物科技有限公司 首席科学家张益质谱技术主要用于小分子定量、大分子药物结构表征、化学成分鉴定、重金属元素分析等，在化工、医药、生命科学、材料等方面都有非常广泛的应用。张益介绍了药物质量研究对质谱要求：①符合法规要求，软件具有审计追踪功能；②耐用性和稳定性，能够长期不停地使用；③对于有关物质定量，灵敏度更高；④对于有关物质定性，分辨率和准确度更高；⑤对于大分子药物，离子源和碎裂模式多样化。张益表示，中国医药研发投入不断增加，质谱在该领域将会有更大的发展，尤其是高分辨质谱在生物药大分子领域将会有更大的发展。报告题目：检测技术在国家食品安全检验方法标准中的应用报告人：国家食品安全风险评估中心研究员 肖晶肖晶介绍到，近年来，按照“最严谨的标准”要求，国家卫生健康委员会完善了以风险监测评估为基础的标准研制制度。目前我国的食品安全标准体系分为通用标准、产品标准、生产经营规范和检验方法四大类，覆盖从原料到餐桌全过程。四类标准相互衔接，从不同角度管控食品安全风险。现行的食品安全检验方法标准共538项涉及理化、毒理、微生物、寄生虫等多个方面。食品检测技术有很多种，包括质谱、色谱、光谱、生物技术、电化学、免疫学等技术。而质谱分析由于具有灵敏度高、样品用量少、分析速度快、可同时进行分离和鉴定等优点，目前已经应用于食品中农兽药残留、生物毒素、持久性有机污染物、重金属、添加剂及非法添加物质的检测。报告题目：质谱在药物研发中的应用现状及需求报告人：西交利物浦大学 程恳助理教授随着科学技术的不断进步，药学领域也不断涌现出新的技术和方法。其中，质谱技术成为了药学研究中不可或缺的重要手段。质谱技术可以对药物分子的结构、质量以及组成进行分析和检测，可以广泛应用在药物研发、毒理学研究、药物代谢动力学研究等领域。程恳指出，尽管质谱技术在生命科学和药物研发中发挥着重要作用，但仍面临着众多挑战，如探索疾病相关的新型内源性风险因子及其调控机制、分析天然产物的活性成分，以及开发基于质谱的非靶向代谢组学数据处理流程等。报告题目：摩擦起电驱动化学反应的质谱研究报告人：南开大学 化学学院杰出教授 张新星在初中课本里，我们了解到化学反应的本质在于电子的流动，因此摩擦起电现象必然伴随着化学反应的发生。然而，在日常生活中，我们是否留意过撕胶带时摩擦产生的电场呢？张新星从细微之处出发，利用质谱技术对撕胶带过程中伴随的摩擦起电现象进行了深入研究。他发现，撕胶带的瞬间会促进电子的转移和偶极变化，其背后的驱动力是自发产生的极高电场，其强度达到了10的9次方伏每米这一数量级。报告题目：国产质谱软件现状与质谱领域人工智能技术发展趋势展望报告人：科迈恩（北京）科技有限公司 总经理/创始人田润涛近年来，质谱技术取得了显著的进步，包括检测器的性能提升、软件算法的优化以及多级质谱技术的发展等。软件算法的进步使得质谱仪在药物研发、环境监测、食品安全、临床诊断等领域的应用更加广泛。田润涛介绍了质谱数据兼容性、质量轴漂移校正、强度校正、保留时间校正、定性解析、质谱解卷积、含量测定等质谱数据分析关键技术，也分享了10大质谱创新与前沿数据分析场景。报告题目：小仪器，大舞台：如何用质谱实现超高分辨的分子结构分析？报告人：清华大学 周晓煜副教授在生物分子结构解析领域，质谱技术的发展在过去几十年里经历了巨大的进展。其中，离子迁移质谱技术/离子淌度质谱（IM-MS）独特的分辨能力可以区分质谱技术无法区分的异构体或同重素，成为了生物分子结构解析重要的技术工具。周晓煜分享了近期团队在IM-MS领域研究新进展：①分辨率1万的超高场分析新方法，超出现有IM技术接近两个数量级；②定向旋转打破手性对称性，实现手性化合物的超高分辨IM分析；③蛋白聚集于电喷雾液滴中间，解决冷冻制样的蛋白取向和高分辨重构问题。报告题目：国产ICP-Q-TOF研制及其前沿应用进展报告人：杭州谱育科技发展有限公司 质谱分析研究部副经理吴智威吴智威详细阐述了谱育科技ICP-MS的发展历程，自2008年起谱育科技便开始了ICP-MS的研制工作，并在2013年成功推出了第一代产品。经过数年的不断优化和升级，2021年，谱育科技推出了领先的第五代产品——EXPEC 7910型-ICP-Q-TOF-MS。吴智威还分享了一系列ICP-TOF的应用案例，包括微塑料对重金属吸附行为的表征、单颗粒模式下对城市道路表层纳米颗粒的ICP-Q-TOF表征、藻类微生物对重金属吸附行为的表征、地表水中Ce纳米颗粒的表征，以及工程/天然纳米颗粒的TOF指纹图谱鉴别等。他坚信，随着技术的不断进步和应用领域的拓展，ICP-Q-TOF将在临床/IVD、第三方检测以及科研市场等多个行业展现出更多应用潜力。报告题目：革命性创新--从消解到ICPMS全自动元素分析报告人：衡昇质谱（北京）仪器有限公司 市场总监冯旭冯旭介绍到衡昇质谱以“衡昇”命名，是将“张衡”“毕昇”两位我国古代科技创新的杰出代表作为榜样，希望继承先贤之创新精神，立足科学研究，促进创新发明，为我国科学仪器事业做贡献。近年来，衡昇质谱在无机分析仪器领域取得了显著进展，相继推出了iQuad 2300系列电感耦合等离子体质谱和P3智能微波机器人等一系列创新产品。这些产品在安全性、专业性、效率、自动化和可拓展性等多个方面均取得了显著提升。报告题目：串联质谱在临床质谱市场发展趋势与展望报告人：北京华大吉比爱生物技术有限公司 营销中心副总经理崔相华临床质谱检测是指质谱技术在临床检验的应用，质谱技术在临床检验中的应用，主要涉及临床生化检验、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方面。崔相华为我们详细解析了串联临床质谱上下游的产业链、仪器及试剂厂家的现状，以及国内当前的发展态势。他提到，尽管液相色谱串联质谱技术在临床应用中展现出巨大潜力，但仍面临通量、自动化、收费、标准化、人才培养等挑战。未来的发展方向包括提升质谱技术的效率、自动化水平、小型化以及拓宽可应用场景。报告题目：微生物质谱应用进展及研发探讨报告人：中元汇吉生物技术股份有限公司 仪器研发中心副主任/高级工程师林志敏林志敏首先介绍了MALDI-TOF质谱仪原理和微生物质谱技术特点，之后分享了微生物质谱发现新菌种/自建数据库、聚类分析/菌种溯源/疑难菌鉴定、神经元智能分型/疑难菌及亚种区分、多种技术综合应用/复合菌群、形态学、细菌耐药、代谢区分大肠/志贺、核酸质谱、水中微塑料检测等领域的应用案例。报告题目：临床质谱在蛋白质生物标志物检测中的挑战与应用报告人：上海千麦医疗集团/杭州海基生物技术有限公司 总经理谢永明谢永明介绍到，相比化学发光、免疫、光谱等传统诊断方法，质谱在临床检测中拥有无法取代的优势。临床质谱在微生物诊断、遗传代谢病筛查、药物浓度检测、维生素检测、微量元素检测等领域市场规模已超百亿人民币，潜在空间值得期待。但当前临床质谱技术应用集中于小分子代谢物，相比于小分子代谢物，多肽、蛋白质的质谱定量检测难度成倍增加。谢永明分享了质谱法应用于蛋白质生物标志物（甲状旁腺激素、类胰岛素生长因子1IGF-1、淀粉样蛋白-β、甲状腺球蛋白、单克隆抗体药物）的临床检测，同时他指出，在蛋白质生物标志物检测中，临床质谱面临着方法开发难度大、仪器要求高、成熟项目相对较少以及缺乏参考物质等多重挑战。质谱上下游展区交流现场嘉宾合影　　关于ACCSI：　　“中国科学仪器发展年会(Annual Conference of China Scientific Instruments，ACCSI)”始于2006年，已成功举办十七届。每年一届的“中国科学仪器发展年会”旨在促进中国科学仪器行业“政、产、学、研、用、资”等各方的有效交流，力求对中国科学仪器的最新进展进行较为全面的总结，力争把最新的有关政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势在最短的时间内呈现给各位参会代表。　　更多第十七届中国科学仪器发展年会精彩内容，请点击链接：ACCSI2024现场直击

仪器信息网讯：2012年6月12、13和15日，全球生命科学分析技术的领导者AB SCIEX公司相继在上海龙之梦万丽酒店、广州建国宾馆、北京瑞士酒店成功举办了“2012年AB SCIEX 公司新产品发布会”， 来自各大科研机构、院校、企业等200余位客户出席了此次新品发布盛会。AB SCIEX 公司亚太区市场部总监Dr.Matthew Grigg及特邀行业专家的莅临使得此次新品发布会更加璀璨夺目。　　AB SCIEX 公司拥有近30年辉煌的技术创新历史，是持续专注于质谱仪器与技术的全球领导者,“追求质谱极限(Pushing the limits in Mass Spectrometry)”是我们终极的追求目标。目前AB SCIEX 公司提供近20种质谱与液相色谱产品及整体解决方案以满足不同行业以及客户群的应用要求。此次新品发布会推出的是TripleTOF™ 5600+和6500系列质谱仪。随着每一代系统解决方案的产生，我们都会在药物研发，生命科学研究，食品安全，法医毒理学，临床研究的定量和定性分析上有更高的飞跃。AB SCIEX公司亚太区市场部总监Matthew Grigg博士　　Matthew Grigg博士对AB SCIEX 公司今年发布的新产品TripleTOF™ 4600、TripleTOF™ 5600+ 、4500和6500系列质谱进行了系统的阐述。AB SCIEX 公司最新优化设计的主力LC/MS/MS4500系列具备同时定量分析和谱库检索的世界领先的解决方案。TripleTOF™ 4600系统结合了世界上最快的采集速率和智能化采集策略，为分析科学家进行复杂样品的日常分析，提供了一个可靠的、具有精确质量的主力LC/MS/MS。TripleTOF™ 5600+系统是突破性技术的新一代高分辨质谱系统，它增加了更快的数据采集能力和方法、合规性的软件、兼容离子淌度差分质谱技术(SelexIONTM)。具有IonDrive™ 技术的全新的6500系列质谱再次突破了分析性能的极限，其极佳的灵敏度和卓越的性能可为您提供最低的定量检出限，并具有高达6个数量级以上的动态范围，是当今世界上最灵敏的三重四极杆质谱仪。上海发布会现场：质谱界专家为新产品揭幕广州发布会现场：质谱界专家为新产品揭幕北京发布会现场：质谱界专家为新产品揭幕　　Matthew Grigg博士表示：“在广大客户的支持下，AB SCIEX 公司的创新研发之路持之以恒，继续引领质谱技术的新潮流！在接下来的日子里，我们将通过客户交流、客户参观、专家讲座等更多活动，让大家逐渐熟悉和了解该系列产品。我们坚信“您的成功就是我们工作的动力，我们视为己任。”让我们的产品和技术为您带来更多的健康和更安全的高品质生活”！上海发布会现场广州发布会现场北京发布会现场　　关于AB SCIEX　　AB SCIEX 帮助改善我们生活的世界，使科学家和实验室分析人员不断突破其所在领域的研究极限，应对复杂分析的挑战。作为全球质谱行业的领先者和全球顶级的服务支持提供者，AB SCIEX 已成为全球基础研究、药物发现和开发、食品和环境监测、法医和临床研究领域成千上万科学家和实验室分析人员值得信赖的合作伙伴。拥有超过20年行之有效的创新经验，AB SCIEX 擅长听取和了解其客户不断发展的需求，开发可靠、灵敏、直观的解决方案，对常规和复杂分析中什么是可实现的不断进行着重新定义。 欲了解更多信息，请访问www.absciex.com.cn。并在Weibo@ABSCIEX 或者在Youku 上了解 AB SCIEX 动态。

p style="text-align: justify line-height: 1.75em "　　strong仪器信息网讯/strong 美国华人质谱学会(CASMS，Chinese American Society for Mass Spectrometry)是1981年在纽约市成立的非营利组织，其目的是促进全球华人进行学术交流和互动，目前拥有一千多名会员。为了给来自世界各地来参会的华人提供一个相互认识和进行学术交流的平台。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "本届iCMS联合了美国华人质谱学会共同策划了CASMS专场，共邀请到俄克拉荷马大学杨志柏、杨森制药公司(强生)美国翁乃栋、美国德州大学圣安东尼奥医学研究中心韩贤林、约翰斯· 霍普金斯大学张会、美国加利福尼亚大学河滨分校汪寅生五位专家分享单细胞质谱研究、蛋白组学、脂质组学等相关学术报告。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "点击下方链接，即刻报名参会：a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMS2019/" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "strongspan style="text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) "iCMS2019盛会召开在即 日程公布！/span/strong/a/span/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "br//span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/51ea3e7a-d4df-43e2-b7df-72e6410680dc.jpg" title="CASMS.JPG" alt="CASMS.JPG"//pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "　　/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/0e9911e9-5548-4d21-b79c-dc77e6d14c2d.jpg" title="杨志柏.JPG" alt="杨志柏.JPG"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "strong报告题目：原位质谱技术应用于单细胞分析/strong/pp style="text-align: center line-height: 1.75em "strong　　报告人：俄克拉荷马大学 杨志柏/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "　　杨志柏博士1997和2000年在中国科学技术大学获得本科和硕士学位，2005年在美国韦恩州立大学获得博士学位，之后在西北太平洋国家实验室(2005-2008年)以及科罗拉多大学博尔德分校(2008-2012年)从事博士后研究。从2012年开始，杨博士在俄克拉荷马大学任职，现为副教授。目前研究领域集中在现代质谱技术的发展和应用，包括单细胞检测，组织成像，人工肿瘤模型的培养和检测，以及利用新兴的数据分析方法(包括多变量分析和机器学习)对质谱数据进行挖掘和研究。除此之外，研究范围还包括气相离子化学，反应动力与学热力学，和计算化学。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "br//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/1a6e3fe9-b563-44b1-bc91-aacc862b1cb3.jpg" title="翁乃栋.JPG" alt="翁乃栋.JPG"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "　　strong报告题目：液相色谱串联质谱及高分辨率质谱应用于 (1) 生物标记物体内生物分析 (2) 大分子生物药物体内生物分析和代谢产物鉴定/strong/pp style="text-align: center line-height: 1.75em "strong　　报告人：杨森制药公司(强生)美国翁乃栋/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "　　翁乃栋博士是杨森制药公司(強生)美国东海岸生物分析化学和药代动力学部门负责人。他的团队目前的研究兴趣包括药物, 药物代谢产物, 生物标记物、蛋白/多肽、新型药物偶联物和独特配方的新型定量生物分析。在国际杂志上发表了100多篇研究论文。他共同主编了生物分析方面的书籍 “消除瓶颈：高效体内生物分析在药物研发中的实践与应用”(2014)以及“液质联用于体内生物标志物的定量分析”(2017)。2011年起他在ASMS上讲授药物代谢和药代(DMPK)的短期课程。曾担任2013 CPSA上海和2015 CPSA美国大会主席. 翁博士是国际色谱杂志Biomedical Chromatography (Wiley) 的北美编辑。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "br//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/a91b1737-d34b-40e8-a90a-0225a9c05af0.jpg" title="韩贤林.JPG" alt="韩贤林.JPG"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "　　strong报告题目：脂质的准确鉴定和定量是成功进行脂质组学研究的关键/strong/pp style="text-align: center line-height: 1.75em "strong　　报告人：美国德州大学圣安东尼奥医学研究中心韩贤林/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "　　韩贤林教授先后获浙江大学和美国华盛顿大学(圣路易斯)硕士和博士学位。现任美国德州大学圣安东尼奥医学研究中心杰出教授。浙江省千人，浙江中医药大学兼职教授。主要从事老年痴呆病、糖尿病诱发的综合症、和免疫性疾病等脂类代谢混乱的机制研究。韩教授是脂质组学的创始人之一，2003年他首次提出了“脂质组学”概念。他是该领域公认的杰出科学家，以发明多维质谱“鸟枪法”脂质组学分析技术而在该领域闻名全球。韩教授已在各种杂志上发表论文270多篇,H指数76,总引用数达23000次以上。2010年受英国爱丁堡皇家学会委员W.W. Christie邀请，合撰脂质分析论著。2016年他撰写了一部系统地阐述脂质组学的论著-《Lipidomics: Comprehensive Mass Spectrometry of Lipids》。韩教授在国际上享有很高的学术威望，被聘为多种与脂类研究有关杂志的副主编或编委。韩教授现任美国卫生研究院、美国糖尿病协会、及香港研究资助局的基金会常任评审专家。曾任美国华人质谱学会主席，现为该学会终身理事。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "br//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/64f52d8b-e786-4377-a5b1-0a41f711788e.jpg" title="张会.JPG" alt="张会.JPG"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "　　strong报告题目：基于质谱的糖蛋白组学及其应用/strong/pp style="text-align: center line-height: 1.75em "strong　　报告人：约翰· 霍普金斯大学 张会/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "　　张会博士是约翰· 霍普金斯大学的病理学，肿瘤学，化学和生物分子工程学教授。 她是生物标记物发现和应用中心质谱核心设施的主管。张博士研究了蛋白质组学规模的蛋白质修饰以及蛋白质修饰对蛋白质功能和疾病发展的影响。 在过去的几年中，张博士的实验室开发了几种新的糖蛋白组学技术和用糖蛋白技术来研究细胞表面糖蛋白和分泌的糖蛋白。目前，研究人员正在研究蛋白质修饰在生物学和人类疾病中的功能。/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "br//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/a9f1fd84-f806-4b7b-9e7d-d535ec526686.jpg" title="汪寅生.JPG" alt="汪寅生.JPG"//pp style="text-align: center line-height: 1.75em "　　strong报告题目：质谱在评价DNA加合物的形成，修复和生物效应中的应用/strong/pp style="text-align: center line-height: 1.75em "strong　　报告人：美国加利福尼亚大学河滨分校 汪寅生/strong/pp style="text-align: justify line-height: 1.75em "　　汪寅生教授分别在山东大学和中国科学院大连化学物理学院获得理学学士和硕士学位后，在圣路易斯华盛顿大学获得博士学位。他于2001年加入加州大学河滨分校，现在是该大学的杰出教授，也是Donald T. Sawyer特聘教授。 寅生目前的研究涉及DNA损伤，定量蛋白质组学和表观遗传学/表观转录组学。他已经培养了70多名博士研究生和博士后，并发表了270多篇研究论文。 寅生于2012年被任命为美国科学发展协会会员，并于2013年获得了美国化学学会化学毒理学分会(2012)的毒理学化学研究青年研究奖。美国质谱学会的比曼奖章，以及2018 EAS质谱杰出成就奖。/pp style="text-indent: 2em "点击链接报名参会：a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMS2019/" target="_blank" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "第十届质谱网络会议（iCMS2019）精彩即将开启/span/strong/a/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/iCMS2019/" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 281px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/fa20a984-7cca-45c7-9313-b53be184fd78.jpg" title="2aecaa51-52d5-4d6b-a188-e158b19cca27.jpg" alt="2aecaa51-52d5-4d6b-a188-e158b19cca27.jpg" width="600" height="281" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-indent: 2em "br//p

1981年5月26日，美国一架训练归航的EA-6B“徘徊者”电子战飞机在“尼米兹”号核动力航母进行着舰时一头冲向右侧停机区的3架F-14“雄猫”战斗机，随后引发一枚巨大的“不死鸟”导弹爆炸。瞬间，“尼米兹”号的甲板上就发生了大爆炸，火光冲天，飞行员、地勤人员瞬间死亡。最讽刺的是由于美军装备过于先进，在最初的撞击中，有几枚没有当场爆炸，因此现场产生了二次爆炸。事故中共造成14人死亡，45人受伤，11架战斗机严重受损，“尼米兹”号航母也暂时失去了战斗力，不得不回港接受大修。此次事故造成了极其严重的损失。事后调查指出肇事EA-6B的飞行员违反规定服用抗组织胺药物，以致于降落作业中摇晃不稳，此外由于辅降系统没有完整运作，加上天候气象因素，使得航空管制人员在EA-6B第二次降落时，未能及时察觉偏离航道。而当时夜间辅降系统的大部分灯光都是熄灭的，以致于指引功能大受影响。当时的损管系统也不能发挥完整作用，舰上18个消防泵中只有12个正常工作。更重要的是，事后基于免疫分析对舰上人员进行了尿液检测，发现6名航管人员的大麻代谢物检测结果呈阳性。自此里根总统开始了对军队中滥用药物的零容忍态度。同时，“尼米兹”号航母事故也开启了质谱进入临床应用的大门。临床质谱发展的关键事件大多数药物滥用都是非法的，但由于症状和迹象并不明确，所以在临床标准界限之外的药物滥用很难判断。传统上是用免疫方法进行药物监测，这类方法快速、简便，但可能很昂贵(试剂花费)，通常测定的是化合物组，不能测定具体分析物。同时由于缺乏特异性，免疫方法有可能会出现大量的假阳性结果。通常阳性结果必须要用气相色谱质谱GCMS进行确证。1988年，FDA发布了《联邦工作场所药物测试计划的强制性指南》，规定了药物测试结果一定要经过质谱确认。由于质谱的使用，在随后的10年里药物测试结果的阳性率从 18% 下降到 8%。使用GCMS进行确认的强制要求推动了质谱在毒理学实验室的发展，并开始了质谱用于治疗药物的监测。随着GCMS在临床实验室越来越常见，免疫法在类固醇测定中的局限性变得越来越明显，尤其是在测定妇女和儿童低浓度睾酮时明显受限。目前，质谱分析方法已经被确定为激素测定的金标准，它解决了既往方法的低阈值低低灵敏度问题，也可以为睾酮提供试剂盒以及为激素水平的测定提供标准参照。目前，世界上已有3个实验室获得批准进行建立LCMS的标准RMP（Reference Measurement Procedure）测定方法测定睾酮。其中2个在欧洲，使用同位素稀释气象色谱串联质谱法（ID-GC-MSMS）,另一个在美国NIST（National Institute of Standards and Technology）实验室，使用基于同位素稀释液相色谱串联质谱法（ID-LC-MSMS）为常规测定方法提供试剂盒、测量参考标准和高水平校准。GC-MS 的主要限制是分析物需要具有挥发性，因此大多数临床分析需要多个提取/纯化步骤以及化学衍生化，以使分析物具有足够的挥发性以进行分析。由于低通量和高成本，GC-MS 分析所需的大量样品制备方案限制了质谱在临床实验室中进一步的广泛应用。不过，大气压电离技术，尤其是电喷雾电离 (Electrospray Ionization, ESI)，与高性能的LC-MS/MS的完美结合，让质谱成为常规临床实验室的基础平台已经逐渐变成了现实。ESI LC-MS/MS 消除了对挥发性分析物的要求，因此简化了样品制备流程，继而提高了样品分析通量，并降低了成本。GC-MS 分析的限速步骤是样品制备时间，而 LC-MS/MS 中的限速步骤通常是LC的分析时间。因此，为了进一步提高质谱分析的通量，降低成本，可以将多个LC（2~4个）连接到同一个MS上。这种情况下，最适合用于单一分析物的分析，不同LC的进样是交错的，而MS始终测量同一色谱目标峰。多路复用之所以有效的基本原理是，单次LC的运行时间通常会持续几分钟或更久，然而目标峰通常只在几秒钟的时间内洗脱完毕。如果没有多路复用，大部分时间里MS都在“等待”目标峰的到来和洗脱。通过交错进样，使用4个LC的多路复用系统就可以将MS的生产率提高几倍。2002年，MALDI-TOF质谱技术获得了诺贝尔化学奖，以表彰该技术在解决生物大分子分析难题上的突破性进展。2013年，美国FDA（食品和药物管理局）首次批准了基于MALDI-TOF质谱的微生物快速鉴定产品，从而开启了质谱技术进入临床检验的新时代。今天，MALDI-TOF质谱可以用于微生物的快速鉴定已经不是新鲜事了。在此之前，微生物实验室里通常是依赖革兰氏染色、培养、生化测试和敏感性测试来完成微生物的鉴定。与传统技术相比， MALDI-TOF质谱方法将鉴定的平均时间缩短了 1.45 天。据估计，与标准培养技术相比，实施 MALDI-TOF 将节省 50% 以上的试剂和劳动力成本。MALDI-TOF用于微生物鉴定的工作流程梅里埃BioMerieux和 布鲁克Bruker Daltonics 的MALDI-TOF产品是最早一批获得FDA批准用于临床微生物分析的产品。随着微生物鉴定技术的不断发展，人们也逐渐意识到MALDI-TOF或许并不是十全十美的技术，其他技术，诸如16S rRNA基因测序技术、以及其他质谱与PCR的结合技术，也都在一些细分领域里取得了一定的技术优势地位。但这些并不妨碍MALDI-TOF质谱技术在临床应用的地位，同时MALDI-TOF还开拓出了诸如质谱成像（Mass Spectrometry Imaging）等新的临床应用。在病理学研究和实践中，基于MALDI-TOF 的质谱成像技术已被用于识别组织中的蛋白质、肽、药物或代谢物、脂质和其他分析物。具体而言，质谱成像允许对组织切片中的各种分子进行无标记、多重测量，同时质谱成像分析过后的样本仍可用于常规的组织学染色分析。这种组合方法既可以得到组织内各空间位点的质谱信息（物质组成），又可以得到单个分子或者单组分子在组织内的空间分布。各种质谱成像技术的对比使用质谱对临床样本进行代谢组学、脂质组学和蛋白质组学以及其他组学分析是近些年最令人兴奋的研究领域，未来会对临床实验室具有广泛的影响。这些技术的目标是首先使用非靶向方法从几百到上千种生物分子中找到几种生物标记物，然后用靶向方法针对性地获得这些生物标记物的信息。因此，非靶向方法通常用于生物标记物发现阶段，依靠比较来自 两个不同人群（例如，健康和患病）的组学样本。一旦确定了区分这两个群体的生物分子（生物标记物），就可以使用有针对性的方法（靶向方法）来进一步表征和监测这些生物标志物变化在健康和疾病状态中的意义。先天性代谢缺陷 (Inborn Errors Metabolomics, IEM) 源于人体内的酶、辅因子或转运蛋白的缺陷或异常，这些缺陷或异常通常与生化通路中的某些特定代谢步骤有关，比如它们可能控制着DNA的复制、蛋白质的合成，亦或是保持细胞完整性所需要的特定化合物。而先天性代谢缺陷则可能造成特定代谢产物的不断积累，或者是缺乏正常代谢过程所需要的反应物，亦或是两者兼而有之，由来带来的后果就是破坏了正常的新陈代谢途径。先天性代谢缺陷IEM 是儿童发病和死亡的一个重要原因，尽管每一种代谢缺陷疾病都很罕见，但它们在儿童遗传病中占据了非常大的比例。目前，已知的新生儿出生缺陷超过了8000种，同时每年新发现的遗传病超过50种。1961年，美国Guthrie建立了细菌抑制法进行血液中苯丙氨酸的半定量测定，并建立了干血斑采集技术，易于储存和运输，适用于大规模人群的筛查，从此新生儿苯丙酮尿症PKU筛查得以实施。然而，单一筛选试验仅能用于检测单一疾病。1990年Millington首次提出使用三重四极杆串联质谱进行干血斑检测，一个样本可以同时筛选一组分析物，检测多种代谢疾病。时至今日，美国、日本、韩国等发达国家使用三重四极杆串联质谱进行新生儿代谢疾病筛查的比率已经接近100%，同样在中国用于新生儿筛查的质谱技术也正处于加速发展的阶段。通过以上，我们能够发现质谱技术之所以逐渐在检验医学中发挥出越来越重要的作用，是受到很多驱动因素的影响。比如，相比免疫方法，质谱方法有更好的特异性和灵敏度，并且能够覆盖非常宽的待测物浓度范围。另外，追求更低的检测成本同样是推动质谱在临床实践中发展的一个重要动力。尽管质谱的一次性成本投入会更高，然而质谱方法有能力针对同一样本同时进行多种目标物的检测，因此极大节省了检测时间、人力以及检测费用。与此同时，质谱技术在临床应用中的发展同样面临着很多挑战，包括对使用者操作技能的要求相对更高，相对而言缺乏自动化设备，以及某些新兴领域里政策法规的不确定性等。然而，既有巨大的临床市场的诱惑，又有质谱技术自身发展的不断驱动，临床质谱的发展必将是会极大推动整个临床医学的进步。现有临床质谱技术在不断打磨和巩固现有应用领域的同时，一些新的市场也在不断被发掘和拓展，比如质谱原位检测技术用于指导肿瘤切除手术过程、小型化质谱在POCT领域里的应用、质谱流式技术在高通量的单细胞分析中的应用、呼出气质谱在疾病早筛中的应用，等等等。。。临床市场同样是质谱技术可以大展拳脚的星辰大海，而我们并不仅仅是旁观者。同样，我们也不应该仅仅满足于追随者的坐享其成，更应该有勇气和智慧去成为引领者和创造者。与诸君共勉！参考资料：[1] https://www.sohu.com/a/190618090_99983438[2] https://www.federalregister.gov/documents/2017/01/23/2017-00979/mandatory-guidelines-for-federal-workplace-drug-testing-programs[3] https://www.agilent.com/cs/library/applications/5989-1541CHCN%20low.pdf[4] Peat MA. Financial viability of screening for drugs of abuse. Clin Chem 1995 41:805– 8.[5] Clinical Chemistry, 62:1, 92–98 (2016)[6] https://www.antpedia.com/news/28/n-2323428.html[7] http://www.bioyong.com/cloum/detail/84.html[8] Gregory S. Makowski. Advances in Clinical Chemistry. 2017. Volume 79. 1-252[9] Maier, T., Klepel, S., Renner, U. et al. Fast and reliable MALDI-TOF MS–based microorganism identification. Nat Methods 3, i–ii (2006).[10] InternationalJournal of Mass Spectrometry, Volume 377, 2015, Pages 672-680

国家重大科学仪器设备开发专项“精确操控离子反应质谱科学装置的研制及应用研究”启动　　由国家质检总局组织实施的国家重大科学仪器设备开发专项——“精确操控离子反应质谱科学装置的研制及应用研究”的启动会，在项目牵头单位中国计量科学研究院召开。会议由国家质检总局科技司主持，科技部科研条件与财务司吴学梯副司长，国家质检总局科技司侯玲林副司长，国家自然科学基金委分析化学学科项目主任庄乾坤教授，中国分析测试学会张渝英秘书长，中国计量科学研究院副院长段宇宁、宋淑英等项目承担单位的领导，以及中科院大连化学物理研究所张玉奎院士、杨学明院士等相关专家出席。　 　　会议宣布成立项目监理组、项目总体组、技术专家委员会、用户委员会和项目管理办公室。科技部条财司吴学梯副司长作了重要讲话。他指出，科学仪器设备是光学、机械、电子、计算机、物理、化学、生物等学科领域各种高新技术的集成和结晶，在涉及重大科技前沿、国防等敏感领域的研究中，研发若干具有国际领先水平的重大科学仪器设备，将有效支撑我国开展世界一流科学研究、带动我国高新技术产业的发展。他强调，科学仪器设备的自主研发水平往往成为衡量一个国家创新能力的重要标志之一。“十二五”期间，我国把引领和支撑科技发展的科学仪器设备自主创新摆在优先发展位置,这对于增强我国科技实力、引领国民经济又好又快发展具有非常深远的意义。　　科技部条财司吴学梯副司长作重要讲话　　项目负责人方向研究员汇报了项目整体情况，各任务负责人汇报了任务实施方案。与会专家认真听取、各抒己见，充分表达了对项目的支持，并提出了具体的要求和建议，希望项目组不仅要克服技术难题，也要努力将各任务之间的组织协调工作做好，以确保项目的顺利实施。项目总体组组长、中国计量科学研究院段宇宁副院长表示，中国计量院将全力以赴支持项目的实施。　　该项目自2011年10月开始实施，将于2016年10月结束。任务承担单位包括：中国计量科学研究院、北京理工大学、清华大学、北京蛋白质组研究中心、中国科学院大连化学物理研究所、北京生命科学研究院。　　该项目着重针对生物、材料和先进能源技术等重要领域的蛋白精确分析等前沿技术、分子反应动力学等基础问题，通过研发新技术、新方法，实现离子精确操控及质谱分析，为上述领域的研发提供高性能、高效率、具有创新操作模式的强大工具。　　本项目将研制3套以精确操控离子反应系统为核心的科研装置，包括：离子反应超高分辨质谱装置、碰撞反应飞行时间离子谱装置和离子反应理论研究与实验装置。并在此新装置上分别开展离子束反应与控制、蛋白磷酸化筛选与鉴定、碰撞反应飞行时间离子谱、蛋白分析中的ETD反应及离子碎裂新方法、高纯有机试剂中痕量杂质精确分析等应用研究。　　据项目负责人方向研究员介绍，通过该项目的实施，在仪器研制方面，将掌握精确离子操控核心技术和一系列关键技术，形成一整套具有自主知识产权的机械、电子、光学、软件等关键部件和高性能的整机 在应用研究方面，有望突破生物、材料和先进能源技术等重点领域尚未解决的难题，建立我国尖端科学实验装置研发基地，形成高端科学装备研制技术团队和前沿技术科学家紧密合作的研发联盟，为我国高端质谱仪器创新发展进一步奠定重要基础。　　国家重大科学仪器设备专项项目是为了贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》，由财政部、科技部共同设立的旨在支持重大科学仪器设备开发，以提高我国科学仪器设备的自主创新能力和自我装备水平，支撑科技创新，服务经济建设而设立的专项支持资金。今年为首批资助，采取限项推荐方式。今年全国53个项目获得资助，中国计量科学研究院“宽量限超高精密电流测量仪”和“精确操控离子反应质谱科学装置的研制及应用研究”2个项目获得资助。

近日，中国国家标准化管理委员会正式发布了全新的国家标准GB/T 42580-2023《智能实验室 微生物质谱鉴定平台》，并将于2023年12月1日正式实施。本文件起草单位: 北京鑫汇普瑞科技发展有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、秦皇岛海关技术中心、广州莱伯世开科技有限公司、北京鑫汇迈科生物科技有限公司、北京毅新博创生物科技有限公司、北京理工大学、广州禾信仪器股份有限公司、浙江泰林生命科学有限公司、之江实验室北京奥特美克科技股份有限公司、北京工业大学、北京东西分析仪器有限公司、厦门金诺花生物技术有限公司、融智生物科技(青岛)有限公司、山东英盛生物技术有限公司。　　本文件主要起草人: 朱家强、刘利勤、张桂玲、卢铁林、曹蕊、钱云开、唐郡、何颖、马庆伟、沈志林徐伟、孔令琴、程阳、李磊、李振廷、李永、吴玉晓、高利艳、刘洪涛、李运涛、郭启雷。　　标准内容全面覆盖了智能实验室微生物质谱鉴定平台的设计、建设和运行等方面，提供了统一的规范和指导，为相关领域的专家、科研人员和从业者提供了具体的技术要求和实施指南。这一标准的制定进一步完善了我国微生物质谱鉴定平台领域的指导规范。　　该标准的发布对于推动我国的微生物学研究和应用具有重要意义。首先，标准的制定将促进微生物质谱鉴定平台的标准化和规范化，提高微生物实验室工作的准确性和可靠性。统一的技术要求和实施指南将有助于提高实验室的操作效率和数据质量，减少误差和风险，为科研成果的可复制性提供坚实基础。　　其次，该标准的实施将推动技术创新和产业升级。微生物质谱鉴定平台作为一种先进的生物分析技术，具有快速、准确、高通量的特点。该标准的发布将促进相关企业和机构在平台设计和建设方面进行技术创新，推动相关仪器设备的升级和改进，提高分析和检测的灵敏度和精度，为行业的发展注入新的动力。

HDX-MS是一种基于蛋白质主链酰胺氢原子与氘水中氘原子交换而获取有关蛋白质高阶结构和动态信息的方法。该技术可以帮助研究蛋白质折叠机制、发现配体结合位点、突出变构效应，在生物医药行业中发挥重要作用。尽管HDX-MS在蛋白质分析中频繁使用，但它通常无法进行高通量分析，且受限于大于150 kDa蛋白的分析。此外，HDX-MS生成复杂的同位素峰型常伴有谱图重叠现象，导致氘代值被错误计算。随着样品复杂性的增加，这一问题会更加加剧。目前，数据处理的方法涉及到手动检查原始数据以筛选谱图，并丢弃有任何信号问题的肽段图谱。然而这种方法随着样品分子量和复杂程度的增加变得难以执行，且容易受到人为错误的干扰（图1）。因此迫切需要一种可以消除手动筛选数据的负担，同时能够兼容更复杂的谱图（来自复杂混合物或整个细胞裂解液样品的谱图）。本文作者使用了一种自动化HDX数据分析的方法，利用data independent acquisition（DIA）采集方法同时从MS1和MS2领域获取氘代数据，并开发了AutoHX软件来挖掘和分析HDX数据。图1.传统HDX-MS数据采集与分析流程和本文使用的数据采集和分析流程比较。针对使用HDX-MS时，碰撞诱导解离（CID）碎裂模式产生的肽段碎片会伴随着气相中的氘重组现象（即scrambling现象），会影响残基水平氘代值的准确测量这一问题，作者定量研究了HDX-MS2数据的特性。作者发现，scrambling与离子传输和碎裂能量有关，且在高传输效率的条件下scrambling较严重，因此首先使用较为温和的离子传输参数和碎裂能量能够降低scrambling程度。随后作者建立了可描述碎片氘代值与该肽段可碎裂位点数量之间的线性关系（图2）。随着碎片离子长度的增加，相应的碎片离子氘代值会线性增加，因此通过回归计算可以计算出整个肽段的氘代率。这种方法不仅利用了CID产生的碎片信息，同时更为准确的计算出肽段的氘代值，排除了肽段谱图重叠对计算氘代值的干扰。图2.在一条给定肽段中，HD scrambling中，氘代值与碎片长度的关系。接着作者提出使用DIA方法来获取HX-MS2实验中MS1和MS2域的氘化数据，以实现在不同质谱平台采集数据、采集复杂样品的信息、分析自动化数据，且使得通过CID产生的MS2中提取肽段氘代值成为可能。首先作者设置了尽可能小的DIA窗口，并使用了较大的窗口重叠区域，以最小化MS2谱图的复杂性并确保每条氘代肽段至少有一个窗口（图3）。同时，作者开发了一个名为AutoHX的软件（作为Mass Spec Studio中的插件），该软件自动选择理想的DIA窗口，并从MS1数据计算前体肽段的氘代值，以及从MS2数据计算所有碎片的氘代值。同时改进了HX-PIPE（为HDX-MS量身定制的搜索引擎），使其搜库结果直接应用于AutoHX的分析。随后AutoHX使用了一系列过滤器来从数据集中解析低质量信号，然后使用基于RANSAC的谱图分析器，为所有肽段及其碎片匹配最佳同位素集合，并绘制动力学曲线图。该方法显著提高了肽段序列覆盖的冗余度（图4），从而提高了测量质量。图3. DIA窗口设计示意。图4. 基于DIA采集模式得到的序列覆盖（糖原磷酸化酶B，phosphorylase B）与基于传统HDX-MS中MS1采集模式的结果比对。接着，软件会通过MS1和MS2数据收集到的肽段前体离子和肽段碎片离子的信息，计算出相应的氘代值，同时将所有重复组计算出的氘化值集合成一个分布（通常为正态分布）,并从该正态分布中，选择最接近平均值的组合，即为精确的氘代值，利用每个时间点的氘代值生成HDX动力学曲线（图5）。作者将手动筛选检查的数据与自动分析法获得的氘代数据进行了比对，结果具有一致性，验证了自动化方法的准确性和可靠性（图6）。同时在做同一样本不同状态HDX比较实验时，AutoHX可以生成氘代差异的显著性差异分析图（Woods plot）（图7），用于比较不同状态下的蛋白结构和构象差异。图5. 氘代曲线的组合方式。图6.手动MS1数据分析和AutoHX自动计算的氘代率对比。图7.氘代差异分析流程示意图。最后作者用两个蛋白体系验证了该方法的实用性和可靠性。第一个体系为DNA聚合酶ϴ （Pol ϴ ）与其抗生素药物novobiocin结合的结构变化。通过比较手动处理与自动化处理的数据，作者发现生成的氘代差异图结果相似，提示该方法具有较好的准确性，并能够定位结合带来的氘代上升和下降区域（图8）。第二个体系是DNA依赖性蛋白激酶（DNA-PKcs）与选择性抑制剂AZD7648的结合。使用AutoHX软件处理了六个HDX-MS实验的数据，快速生成了Woods图，发现大部分可检测到的稳定性增加集中在FAT和激酶结构域（图9b），还包括药物结合位点的铰链环区域（图9c），揭示了药物结合位点及其引起的动态性变化。这部分研究结果展示了自动化数据分析在药物结合研究中的有效性，特别是在分析大型蛋白质复合物和难以纯化的蛋白质时，为药物开发和疾病治疗提供了有价值的信息。图8.手动处理与自动处理的Pol ϴ 与novobiocin-bound Pol ϴ 的HDX数据作差对比。图9. DNA-PKcs+AZD7648的自动化HDX分析流程结果。总的来说，该研究开发了AutoHX软件，通过自动化数据分析和基于DIA的HX-MS2工作流程，显著提高了氢/氘交换质谱技术在蛋白质结构和药物结合分析中的效率与应用范围，使得这一领域技术更加易于使用并可供更广泛的科研社区应用。该工作的亮点，从实验设计上：考虑到了目前HDX-MS流程——数据采集、数据分析——中存在的瓶颈与局限。从方法学考察层面：方法验证科学严谨、周到。从技术上：大大降低了人工处理HDX-MS数据的成本，提高了检测能力，有提高检测通量的潜力。从科学思维上：利用了scrambling的规律，将普遍的问题转化成了机遇。HX-DIA提供了一个概念上的转变，降低了该技术的使用门槛，使该技术“平民化”。本文发表在Nat. Commun.上，题目为“Automating data analysis for hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry using data-independent acquisition methodology”，作者是加拿大卡尔加里大学的David C. Schriemer。

近日，莱伯泰科在“新增认定核心技术人员的公告”中宣布，认定崔剑锋先生和耿俊清先生两位高级技术专家正式成为公司的核心技术人员。这一举措不仅是公司创始人胡克博士对专业人才培养和引进的深刻体现，同时也标志着莱伯泰科将迎来新一轮科技创新的巅峰时刻。莱伯泰科的创始人胡克博士是业内公认的专家型企业家，一直以来都本着“培养专业人才，推动科技发展”的理念引领公司发展。他深谙科学仪器行业发展之道，明白专业知识和创新力是企业成功的关键，因此公司一直致力于吸收业内顶级的技术人才，并设立了博士后工作站，为年轻有为的科技新锐提供更广阔的平台。将崔剑锋先生和耿俊清先生列入公司认定核心技术人员名单，不仅是对莱伯泰科专业人才引进策略的巅峰实践，同时也彰显了莱伯泰科在质谱和光谱领域自主研发创新的坚定决心。崔剑锋先生，德国国籍，持有中国永久居留权，博士研究生学历，北京市顺义区“梧桐工程外籍高层次人才”，曾在赛默飞世尔科技德国不莱梅分公司担任关键职务，如质谱高级研发工程师、高级应用工程师、市场部负责人等，积累了丰富的质谱研发及应用经验。崔剑锋先生现担任莱伯泰科公司质谱事业部副总经理，致力于质谱仪系列产品的研发与市场化工作。耿俊清先生，中国国籍，获清华大学精密仪器专业本科、硕士、博士学位，高级工程师职称，以其在电镜和分析仪器领域的优秀才能被胡克博士称为行业“奇才”。他在北京中科科仪股份有限公司电镜研发部和北京中和测通仪器有限责任公司分别担任重要职务，具有丰富的研发和管理经验。耿俊清先生现担任莱伯泰科样品前处理-分析仪器事业部总工程师，主导光谱仪系列产品的研发工作。此次新增认定的两位科学仪器行业高端人才，被誉为莱伯泰科公司技术团队的“黄金组合”。胡克博士表示：“崔剑锋先生和耿俊清先生是我们技术团队的中流砥柱，他们将为公司带来巨大的技术推动力，必将引领公司在质谱、光谱研发创新领域更上一层楼。”

2002年SCIEX发布4000 QTRAP®系统产品时，首次将QTRAP®质谱推向市场，该质谱技术是一种将三重四极杆串联质谱与线性离子阱质谱高度结合的复合技术，可同时高灵敏地进行有机物的定量定性分析，目前已广泛应用于药物研发的各个阶段，同时也应用于蛋白、多肽的分析，是药物定性定量的分析利器。　　2022年是SCIEX QTRAP®质谱进入中国的第20个年头，吉林大学顾景凯教授是QTRAP®质谱在中国的首批用户之一。作为药物研发领域的资深专家，顾教授不仅见证了“中国创新药物”市场突飞猛进的发展，也感受到QTRAP®质谱分析技术助力药物研发时的强劲推力。　　药物分析贯穿药物从研发到上市乃至整个药物的生命周期，为药物研发和应用的全链条提供关键的技术和方法。随着纳米科技的迅速发展，纳米药物在疾病的早期诊断、预防和治疗等方面发挥出越来越重要的作用。为适应纳米药物相关的物理、化学及生物学特性，各种分离分析技术得以开发应用，那么当前纳米药物成分分析的常用方法有哪些?高分子药用辅料体内分析又面临哪些难题与挑战?未来纳米药代动力学研究的发展趋势如何?带着这些问题，仪器信息网特别采访了吉林大学顾景凯教授，与他进行了深入的交流。　　吉林大学 顾景凯教授　　相辅相成：仪器技术革命加速药物分析发展　　2021年生物学界公布了一项重要研究进展，人工智能(AI)技术已能精准预测上万对蛋白质的三维结构，其工作量及效率远超多年来该领域科学研究者人力工作的总和。消息一经公布便引发全球关注，该进展也随之被顶级期刊Science、Nature评选为年度技术之一。这一现象背后，反映的是人类科学研究的革命、科学探索的迭代升级，都离不开科学技术/仪器技术的精进。　　20世纪70年代，气相色谱、液相色谱、电化学分析和毛细管电泳分析等先进的仪器分析技术逐渐被用于药物及其制剂的常规杂质检查和定量分析。进入80年代后，为了适应新药研发，满足生物样品分析量少、药物浓度低等要求，各种微量和超微量分离分析技术得以开发应用。其中，最常用的分析方法有免疫测定法、气相色谱法、高效液相色谱法、高效毛细管电泳法及各种联用技术如气相色谱-质谱联用，液相色谱-质谱联用等。“90年代我们使用气相色谱法开展小分子药物分析，当时离子源技术不过关，联用质谱技术发展还不成熟，对现在来说司空见惯的肽、蛋白质、糖、核苷酸等化合物分析，在当时简直是不可思议的事。我最早是在1995年用热喷雾液相色谱-单四极杆质谱(LC-MS)开展药物分析研究，当时的仪器只能做全扫描和SIM(选择离子检测模式)。由于当时质谱技术分析化合物时的灵敏度与选择性不够高，致使药物的定性和定量分析研究工作进展非常有限。1997年以后，我开始全面接触基于大气压离子源(API，包括ESI与APCI)的液相色谱-串联质谱联用技术(LC-MS/MS)，那时候全国医药口的LC-MS/MS还仅是个位数，当时我就察觉到，如果能利用结合了强大液相色谱分离能力及质谱的高选择性、高通量和高灵敏度的LC-MS技术替代传统方法去开展药物代谢和药代动力学的研究工作，也许一周就能完成当时传统分析方法三年的工作量。而且，LC-MS/MS技术从通量、灵敏度、定性和定量等各方面可以把研究结果提高几个数量级，所以我真切感受到技术革命带来的最大变化是研究者可以利用技术创新完成原来做不到的事情。近三十年间，我见证着质谱仪器相关技术的更新发展，我的研究内容也随之不断拓展和延伸，从最初的小分子药物向如今非常火热的大分子、高分子以及纳米药物逐步扩展”，顾景凯说道。　　近几十年，药物分析技术的发展也从体外到体内，从小样本到高通量，从人工到自动化，由单一技术到联用技术。随着医学和生命科学的迅速发展，药物分析科学也呈现出多学科交叉融合的特点及优势，在此基础上发展起来的一系列质谱技术、超微量分析手段，被广泛用于新药研发、药品生产和临床应用的每个环节。　　高分子药用辅料及其PEG化药物的定性与定量分析方法的创新突破　　纳米药物的核心是药物的纳米化技术，包括药物的直接纳米化和纳米载药系统。纳米给药系统是对药物进行靶向递释、降低药物毒副作用的新手段。随着聚合物纳米载体在设计、合成方面不断取得进展，聚合物纳米材料在纳米给药系统中得到了广泛的应用。　　聚乙二醇(Polyethyleneglycol, PEG)是美国食品药品管理局(FDA)认证的无毒、无害且具有良好生物相容性的生物医用高分子材料，常用作与亲水端来修饰药物和纳米制剂。聚乙二醇化(PEG化)是一种将聚乙二醇聚合物以共价方式连接到治疗药物上的技术，具有增加药物水溶性、降低毒性、延长药物循环半衰期以及减少酶降解作用提高生物利用度等优点。但对于PEG这类分子量不唯一，且呈多分散性的高分子聚合物，常用的质谱定量分析方法要实现精准定量还存在多方面的挑战。顾景凯团队近期在国际上率先公开发表了关于PEG、单价与多价态PEG化前体药物及代谢产物定性定量分析的文章，是高分子聚合物全轮廓定量与定性分析领域的一大突破，目前该方法已成功获得中国发明专利授权。　　相比于单一直链型PEG，多价PEG化小分子药物可以大大提高载药量。然而，其体内动态释药规律及药代动力学过程也要比单一直链型PEG化药物要复杂的多。多价PEG化小分子药物除了围绕PEG化药物、PEG及游离药物等部分外还要同时考察不同价态PEG化药物的体内变化规律。随之而来对分析检测方法的考验更加严峻，基于此顾景凯团队利用SCIEX的高效液相色谱-四极杆串联飞行时间质谱技术，采用TripleTOF质谱的全谱分析模式(TOF-MS与MSAll)，先通过高效液相色谱将样本中的多价PEG化药及其体内不同形态代谢产物的混合物进行分组分离，使同一组内的同分异构体或同系衍生物具有相同的液相保留行为，再通过质谱选取共有特征性碎片实现各组分的绝对定量，意即在全扫描模式下，所有待测物在Q1中全通过，在Q2过程中经适宜的碰撞能(CE)将待测物打碎，TOF质量分析器扫描通过的全部子离子，获得所有碎片的精确质量信息，然后进行定性与定量分析。　　正如上文介绍的，顾景凯团队提出创新性分析方法，突破了串联质谱所无法全轮廓定量分析高分子药用辅料或PEG化药物的技术难题，使高分子聚合物或药物的全轮廓定量分析成为可能。当前越来越多的研究表明，许多过去被普遍认为是无活性的聚合物纳米材料可能具有某些活性或毒性。因此，建立针对聚合物纳米材料的体内定量分析方法，全面、深入地研究聚合物纳米材料的体内命运具有非常重要的药理学与毒理学意义。　　直面高灵敏度定量定性分析挑战： SCIEX QTRAP®质谱大显身手　　药代动力学是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄的动态变化规律, 并阐明不同部位药物浓度与时间关系的科学。由于药代动力学的硬性要求，其对仪器的灵敏度、选择性以及分析通量等方面都提出非常高的要求。　　“曲普瑞林是由十个氨基酸组成的合成肽，用于治疗激素反应性癌症，比如前列腺癌和乳腺癌，当前该药物已在市场上广泛应用。对于多肽类药物分析来说，由于其与内源性肽和蛋白质的质荷比相近的非常多，背景化学干扰非常强，所以对这类药物分析存在两大挑战，即灵敏度和选择性。通常使用三重四极杆串联质谱进行常规分析时，尽管利用了前端固相萃取净化，高效液相色谱分离以及MRM(多重反应监测技术)母离子选择性极高的分析手段，我们仍然发现有很强的背景干扰，并且信噪比达不到药代动力学的准确定量要求。由于QTRAP® 质谱是将三重四极杆串联质谱技术与线性离子阱质谱技术高度结合的复合技术，所以我们引进了QTRAP® 质谱技术，在四极杆选择、打碎的基础上，利用线性离子阱再次裂解即可获得选择性很高的孙离子。由于离子阱同时具有很强的离子富集功能，这时利用孙离子进行定量分析，就可以大幅度地提高灵敏度，我印象中提高了十几倍，因此成功地满足了药代动力学的定量要求。我们利用 QTRAP® 6500系统成功建立了多肽药物曲普瑞林的分析方法，这让我印象非常深刻。“顾景凯介绍道。　　顾教授与研究生同SCIEX QTRAP质谱合影照片　　推进超低浓度、超强干扰药物分析与纳米药代动力学：串联质谱与差分离子淌度大有可为　　“不仅如此，我们还曾开发了一种选择性好、灵敏度和分析通量高的利马前列素分析方法。利马前列素临床使用剂量极低，用于后天性腰椎管狭窄症的给药剂量为5μg，达峰浓度(Cmax )仅为1.2 pg/mL，这要求利马前列素的定量下限至少达到0 .1～0 .2 pg/mL。同时，体内存在数十倍于利马前列素达峰浓度的内源性化学背景干扰，可以说该药物体内分析面临着以上“瓶颈”问题。　　“基于此，我们的分析方法是通过液相色谱、SelexION™差分离子淌度(DMS)和SCIEX QTRAP® 6500系统三维度分离分析相结合的策略，可降低对液相色谱分离度的要求，缩短了分析时间，提高分析通量，有效避免基质中内源物干扰，减少必需萃取次数，缩短了样品处理时间，在国内率先成功地完成了利马前列腺素片的人体BE评价研究工作。“顾景凯介绍说。　　”这是国际上首次采用DMS-MS/MS实现了如此低药物浓度的准确定量分析，并且我们依照国家药品监督管理局药品审评中心相关技术指南的要求，前后共完成了7500个生物样品的分析，这也是差分离子淌度技术首次用于如此多的生物样品分析评价工作。“顾景凯补充道。　　顾景凯也坦言，当前纳米给药系统的研究进展，国内已处于国际前沿，并且个别领域是国际领先。纳米药物载体的设计属于纳米药物产业上游，发展非常迅速，但针对纳米药物的药代动力学研究，国内外相对来说，是严重滞后纳米药物的设计与制备的，当前药物分析技术的能力远远达不到对纳米给药系统体内命运精准评价所提出的要求，目前主要还是主要依靠下游的药效或毒性评价来间接反映其体内命运，这严重制约了纳米药物的临床转化成功率。下一步需要通过新型的分离与分析手段，进一步推进纳米药代动力学研究的进程。　　对于下一步的研究计划，顾景凯表示，当前团队研究方向主要有三方面，一是多糖类药物的分析 二是mRNA、LNP疫苗不同形态的体内准确分析 三是高分子药用辅料准确定量和定性分析。此外其团队也在开展基于药代动力学性质的前体药物设计合成，目前作为主要参与单位的前体药物已经上市，同时还有两个作为负责单位的前体药物处于IND研究阶段。

作为一家具有国际影响力的高新技术企业，禾信仪器发挥质谱领域的产业、技术优势，把握发展机遇，积极拓展合作“朋友圈”。 近日，禾信仪器受邀参加广州市高端医疗器械供需对接活动，与广州华银康医疗集团股份有限公司（简称“华银康集团”）达成战略合作，形成推动国产体外诊断行业创新发展及体外诊断设备国产化替代的强劲合力；出席中国（长春）首届数实融合新赛道大会，与长春新区签署“数实融合新赛道企业”项目。系列新合作也将为禾信仪器注入强劲动力。共同推进体外诊断设备的国产化，打造产学研一体的产业生态链 作为国产质谱仪器研制领军企业，禾信仪器已发布三重四极杆液质联用仪、高分辨四极杆飞行时间液质联用仪、金属元素测定质谱仪、微生物质谱和核酸质谱等高端医疗质谱检测设备，全面拓展医疗健康产品线，并着力拓展硬件产品+试剂+技术服务的产品策略，形成医疗检测综合解决方案。 华银康集团是以病理为核心的独立医学检验与诊断服务企业，致力于服务健康中国战略与医改分级诊疗的推进，目前已建立覆盖27个省区的医学实验室网络，及辐射全国的远程病理诊断网络，服务客户超过6000家，实验室可检验项目2200余项，年常规检测量超过3000万，企业规模实力位居行业前列。 双方在临床诊断领域具有高度契合点。禾信仪器先进的技术和经验，与华银康集团的资源优势相结合，将有效促进双方在相关领域科研项目、技术研发、市场开拓及人才培养等方面深度合作，为推动广东省乃至全国的医疗器械产业高质量发展贡献力量。 活动上，禾信仪器副总裁高伟以“临床质谱国产化发展现状及应用实践”为题作报告分享，并就禾信仪器作为“链主”单位应如何发挥带头作用、加强与产业链上下游企业的合作、实现供需对接协同发展等问题进行介绍。携手长春新区，引领数实融合创新时代 9月25日，中国（长春）首届数实融合新赛道大会召开。禾信仪器展示了在数实融合领域的先进成果，并与中国长春新区签署“数实融合新赛道企业”项目。与长春新区的合作将为禾信仪器在该区发展提供了独特的机遇，同时更为长春新区打造智能制造和数字经济的高地奠定了坚实基础。 早在多年前，禾信仪器就已提前布局“数字化”转型。依托公司“科技+服务”的综合优势，深度融合物联网、云计算、人工智能、大数据等核心技术，覆盖大气环境、水环境、土壤环境等领域提出智慧环保解决方案，通过打造“1平台+N应用场景”的生态环境"数字大脑”,实现“智能感知、智能研判、智能决策、智能管理”,有效提升跨部门决策和资源协调效率,同时利用科技赋能地方政府和企业深入打好染防治攻坚战,助力实现碳达峰、碳中的目标。 结合自动化技术、自动测量检测、设备控制等系统模块，推出智慧实验室解决方案。实现实验室工作的智能化、高效化，提高实验室工作的效率、准确性和质量，优化资源利用。 未来，禾信仪器将继续秉承“锲而不舍，做中国人的质谱仪器”的企业理念，加强技术研发和市场拓展，不断提供高品质的产品和服务，并进一步推进“数实”深度融合，为高水平推进实体经济数字化发展贡献更大的力量。同时，禾信仪器也将继续与相关行业机构、单位保持紧密合作，共同推动中国医疗器械行业的发展，为社会的健康和人民的福祉作出更大的贡献。

p　　近年来，随着质谱技术的快速发展，离子源技术及质量分析器技术的变革，质谱仪器设计的快速改进，使得质谱仪成为化学分析领域尤其是 生命科学领域非常有效的一种分析工具。/pp　　得益于质谱技术的发展，过去几十年来，许多临床检测实验室已经陆续引进 质谱技术，因为与传统的检测方法相比，质谱技术具有高灵敏度、高特异性和高准确度的特点。质谱技术在临床检验中的应用，主要涉及临床生化检验、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方面。在临床生化检验领域，由于串联质谱技术的高特异性、高准确度、高灵敏度、高简便性、线性范围宽及高通量 的优点，逐渐取代了部分传统的检测方法，使得生化检验结果更加准确可靠，对临床诊断的参考意义进一步提升 检测方式不再是一次分析只针对一种代谢物、一种 疾病，而是一次分析可针对多种代谢物、多种疾病。正是由于质谱技术在生化检验中的优异表现，进一步促进了质谱技术在临床检验中的迅速发 展。/pp　　在美国，临床质谱技术已经发展得相对成熟，服务于临床检测的项目已达400余项 涉及产前检查、新生儿筛 查、滥用药物监测、代谢物检查(氨基酸、脂肪酸)、类固醇激素检测(内分泌)、维生素族检测以及微生物鉴定等领域。同时，在蛋白组学研究方面，也正在研究 如何从科研转化到临床应用。/pp　　临床质谱技术在美国的成熟发展，离不开上下游供应产业的成熟发展和行业协会的推 动。在美国，较大型的质谱公司如SCEIX、Thermo Fisher、Agilent等不仅能提供质量较高的检测仪器，而且都积极配合临床质谱的发展，不断更新升级自身的软硬件设备及应用支持服务，使得质谱技 术在临床的应用获得强大的后盾支撑。同时，为了汇聚检验领域专家，共同促进行业对临床质谱分析的关注和理解，促进质谱成为健康管理的便利工具，2008 年，由David Herold教授等人在美国圣地亚哥发起举办了第一届Mass Spectrometry： applications to the Clinical Lab(MSACL)，即质谱在临床实验室的应用会议。会议以其高度的专业聚焦性受到了业界人士的广泛欢迎。会议宗旨是为质谱的临床应用发展研讨提供专业 的交流平台，专注专业的行业聚焦型会议，促进了行业人才的培养，加快了行业信息的流通，提高了新技术、新应用的普及率，很好地推动了质谱技术在临床检验实 验室的发展。/pp　　当然质谱技术的发展除了其本身发展和应用的良好推广与实践外，更离不开行业政策环境的支撑。在美 国对临床质谱技术采用了有效兼顾监管和鼓励创新的LDT (Laboratory Developed Test)模式。在此模式下，只要是有临床实验室改进修正案(CLIA)执照的实验室，其研发的产品和技术服务就可以合法进入临床，合理收费。实验室取得 CLIA标准相关认证后，检测结果即可用于指导临床诊疗。该管理方式自实施以来，得到了患者、医院、第三方临检中心、保险公司的广泛认可，目前美国有近 25万个CLIA实验室。美国临床病理学会(ASCP)对LDT定义为：实验室内部研发、验证和使用，以诊断为目的的体外诊断实验。LDT仅能在研发的实 验室内使用，可使用购买或自制的试剂，但这些试剂不能销售给其他实验室、医院或医生。LDT的开展不需要经过FDA的批准。正是这种有效兼顾监管和鼓励创 新的LDT模式，极大地促进了美国质谱技术在临床应用中的快速发展。/pp　　在中国，临床质谱技术属于较年轻的检测方 法，临床应用还处于起步阶段，少量第三方医学检验机构和大城市的三甲医院开展了利用质谱为手段的检测项目，数量十分有限，应用广度和深度远不如美国。在中 国临床质谱应用方面，以金域检验为代表的机构中，临床质谱的主要应用涉及新生儿筛查、药物浓度监测、代谢物检查(氨基酸、脂肪酸、胆汁酸)、类固醇激素检 测(内分泌检测)、微量元素检测、维生素族检测以及微生物鉴定等领域 检测项目数量有限，开展数量较多的金域检验公司也仅70余 项。/pp　　中国的质谱市场上，仪器设备几乎被国外公司垄断，市场上应用较多的为SCIEX、Agilent、 Waters、Thermo Fisher、Shidmazu、Bruker等公司的产品 国产质谱仪器主要在部分研究机构有应用，距离实际的生产应用普及还有很大的距离。这一现状， 导致了中国的临床质谱的投入成本较高、技术支持服务有限，一定程度上限制了技术的发展。/pp　　在行业政策环境方面，中国除香港外，没有开放的CLIA监管机制，也无明确的LDT政策。我国许多专家学者呼 吁，中国应该借鉴美国的管理模式，允许LDT项目，实现临床实验室检验结果的质量保证。这样既能控制风险，又能加速新技术的临床应用。在行业协会方面，非 常认可LDT项目，并在积极推动中国LDT项目的发展。2014年3月7日，上海医学会举行了“部分基因和质谱检测的实验室自建项目(LDT)的研讨 会”。在会上，上海市卫计委医政处、规财处和发改委领导均对LDT 开展表示支持，鼓励医院在保证质量的前提下，开展LDT项目试运行。上海医学会表示愿意作为学术平台，为政府机关和临床专家搭建沟通平台，希望在有关政府 机构的支持和监督下，规范而又稳步推进LDT项目，促进个体化诊疗的发展。/pp　　在中国香港，由于LDT项目的开 放，临床质谱技术得到了很好的发展。质谱技术的高准确度、高灵敏度、高特异性以及低成本等特点，促使了香港很多检验机构已经用质谱技术完全替代了放射免疫 技术，用于临床检测服务 越来越多的免疫学方法项目也在逐步被临床质谱检测项目所替代。CLIA监管模式下的LDT项目的开放，是质谱等年轻技术发展的推 动力，希望中国能尽快形成LDT的氛围，促进临床质谱等新技术的发展。/pp　　当然，中国临床质谱技术的发展，也受限于技术本身的局限性。这些局限性表现在几个方面，第一，临床质谱技术相较于传统免疫学技术：仪器自动化程度低，仪器 数据不能直接转化为可读数据，对技术人员的操作能力和专业数据处理能力要求高 第二，质谱仪器厂商的应用支持欠缺，也加大了对技术人员的要求，需要技术人 员具备较强的仪器使用与维护能力 第三，质谱技术本身属于高精尖技术，技术复杂程度较高，即使是化学领域的专业人才，也需要经过长期的培训和实践，才能掌 握。所以技术的复杂性对医学检验行业的技术人员是很大的挑战。正是基于技术局限性对人员的依赖和高要求，所以技术的发展渴求高水平、大批量的专业技术人才 的涌现。目前，在中国没有专门的临床质谱人才培养方案，也无专业的临床质谱行业协会或培训交流会议，临床质谱行业人才匮乏。这种人才匮乏的现状，也在一定 程度上限制了临床质谱技术的应用和普及。针对此种现状，一方面中华医学会检验分会，对临床质谱技术的聚焦呼之欲出，另一方面需要各界社会力量集聚、积极筹 备相应的培训交流会议。/pp　　综合以上的中 美临床质谱发展的现状，中国的临床质谱行业较美国还有很大的差距。行业的发展，离不开有关部门、行业组织的多方推动。我们希望，中华医学会检验分会、质谱 仪器厂商、医院检验科、第三方医学独立实验室以及有关监管部门，共同联动，一起推动中国临床质谱行业的发展。我们也期待，在不久的将来，临床质谱技术能更 好、更广泛的为医学检验服务，让检验结果更加准确、快速、有效，造福病患。/p

质谱仪是非常重要的一类分析仪器，在业内属于典型的明星仪器，但是普通大众只有在一些重大科学事件(如两弹一星研制、青蒿素发现等)和重要的司法案件偶尔会听到质谱仪的名字。质谱仪检测原理的清晰明了和检测结果的可靠性得到了世界公认，在产品进出口和司法鉴定中，质谱仪给出的检测报告被广为采纳，这也是近几年质谱仪之所以表现为“价格昂贵量又大”的主要原因。质谱仪相关的学术会议出席人数在逐年增加，美国ASMS每年参会人数达到了6000人，国内近期也出现了千人参会的壮观场面。　　据初步评估，2016年全球质谱仪市场需求规模会超过50亿美元 其在制药、化工、食品、环境等方面已经是主力军，在临床检测方面的市场需求也在逐步打开。质谱类仪器又是属于典型的“大型仪器”，单四极杆气质联用仪平均报价在70-100万元，近期增长比较快的三重四极杆液质联用仪和四极杆-飞行时间质谱联用仪平均报价在200-300万元之间，高分辨质谱Orbitrap和FT的价格在500万元以上甚至超过了1000万元。如此重要的仪器设备，几乎超过98%的市场需求依赖进口，中高端更是全部依靠进口。2014年全球产值排名前十的仪器厂商中，有七家厂商生产质谱仪，而且前五家全部都是质谱仪的主流生产厂商。在巨大的市场需求面前，国产仪器厂商纷纷涉足质谱仪相关产品，例如东西分析、普析通用、禾信、天瑞、聚光科技、舜宇恒平、毅新兴业、皖仪、中科科仪、厦门质谱、浙江好创、华仪宁创等 雪迪龙、博晖创新等通过收购国外厂商直接跨入质谱行列。　　在强大的市场需求和多位老一辈科学仪器工作者的强烈呼吁下(2009年分析仪器分会与仪器信息网也曾经共同向有关部门递交国产质谱发展建议书)，自2011年成立的重大科学仪器专项中，质谱仪相关的项目首当其冲成为了重点支持项目，得到前所未有的支持力度。仪器信息网市场研究中心连续5年跟踪专项支持情况发现，对质谱相关项目的支持金额初略估计近10亿元(一些项目投入金额和企业自主投入金额并未公布)，具体立项见文后附表。　　质谱仪的关键核心部件涉及离子源、质量分析器、真空系统、检测器等。在质量分析器方面，TOF、SQ、TQ、Orbitrap、Q-TOF等都有重量级的牵头单位进行研发 在真空系统、高精度四极质量分析器都有立项。在科学仪器重大专项实施近5年来，相对于其他类型仪器的支持情况，对质谱仪器相关项目的支持最全面，力度最大 基本符合科技部于2016年02月05日布的《“重大科学仪器设备开发”重点专项2016年度项目申报指南(国科发资〔2016〕38号)》中阐述的国家科学仪器开发思路：通过本专项的实施，构建“仪器原理验证—关键技术研发(软硬件)—系统集成—应用示范—产业化”的国家科学仪器开发链条。　　最新发布的《“重大科学仪器设备开发”重点专项2016年度项目申报指南”(国科发资〔2016〕38号)》中，在质谱仪项目方面增加了“新型质谱离子源”项目(1.1.3)，具体要求如下：　　研究内容：研究敞开式离子化新技术，研制新型电喷雾、介质阻挡放电、激光/气体辅助喷雾和高度集成化敞开式的离子源，开展新离子化应用方法开发和数据库构建，实施新离子源的工程化和产业化开发，满足原位实时快速分析、单细胞分析、质谱成像分析、超痕量样品分析需求，推动我国质谱离子化技术与装置的跨越式发展。　　考核指标：形成6种以上具有自主知识产权的新型敞开式质谱离子源产品，有力支撑食品安全、环境应急、新药研发、现场快检、生物研究、质谱成像、公共安全等质谱检测应用。形成敞开式质谱离子源工艺化、产业化基地，实现批量生产。发明专利3项，技术标准3项。项目验收后三年内年销售达到40套以上。项目实施年限不超过3年，每个项目形成5种以上不同的离子源产品。　　在支持方式方面，项目立项后前半段主要由承担单位自筹经费实施，资助20%的专项经费 经中期评估确认，项目进展顺利、能够达到预期目标、科研管理和项目经费管理规范的项目，后半段再主要由专项经费给予支持。　　据了解，国内主要的离子源研发科研单位及与离子源相关的工作如下(如有未列入者请与我们联系)：　　清华大学张新荣教授课题组，在常压敞开式质谱离子源方面做了深入的研究，2007年提出了一种简单实用、特别适合小型便携式质谱的离子源—介质阻挡放电离子源(DBDI)。　　东华理工大学陈焕文教授课题组，致力于认识能量与电荷在各种典型复杂基体样品中传递的规律及特殊性，并据此发展相应的分析方法和关键部件，拓展质谱分析应用领域。　　中国医学科学院/北京协和医学院(简称院校)药物研究所再帕尔阿不力孜教授课题组，研究气流在离子运输和电离过程中的作用，设计开发了具有自主知识产权的空气动力辅助离子源。　　北京大学刘虎威教授课题组，先后发展了两种新型敞开式离子化质谱技术：等离子体辅助多波长激光解吸附离子化质谱(PAMLDI-MS)和敞开式表面辅助激光解吸附/离子化质谱。　　四川大学段忆翔教授课题组，在新型质谱离子源方面，该课题组先后设计了微波诱导等离子体解吸附/电离离子源(MIPDI)及微型辉光放电等离子体离子源(MFGDP)。　　中国科学院大连化学物理研究所李海洋研究员课题组，研究各种形态有机物的直接电离新方法，大气纳米气溶胶的高效电离新方法，研究用于样品在线元素分析的原子化电离新方法。　　中国科学院合肥研究院储焰南研究员课题组，自主研制的用于挥发性有机物(VOCs)实时在线监测与预警的移动式高灵敏质子转移反应质谱仪(PTR-MS: 包括质子转移反应四极质谱仪(PTR-QMS)、质子转移反应飞行时间质谱装置(PTR-TOFMS))　　总之，虽然近年来在质谱项目的投入力度前所未有，但是通过横向比较会发现投入总金额甚至不及或者相当于国外一家主流厂商在质谱研发上的投入，因此支持力度还需要持续增加。由于投入的资金来源于国家，有专家也表示，“项目失败的几率也是很大的，拿到钱的重点研究单位，至少给行业内的同行有个报告，成功的经验和失败的教训都可以。如果大家都可以把阶段性的研究成果发布出来，相信国产质谱的水平提升会很快。”另外对于企业主承担的专项，建议尽快出台相关政策，企业一旦被国外厂商收购，应该有相应的应对机制。 据不完全统计，自2011年重大科学仪器专项质谱相关项目罗列如下：

仪器信息网讯 当前，分析化学技术以色谱、质谱、光谱、波谱等谱学技术，以及它们之间的交叉联用作为重要的技术手段，其中质谱技术因其具有灵敏度高、特异性强、分析速度快等优势，被越来越广泛地应用在生命科学、医疗卫生、公共安全、环境监测、材料科学等领域。　　在质谱检测中，从待测物离子产生到质谱获取离子信号，仅需要毫秒级的时间，然而传统质谱分析方法需要经过繁琐耗时的样品前处理过程，才能进行后续色谱分离及质谱检测，无法在较短时间内完成对样品的质谱分析。　　因此，离子化技术的发现及进步对质谱分析技术的发展发挥了重要的推动作用。这其中，原位电离质谱技术(Ambient Ionization Mass Spectrometry， AIMS)无需或仅需简单的样品制备，可常温常压下对样品直接采样，进行原位分析，是质谱分析领域的重大变革，也让其成为最近17年来质谱技术研究的热点和前沿之一。随着近十年国内外众多顶尖团队在直接质谱分析技术研发中做出越来越多的成果，目前该技术已发展较为成熟，转化的产品已有10余种，本文将重点梳理和盘点国内外原位电离技术以及商业化的发展情况，供读者参考。(不完全统计，如有遗漏，请联系本网进行补充，010-51654077-8223)　　2004年，普渡大学R. Graham Cooks教授团队首次提出直接电离质谱技术，即解吸电喷雾电离(Desorption electrospray ionization，DESI)技术，是质谱分析领域的一次重大革命。　　2005年，JOEL公司的Robert Chip Cody博士等人提出实时直接分析(Direct analysis in real time，DART)技术并发表在Analytical Chemistry期刊上。DART技术的机理是：在大气压条件下，中性或惰性气体(如氮气或氦气)经放电产生激发态原子，对该激发态原子进行快速加热和电场加速，使其解析并瞬间离子化待测样品表面的标志性化合物或待测化合物，再进行质谱检测。(适用于各类极性的有机样品)　　2007年，清华大学张新荣教授提出介质阻挡放电电离(Dielectric barrier discharge ionization，DBDI)技术并发表在J.Am.Soc.Mass spectrum(美国质谱学会会刊)，成为当期封面文章。DBDI技术的机理：利用介质阻挡条件下的交流高压放电，激发氦气、氩气灯惰性气体，形成稳定喷射的等离子体束，再通过潘宁电离实现样品离子化。(适用于各类极性的有机样品) 　　2010年，清华大学欧阳证、林金明教授和美国普渡大学Cooks教授提出探针电喷雾离子化(Paper Spray Ionization，PSI)技术并发表在Analytical Chemistry期刊上。PSI的技术机理：将样品直接加载到三角形的色谱纸上，接通高压电后即可直接生成电喷雾，直接进行质谱检测。(适用于极性样品和生物分子检测) 　　2011年，中国医学科学院药物研究所再帕尔阿不力孜教授课题组提出空气动力辅助离子化(Air Flow Assisted Ionization ，AFAI)技术并发表在Rapid Communications in Mass Spectrometry。AFAI技术的机理：电喷雾产生的初级带电液滴直接轰击样品表面，样品被解吸附并形成二次带电液滴，二次带电液滴随流动空气被大量吸入不锈钢传输管，实现离子化及高效采集。(适用于代谢组学研究)　　2013年，台湾中山大学谢建台教授课题组提出热脱附电喷雾离子化(Thermal desorption–electrospray ionization mass spectrometry,TD–ESI)技术并发表在Analytical Chemistry。TD-ESI技术机理：利用细微金属探针取样，以加热等施加能量方式将分析物气化，导入游离区，并使其与游离区内的带电荷物质反应后，使分析物带电荷，再进入质谱。(适合极性样品，弱极性物质较难离子化)　　2014年，北京大学刘虎威教授课题组提出等离子体辅助多波长激光解吸附离子化质谱(Plasma Assisted Laser Desorption Ionization Mass Spectrometry,PAMLDI)技术并发表在Analytical Chemistry期刊上。PAMLDI技术的机理：利用三波长激光器发射激光对样品进行解吸附，运用等离子体对解吸附的样品进行离子化之后进入质谱分析。(适用于一些小分子混合物及其成像)东华理工大学陈焕文教授课题组开发了电喷雾萃取电离源(EESI)，其技术原理：EESI源主要由电喷雾通道和样品引入通道构成，带电试剂 (如甲醇或水)在高压电场的作用下经由电喷雾通道喷出，形成大量微小带电液滴。这些带电液滴与样品通道喷出的中性样品液滴发生交叉融合，在离子源与质谱仪器离子入口之间的三维空间中发生能量和电荷的传递作用，使得样品中待测物获得电荷和能量，成为带电液滴，最终经历去溶剂过程成为气态离子，供后续质谱分析。　　四川大学段忆翔教授团队开发了微波等离子体的常压解吸离子源(MIPDI)，基于直流微等离子体的常压解吸离子源(MFGDP)等常压离子化技术。技术特点： MIPDI源的气体温度较高，因而具有较强的解吸能力 而MFGDP具有温度低，能量低的特点，所产生的离子能量相对较低，因而分子离子峰特别明显，适用于生物大分子的离子化。　　目前原位质谱技术已发展较为成熟，转化的产品已有10余种，该技术也迅速应用在诸如食品、药品、材料、物证、环境、卫生等领域的安全检测与品质控制，其在组学分析、新药研发、中药及天然产物分析、和生物分子成像等领域，其应用也发展迅速。近些年商业化的原位质谱产品也层出不穷，下方为部分商业化产品的盘点与梳理，供读者参考。　　目前基于直接电离技术的质谱产品有：　　Waters公司：DESI-XS(解吸电喷雾技术)、SYNAPT G2-Si高清质谱(多反射飞行时间MRT技术+DESI技术)以及SELECT SERIES MRT(MRT技术+DESI/MALDI技术)。　　赛默飞：VeriSpray PaperSpray 离子源，纸喷雾电离技术+三重四极杆质谱技术。　　SCIEX：Turbo V离子源(采用ESI/Nano ESI/APCI技术)+三重四极杆质谱(如5000)　　岛津：DCBI(Desorption Corona Beam Ionization)离子化技术，产品有LC-MS2020质谱仪。　　清谱科技：Mini β小型质谱(离子阱技术)、直接质谱离子化装置采用的是微管纸喷雾电离技术(PCS)。　　华仪宁创：CRAIV-110小型质谱分析系统(DBD/探针技术+线性离子阱技术)、AMS-100质谱分析系统、单细胞质谱分析系统(DBD/探针技术+线性离子阱技术)　　虽然目前直接电离质谱的关键技术已经突破，产品也具有实用性，但是目前仍没有相应的标准把控市场端的质量，包括产品上市质量规范、第三方检测参照、用户使用质量甄别等。因此，想让该技术真正走向市场，走向用户，首要任务是将直接质谱离子化装置标准化，再做直接电离质谱技术测试的相关方法标准。　　基于此，为推动及引发更深层次的原位质谱技术的创新应用与产业化创新，为来自企业、科研院所、高校及政府监管部门的专家用户搭建交流与沟通平台，仪器信息网与华质泰科生物技术(北京)有限公司将于2021年7月8日联合举办“2021原位质谱主题网络研讨会”。会议日程（点击图片报名）点击了解更多：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/aims2021/

大家好，本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry的文章，In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry[1]。本文的通讯作者是中国复宏汉霖生物制品有限公司的刘卓宇博士。　　重组单克隆抗体(mAbs)正成为肿瘤和自身免疫性疾病最成功的治疗方法之一。与传统的小分子药物不同，抗体在电荷、大小和糖型上都非常不均匀。单克隆抗体的电荷异质性通常是由细胞培养、纯化和储存过程中发生的翻译后修饰(PTM)引起的。电荷变异由于其对单克隆抗体的安全性和有效性的潜在影响而引起了人们的注意。CEX通常用于组分收集，以收集纯化的变体进行结构征，然而，在CEX分离中使用的非挥发性离子试剂与MS检测器直接耦合时，往往会造成电离抑制和污染。为了避免这些问题，CEX馏分应在进一步LC-MS分析之前进行脱盐和浓缩。传统的峰收集、纯化和随后的组分表征方法是劳动密集型和耗时的，组分在这么长的时间里不稳定。此外，传统CEX-MS在分析分子量变化较小PTMs时难以进行表征。 在最近的研究中，基于CEX和MS的多维液相质谱技术，已经在研究电荷变异体上展现了诸多优点。通过CEX的组分收集和MS的分析，多维液相质谱实现了对电荷变异体的实时表征，在缩短了检测时间的同时，也减少了由于传统手工方法诱导的人工PTMs，并且能够得到之前无法检测到的不稳定的中间体。该技术具有较好的重现性和灵敏度，对PTM的序列可实现高覆盖率的表征。在所开发的方法中，在1D CEX上分离的11种电荷变体在自动进样器中被收集到96孔板中。随后，通过多次进样，将单个馏分装入二维柱上进行预浓缩，以收集适当的量。这种新方法能够自动收集低丰度的多种电荷变体，然后通过不同的在线过程进行彻底的表征，包括分子量分析、肽图谱和Fc-γ-RIIIa受体亲和力评估。　　图1. mAb-A1和mAb-A2的CEX谱。通过优化的纯化工艺去除mAb-A1中的B5-B8峰，以消除信号肽相关变异，命名为纯化抗体mAb-A2。　　如图1所示，mAb-A的CEX图谱显示出较高的电荷异质性，PTM引起的mAb-A1电荷异质性可能对产品的安全性和有效性构成潜在风险。虽然不需要的电荷变体可以通过下游净化过程消除，但变体的去除会显著降低产量，从而增加成本。因此，需要对mAb-A1电荷变体进行深入研究，以确定其对产品质量的影响，并为工艺优化提供信息。研究中，先通过2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析鉴定了11个mAb-A1电荷变体，包括2个AP (A1和A2)， 1个MP和8个BP (B1-B8)。一方面，2DLC(CEX × RP-C4)-MS方法具有时间效率，每个峰只需40分钟。另一方面，2DLC(CEX × RP-C4)-MS法省力。省去了传统脱机分析所需的超滤、预富集、脱机还原等人工操作。　　变体在亚单位水平上通过高分辨率质谱初步鉴定。如图2所示，重链的TIC图谱在所有电荷变体中是一致的 通过对HC1和HC2峰的质谱分析，确定了HC上的PTMs，这些PTM是常见的，已报道对抗体的安全性和有效性影响不大。去卷积质谱显示，B5、B6、B7和B8的LC1峰被RVHS-LC2 (Arg-Val-His-Ser-LC2, MWLC2 + 479.5 Da)和TRVHS-LC2 (Thr-Arg-Val-His-SerLC2, MWLC2 + 580.6 Da)的信号肽相关变体所覆盖。由于这些物种在精氨酸残基位点易被色氨酸切割，因此可能在肽图谱中被错误地识别为含有VHS的变异。通过2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析，可以很容易地在亚基水平上获得mAb-A1未截断的RVHS和TRVHS变体。　　图2. 2DLC(CEX × RP-C4)-MS分析mAb-A1及其电荷变体的降低分子量。(A)总离子色谱图。(B) LC1的去卷积质谱。在mAb-A1的B5-B8变体中，LC1与未截断的RVHS和TRVHS分离。　　通过4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS分析鉴定出7个mAb-A2的电荷变体，包括3个ap、1个MP和3个bp。在变体中获得的PTMs包括脱酰胺(图4B)、Pyro Q(图4C)、c端Lys截断/Pro酰胺化(图4D)和Met氧化(图4E)。所有ap均发现HC N55脱酰胺。据报道，HC N55的脱酰胺会影响抗原-抗体结合活性据报道，Fc氧化会影响FcRn结合，对药代动力学(PK)产生负面影响。4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS的数据采集在1天内完成，以小于0.5 mg的样品表征了mAb-A2的7个变体。mAb-A2的肽图谱序列覆盖率达到90%。　　图3. 4DLC(CEX × RP-C4 × Trypsin×RP-C18)-MS在线肽图谱。(A)经鉴别的重叠色谱图mAb-A2主峰的肽段。(B)所有mAb-A2变异的HC N55脱酰胺。(C) N端谷氨酰胺环化成在所有mAb- A2变异体中HC Q1的焦谷氨酸。(D)在所有mAb-A2变体中，C端HC K450的赖氨酸截断和HC P448的脯氨酸酰胺化。(E) HC M255下蛋氨酸氧化。　　由于Fc-γ-RⅢa的结合亲和力一般与ADCC效价具有良好的相关性，且Fc-γ-RⅢa的结合能力可以反映在Fc-γ-RvⅢa柱上，通过2DLC(CEX × Fc-γ-RⅢa)分析间接监测了mAb-a的电荷变体的生物活性。APs中峰3的丰度高于MP和bp，表明酸性峰具有更好的Fc-γ-RⅢa亲和力。对Fc-γ-RⅢa色谱中mAb-A2的三个峰进行分离，并进行离线N-聚糖分析，以获得准确的糖型分布结果。在峰1、峰2和峰3中观察到聚焦化和半乳糖基化的含量逐渐增加。集中化已被广泛报道可增强ADCC的活性有趣的是，观察到半乳糖基化对Fc-γ-RⅢa亲和力的积极影响，这与先前的研究一致。　　图4 (A)Fc-γ-RⅢa亲和谱图2DLC(CEX×Fc-γ-RⅢa)分析。(B)mAb-A2的N-聚糖谱及其Fc-γ-RⅢa亲和组分 (峰1、峰2、峰3)。　　综上，利用MDLC-MS系统深入表征电荷变体的结构和生物活性，包括分子量、PTMs和Fc-γ-RⅢa亲和力。该过程可以在发现和工艺开发阶段对单克隆抗体进行电荷变异分析。MDLC-MS可以在研发中发挥重要作用，使从DNA序列到新药研究(IND)申请的时间流程缩短。　　撰稿：李孟效　　编辑：李惠琳　　文章引用：In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry　　李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin　　参考文献　　1. Liu, Z., Y. Cao, L. Zhang, Y. Xu,Z. Zhang.(2023).In-Depth Characterization of mAb Charge Variants by On-Line Multidimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. Analytical chemistry.

p　　strong仪器信息网讯/strong 2018年6月3-7日，第66届美国质谱学会年会(ASMS 2018) 正在美国加利福尼亚州圣地亚哥召开。为满足strong食品安全、食品真伪鉴别以及生物医学研/strong究的多方面分析需求，Waters(简称：沃特世)于会上推出系列新品，包括用于食品安全分析的气相色谱-质谱/质谱(GC-MS / MS)系统，以及用于食品、配料和加工产品快速分子指纹识别的直接分析质谱系统。/pp　　span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong食品安全分析 - 沃特世® Xevo™ TQ-GC系统/strong/span/pp　　ASMS上，沃特世展出用于食品安全和质量实验室的GC-MS / MS系统——Xevo TQ-GC质谱仪。当前全球正使用超过数百种杀虫剂，新型污染物的出现引起了有关监管部门的注意，实验室迫切需要能够准确检测和定量分析各种食品类型和农药的分析仪器，此时GC-MS / MS以及LC-MS恰好成了实验室人员的首选。在遵循监管部门要求的前提下，Xevo TQ-GC让实验人员在对食品中的农药残留和其他污染物进行定量分析时，始终满足甚至超出检测限。该系统将于今年晚些时候正式推出。/pp　span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong　食品真伪与掺假 - 带有LiveID系统的DART QDa/strong/span/pp　　沃特世与IonSense™ 公司合作开发的DART™ QDa™ 与LiveID™ 系统是一款用于快速分子指纹识别食品、成分和加工产品的直接分析系统。它允许科学家回答如下问题：我正在测试的样品是否真实?它的组成是否改变了?样本质量好还是差?采用LiveID软件平台，该仪器可在数秒内执行实时样品识别，并验证样品真伪或掺假。/pp　　实时直接分析(DART)是一种针对各种样品类型的直接和快速分析技术，只需最少的样品制备，不需要色谱分离。 Waters LiveID软件使用从DART QDa分析获得的化学图谱来训练和验证多元统计模型。 LiveID模型可用于识别未知样本，以近实时方式生成易于解释的结果，并在几秒钟内提供简单的Yes/No回答。/pp　　strongspan style="color: rgb(79, 129, 189) "教育未来的科学领袖 - ACQUITY QDa实用MS教育套装/span/strong/pp　　与英国斯旺西大学国家质谱中心联合开发的ACQUITY™ QDa实用质谱教育软件包，其设立初衷是为给大学化学部门提供一种负担得起的方法，使本科生能够在他们的学位计划期间访问质谱仪器并接受教育质谱的基本原理。/pp　　当前大学的许多质谱仪都安装在核心或专业设施中，通常只有主要研究人员(PI)和他们的扩展团队可以使用特定研究项目，很少有本科生可以直接访问。但是质量分析经验和相关基础知识对于大学毕业生进入劳动力市场来说又是宝贵资产。实用型MS教学套件包含了本科生需要的一切，包括实验、学生和教师手册、仪器、软件、化学标准和多媒体内容等，以丰富大学课堂的质谱基础知识教学。/pp　　NMSF实验官员Rhodri Owen表示：“与沃特世合作开发的一揽子教育计划旨在让学生有机会获得质谱的实践经验。ACQUITY QDa的设计紧凑且快速，非常适合在实验室之间甚至校外进行外展活动。在2017年的斯旺西科学节上，我们让9000多人有机会检测普通家庭用品。”/pp　　span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong推动生物医学研究/strong/span/pp　　此外，沃特世与Elucidata公司已达成一项联合营销协议，将沃特世 Symphony Data Pipeline™ 软件与Elucidata的Polly™ 工作流程和云应用程序相结合，实现高效的自动处理、质谱数据处理和代谢流分析研究。通过代谢组学通量研究测量生物系统中代谢物的生产和消耗速率。/pp　　沃特世与Biognosys AG已将其营销协议扩大到包括Biognosys® SpectronautPulsar® X软件、用于运行SONAR™ 软件的Waters Xevo G2-XS QTOF四极杆飞行时间质谱仪和PQ500参考多肽试剂盒。联合平台可在15分钟内重复性地定量分析大量蛋白质( 500)，非常适合生物医学研究实验室以临床蛋白质组学研究的系统化和标准化方式快速表征和定量大量样品的蛋白质谱。/pp　　同样在ASMS上，沃特世宣布发布目标组学库，包括新的MetaboQuan-R™ 方法包。该库是一个不断增长的可下载软件包存储库，可快速扩展实验室可测量的分析物数量，同时缩短方法开发时间。每个方法包中都包含一个Quanpedia™ 文件，其中包含Waters ACQUITY UPLC™ I-Class Plus系统和Xevo TQ-S微型三重四极杆质谱仪上用于“加载和运行”的所有色谱和质谱设置，并附带一份应用说明相关的方法。/pp　　用于蛋白质组学的Progenesis QI是进行宿主细胞蛋白质分析的极好工具，其中大多数分析物可以在多个实验中发现。此外，Waters MS(E)数据的工作流程改进了自动峰值检测阈值，可最大限度地提高鉴定的数量和质量，同时提高软件性能。/pp　　span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong沃特世宣布今年ASMS研究奖获得者/strong/span/pp　　沃特世会上赞助了ASMS研究奖，获得者是俄勒冈大学化学与生物化学系助理教授James Prell博士，并获得一张35,000美元的支票。 Prell的实验室使用最先进的质谱和离子淌度技术来研究纳米级大分子组装的物理和化学特性，包括生物膜中发现的物质。/ppbr//p

仪器信息网讯 2012年3月28日，AB SCIEX公司在北京亮马河饭店举行“2012 年AB SCIEX新产品发布会”，隆重介绍AB SCIEX在刚刚结束的Pittcon 2012上推出的用于常规定量和筛查4500系列质谱仪及UHPLC产品ekspert TM ultral LC 100/100-XL。来自科研院所、政府实验室的用户代表及媒体代表约100人参加了此次发布会。发布会现场AB SCIEX公司中国区总经理高醇新博士致辞　　AB SCIEX公司中国区总经理高醇新博士在致辞中说到，“AB SCIEX在2009年9月加入丹纳赫集团，成为丹纳赫集团生命科学与诊断业务的一员。在质谱技术方面，AB SCIEX是拥有20多年质谱创新历史，拥有近千项质谱相关专利技术。目前，AB SCIEX拥有串联飞行时间质谱(TOF-TOF)、三重四极串联质谱(TripleQuad)及三重四极杆/线性加速离子阱(QTRAP)等三大质谱平台 ，可全面覆盖从大分子到小分子的分析需求。此外，AB SCIEX拥有600人的应用技术团队，与全球1400家机构合作，可以广泛提供药物研发、食品和环境污染物分析、临床研究、法医毒理学、蛋白质研究等领域应用解决方案。”揭开4500系列质谱仪面纱（从左至右：AB SCIEX公司中国区总经理高醇新博士、AB SCIEX公司中国北方区销售经理蒋宏建先生、军事医学科学院杨松成研究员、中科院化学所王光辉研究员）　　此次推出的4500系列质谱仪是基于分析科学界科学家和应用专家的反馈，在AB SCIEX现有的系统上进行了重新设计，结合了4000系列的耐用性及5500系列的高性能打造的一款高性价比的质谱系统。AB SCIEX资深研究科学家LeBlanc Yves先生4500 QTRAP质谱离子传输系统图　　据AB SCIEX资深研究科学家LeBlanc Yves先生介绍，“4500系列质谱有三大创新，即(1)新的锥孔设计使得系统真空负载更低，系统稳定性更好 (2)全新的射频电场设计使系统可测质量数上限达2000Da，高于5500系列 (3)全新真空系统设计，保证真空系统更安静、性能更可靠。同时4500系列传承了5500系列的八大优势，如Turbo VTM离子源、QJet 2离子导入技术、Q0高压碰撞聚焦室、专利Qurved LINAC弯曲碰撞室、专利的线性加速离子阱技术Linear AcceleratorTM、AcQuRateTM脉冲计数检测器及与5500系列通用的软件平台等。4500系列质谱系统可满足毒药物动力学、法规生物分析、食品和环境污染物筛查、靶向定量的蛋白质组学、临床研究等应用需求。”AB SCIEX亚太区Eksigent产品负责人薛元臻先生ekspert TM ultral LC 100（左）/100-XL（右）　　与4500系列质谱仪同时发布的还有UHPLC产品ekspert TM ultral LC 100/100-XL，这也是AB SCIEX自2010年2月收购Eksigent公司后，首次推出UHPLC系统。据AB SCIEX亚太区Eksigent产品负责人薛元臻先生介绍，“AB SCIEX之所以开发ekspert TM ultral LC 100/100-XL系统是为了使AB SCIEX成为一个完整的LC/MS/MS系统解决方案供应商，ekspert TM ultral LC系统也成为Eksigent微升和纳升级液相产品的完美补充。”据悉，与eksigent微升及纳升级液相产品不同，ekspert TM ultral LC 100/100-XL是荷兰制造，其最大耐压达18000psi，流速范围0.001-5mL/min，专利的自动进样器能够更为高效的吸取样品，条形码阅读器配件能够提供监管的记录管理。AB SCIEX公司全球食品安全和环境市场经理Lauryn Bailey女士　　发布会上，AB SCIEX公司全球食品安全和环境市场经理Lauryn Bailey女士还给与会者介绍了4500系列LC/MS/MS系统在食品安全与环境、临床研究和法医毒理学中的应用。　　发布会后，AB SCIEX公司中国区总经理高醇新博士接受了媒体记者的采访。在采访中，高醇新博士表示，“AB SCIEX公司在TripleQuad及QTRAP技术方面追循小型化、大众化、移动化及自动化发展趋势，此次推出的4500系列质谱仪就很好体现了小型化和大众化的趋势。并且在完整解决方案方面，AB SCIEX今年也有更多计划，随着质谱、UHPLC产品的推出，AB SCIEX还将推出样品预处理相关产品，以及从姊妹公司贝克曼公司引入毛细管电泳系统等。”　　此外，高醇新博士还说到，“AB SCIEX公司很重视中国市场，未来将在开发针对中国市场产品、与中国同行展开合作及培养人才方面做更多工作。2012年，AB SCIEX还将在北京建立中国第二个应用技术中心，规模与上海应用中心堪比，并与其形成互补。”

布鲁克在今年ASMS中发布了多种用于高灵敏度和高通量分析的新产品，包括世界上首个商品化的后电离MALDI离子源（MALDI-2）；新的基于捕集离子淌度（TIMS）和平行累积连续碎裂（PASEF）技术的4D-蛋白质组学方法：高通量dia-PASEF和prm-PASEF；凭借碰撞截面积（CCS）精确测定，进一步提高timsTOF Pro在大队列样本检测和实时数据分析方面的性能。近日， 布鲁克 . 道尔顿生命科学质谱执行副总裁Rohan Thakur博士接受了媒体专访，讨论了布鲁克于ASMS 2020发布的最新质谱技术的相关细节，以及其在临床研究中的应用前景。Q1您能谈谈过去一年timsTOF Pro的表现吗？有哪些出色的研究项目采用了这项技术？Rohan Thakur: 过去的一年里，各个研究团体对timsTOF质谱平台（timsTOF Pro和timsTOF fleX）的接受度超过我们预期，因为使用者们也意识到TIMS技术带来的优势，比如TIMS在时间和空间的聚焦带来更高的灵敏度，离子淌度补偿质量对齐（MOMA，Mobility Offset Mass Alignment）无损性能并实现蛋白深度覆盖。timsTOF Pro另一个主要的优势是能使用短梯度实现深度覆盖，这让转化蛋白组学研究成为现实。在timsTOF Pro推出前，大部分蛋白质组学实验室只能在“覆盖深度”和“分析时间”中选择其一，而在timsTOF Pro上，即使采用短色谱梯度也能实现蛋白深度覆盖，分析通量从10样本/天提高升100样本/天。让研究者最满意的地方是timsTOF Pro具有出色的稳定性，能可靠的用于大队列研究中珍贵的样本分析，并持续保证高灵敏度和扫描速度，这正是做转化蛋白组学所需要的。在上一代的质谱上，要实现这些性能的融合是不可能的。牛津大学Roman Fischer博士在timsTOF Pro上进行败血症研究，采用100样本/天的分析通量，完成了将近5000血浆样本的分析。北京大学精准医学多组学研究中心Catherine Wong博士在timsTOF Pro上进行COVID-19相关的大队列研究，这些都是timsTOF Pro用于转化医学研究很好的例子。Matthias Mann教授团队也在timsTOF Pro上进行了一些开创性的研究，他们使用深度机器学习技术，采用上百万个学习样本预测多肽CCS值，以此来进一步将离子淌度这个关键的第四维信息用于蛋白质组学研究，这也是另一个正在timsTOF Pro上做非常出色的项目。Q2您能详细解释一下将PASEF与平行反应监测（PRM）进行联合的优势吗？Rohan Thakur: TIMS是利用气相进行多肽分离，这能为PRM实验带来极大的益处，因为TIMS既可以做为基于CCS值的离子选择器（从而分离同分异构和降低化学噪音），也可以做为灵敏度放大器（时间聚焦增强PASEF扫描功能），并且帮助四极杆优化母离子的选择。现在，您可以将四极杆隔离与独特的CCS值和m/z进行同步关联，从而进行更准确、更高选择性的非标记定量分析。Q3您刚才提到了研究者利用深度机器学习网络来准确的预测CCS值，这听起来是一个非常令人激动的领域，有希望利用这个技术来发现一些新的分子并鉴定，您能谈timsTOF Pro是怎样帮助这项工作的吗？Rohan Thakur: 离子淌度技术已经有接近15年的历史，但基于TIMS的CCS值测定技术的出现，让每一个离子都能被检测，这推动了深度机器学习技术能够深入理解离子在气相中的属性，从而更深入挖掘信息。得益于TIMS装置对CCS值高度重复和稳定的测定，数据科学家可以非常自信的采用TIMS测定的CCS值开发深度机器学习的算法，以达到准确预测CCS值的目的。在蛋白组学实验中，将多肽CCS值的实验值与上百万个峰的预测值进行参比有很多好处，最基本的好处是在做翻译后修饰研究中可以提高MS/MS采集中母离子选择性，从而提高翻译后修饰的鉴定率。目前看来，它的应用前景是具有无限可能的。Q4请谈谈开发MALDI-2的驱动力来自何处，以及如何提高灵敏度？ Rohan Thakur：第一个驱动力来自客户的实验室研究，他们希望看到MALDI能够分析更多种类的分子，以及对MALDI获得的目标区域或空间组学（SpatialOMx）的相关分子灵敏度的整体提高，在这些区域中，像代谢物、脂类和聚糖等特征内源性分子可以更深入的了解组织；第二个驱动力是可以通过LC-MS对划分出的组织区域进行进一步的组学分析。这两个因素与药物研究尤其相关，例如和癌症研究关联。灵敏度提高是通过向第一个激光器（常规MALDI）电离的分子离子云中发射第二束激光（MALDI-2 PI），在那里额外的能量导致发生电荷转移反应，从而提高了电离效率。这个过程需要MALDI操作在一定的气压环境下进行，因此可以在双离子源（ESI/MALDI）timsTOF fleX平台上完美地实现。Q5您认为配备了MALDI-2后的timsTOF fleX的灵敏度提升将如何促进小分子和脂质在辅助疾病的诊断和治疗的研究？Rohan Thakur：侧重于癌症的药物研发将受益于MALDI-2 后电离技术（PI），因为它将允许科学家把转录组的变化与SpatialOMx联系起来。这里的关键是对特定细胞群的识别定位，这些细胞群可以通过组织成像发现在肿瘤内、肿瘤边界和肿瘤远端的脂质或细胞表面聚糖的变化，再进行蛋白质组学、脂类组学和代谢组学的深度分析。这样的研究在过去是不曾有的，timsTOF fleX可以让你在一台仪器上进行所有这些实验。除此之外，包含TIMS新维度的MALDI实验使每个像素包含的有价值信息的大大增加；并且以10KHz的激光速度和10um的空间分辨率进行这项工作是首创。你可以在不同的组织切片中使用外源分子或内源分子的碰撞截面（CCS）值，然后在同一仪器上进行LC-MS分析时使用相同的CCS值。由于其多功能性，timsTOF fleX以极大地提高研究实验室的工作效率。Q6考虑到药物化合物的药代动力学和药效学分析能力的高要求，这些新技术在定量质量成像（qMSI）方面会对药物开发时间表产生什么影响？Rohan Thakur：在药物开发过程中，尽早获得关键信息是这些技术的重要优势，因为它可以提高整个过程的效率。由于信息的高度真实性，例如药物是否在正确的组织中击中了正确的靶点，你可以推进有前途的新化学实体（NCE）或者停止出现早期毒性的NCE的后续开发。这会导致更多的NCE在这个过程中向前推进，从而增加你找到具有正确疗效的候选药物的机会，同时最大程度减少了无效药物的投入消耗。对药物开发时间表的影响是一个方面，而获得有效药物是另一方面，这将加速更安全的药物推向市场的过程。

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.

仪器信息网讯 进入21世纪后，我国质谱仪器迈入快速成长期，产品种类从单四极杆拓展到离子阱、飞行时间质谱，类型从实验室台式拓展到在线、车载、便携式。如今，质谱已成为市场上最火的科学仪器投资概念股，质谱技术向POCT化、自动化等方向发展是大势所趋。在快速发展过程中，如何抓住应用行业政策更新带来的市场机遇?国产质谱仪器企业应该关注哪些重点行业?如何更好地推动中国质谱产业高质量发展?　　2023年5月19日，仪器信息网联手浙江省先进质谱技术与分子检测重点实验室共同举办“第七届中国质谱产业化发展论坛——质谱产业发展趋势与机会展望”，会议特别邀请了中国人民解放军总医院主任医师王成彬、复旦大学教授李庆、西交利物浦大学教授傅磊等行业专家与谱育科技、禾信仪器、东西分析、苏州医工所天津工研院、瑞莱谱、豪思生物、舜宇恒平、皖仪科技、华仪宁创、毅新博创等国内质谱企业代表、以及中科院、核工业地质研究院、医院、生物医学分析中心等单位的质谱专家用户进行交流，分享对于国产质谱”破局“的独到见解。宁波大学丁传凡教授主持本届论坛，另有近200位仪器企业、科研单位、检测机构等关注质谱产业化进程的专家代表出席论坛，参与互动。　　第七届中国质谱产业化发展论坛现场　　浙江省先进质谱技术与分子检测重点实验室主任、宁波大学教授 丁传凡　　临床质谱在需求牵引下发展：分离技术创新、应用场景是关键　　自2010年为检验科引进第一台微生物质谱(MALDI-TOF)起，13年过去，质谱技术已在中国临床检验领域快速发展，并在微生物鉴定、新生儿疾病筛查、药物浓度监测、体内激素和营养素检测等方面发挥着重要作用。目前中国临床质谱市场已经涌现出超过30家仪器及试剂供应商品类也囊括了MALDI-TOF、LC-MS/MS、ICP-MS等质谱仪器。但同时，质谱技术在临床领域刚刚起步，还有很多问题需要解决。如，质谱的前处理手段复杂、数据处理较难、对从业人员知识和技能要求较高等，均从一定程度上限制了其在临床领域的应用。同时，质谱的重复性、稳定性仍需进一步提高。　　针对上述问题，王成彬认为，提高质谱仪器的自动化程度、推出商品化的试剂盒、减少操作人员在前处理和仪器使用过程中的操作等是临床质谱技术的一大发展方向。更规范、更标准、商品化程度更高、成本更低、速度更快的质谱技术一定可以在临床上有优秀表现。国内已经有不少团队和企业在自主研发可实现自动化分离提取的前处理技术，其中磁性分离材料在自动化分离纯化领域的应用潜力巨大。同时，临床质谱的应用领域也在不断开拓，针对不同的应用目的，开发出专用化仪器也是未来发展的热点。　　《质谱技术临床实验室应用》　　中国人民解放军总医院主任医师 王成彬　　质谱在药物研发的发展趋势：定性+定量、快速+精准　　质谱技术在药物研发中得到了广泛应用，在临床前阶段，质谱用于分析药物代谢、降解产物和基因毒性等信息，为药物设计提供可靠数据支持。化学合成过程中，质谱可用于快速准确地检测杂质和降解产物，优化药物工艺路线。质谱在药物制剂研究中起关键作用，用于配方研究和稳定性评估。临床研究阶段，质谱技术提供重要信息反馈，帮助发现新药物和靶点。质谱技术在化合物筛选、靶标发现和药物活性测试方面广泛应用，并在原料药和制剂质量控制中均发挥重要作用，确保药物质量和安全性。质谱技术的发展和应用推动了药物研发的进展，提高了效率和质量。　　傅磊认为，智能化和小型化是质谱技术未来在药物研发领域的发展趋势。随着这些趋势的推动，质谱技术将进一步提高药物研发的效率和质量，为药物的发现、设计和制备提供更强大的支持。　　《质谱在制药领域的应用现状及发展趋势》　　西交利物浦大学教授 傅磊　　大气环境研究的两架马车：在线质谱气溶胶分析+离线质谱发展非靶标技术　　质谱技术在大气环境领域的应用和发展趋势受到广泛关注，但中国与国外在大气污染形成机制上存在差异，中国的高有机物排放量导致了与国外不同的污染特征。因此，质谱技术在大气环境研究中有着多种应用，包括气溶胶分析和含氮有机物研究。通过在线和离线质谱技术，可以分析气溶胶的化学成分和毒性，并推导出其中的反应机制。此外，通过开发在线预浓缩的复级系统，结合离子色谱和微生物手段，可以更深入地了解气溶胶的化学成分和毒性特征。尽管目前在大气化学领域，人们在使用质谱技术进行颗粒物采样和初步识别方面还存在差距，但离线质谱技术的发展仍在快速发展，其中二维非靶标识别技术成为研究的热点之一。　　李庆表示，质谱技术在大气环境领域的发展趋势包括对气溶胶和含氮有机物的深入研究，在线质谱和离线质谱的应用以及不断提升分析精度和解析度的技术发展。这些趋势将推动大气环境研究的进展，为深入理解大气污染的形成机制和采取相应的控制措施提供科学依据。　　《质谱在大气环境领域的应用现状及发展趋势》　　复旦大学环境科学与工程系教授 李庆(陈建民)　　岛津作为著名的分析仪器供应商，近些年一直在积极跟进临床质谱的产业浪潮。2023年初，岛津与三家IVD企业签署了战略合作协议，旨在将临床质谱技术应用于IVD的不同细分领域。报告介绍了岛津在临床检验领域提供的整体方案，包括硬件设备、全自动前处理系统以及应对实验室自建项目的解决方案。　　《大健康时代，岛津临床液质乘风破浪》　　岛津企业管理(中国)有限公司高级专家 彭蜀莹　　作为质谱设备核心部件主要供应商的德国普发，始终深耕真空泵先进技术的创新发展。报告介绍了普发为质谱仪用户和设备制造商提供的真空泵产品，其具有低噪音、能耗低、维护成本低、占地面积小等特点。　　《质谱核心技术之能效高的质谱真空技术》　　普发真空全球分析仪器行业经理 Norbert Klopper　　报告后的议题讨论环节，与会嘉宾就”国产高端质谱如何进入前沿应用领域?“以及”中国质谱产业链的薄弱环节，及其如何建设?“等议题展开了热烈的讨论。议题讨论现场　　杭州谱育科技发展有限公司副总经理俞晓峰：从我们做仪器企业的角度来看，前沿领域是相对较少且相对新的方向。在这些领域中，科研是推动力量。要进入这些领域，首先需要确保我们的设备能够给用户带来帮助。其次，我们的设备能够与应用领域相结合，提供差异化的解决方案。以制药领域为例，质谱设备在制药领域有不同的专业需求和数据解析需求，我们的质谱产品可以与这些特殊需求结合，提供专用工具。这将成为我们进入这些领域的好机会和敲门砖。　　北京豪思生物科技股份有限公司总经理助理/CTO周立：我们之前是纯仪器公司，但在2017年开始转型为IVD临床检测设备和试剂盒的相关领域。现在我们的业务主要是基于IVD临床质谱检测，包括试剂盒、LDT服务以及自主开发的色谱和质谱设备。我们之前的产品通用性很好，可以应用于环境保护、食品安全等多个领域。以前我们需要一种仪器涵盖多个领域，因为不同行业的仪器需求不同。所以我们一开始考虑的是通用型设备，后来随着产品完善和升级，我们逐渐考虑市场上真正需要的东西。　　在临床检测领域，我们希望将更多”临床基因“纳入我们的检测仪器中。实际上，并不是所有的检测项目都需要最高精尖的设备性能，大部分常规检测项目并不需要达到如此高的性能指标，因此这就给国产设备的开发提供了机会。另一方面，我觉得王成彬主任之前提到的专业化很有启发。在实验室开发设备时，我们的工程师通常是追求完美的人，但实际上客户并不一定需要极致的性能。客户最喜欢的是方便，他们不希望自己费太多心思，尤其是在技术细节上与仪器较真。与进口仪器相比，我们应该更关注客户体验。如果我们能解决这个问题，逐渐培养出一大批客户，性能可能并不是最重要的因素。就像购买电视或冰箱一样，人们希望能够立即使用而不需要阅读说明书，他们不会考虑电视的分辨率或冰箱的编程能力，除非有特殊需求。　　瑞莱谱(杭州)医疗科技有限公司联合创始人/CTO李晓旭：我认为国产质谱大规模进入领域的条件已足够。政策和资本引导已经到位，政府在项目和采购政策上为国产质谱仪器的大规模应用提供了前提条件。其次，要突破跨国厂商的包围，可以集中火力攻破一处防线，以谱育在环保领域的努力为例。临床质谱被认为是质谱进入临床领域的重要手段，仪器厂商需要使质谱仪器在使用上更加简便，注重解决方案和实际应用效果，以及持续研发和打磨细节的工匠精神。　　中国人民解放军总医院主任医师王成彬：我认为质谱仪器的高端表现在精密度、灵敏度以及检测特异性等方面，能够检测到其他方法无法检测到的物质。然而，仅仅追求高端性能是不够的，需要根据具体应用需求进行产品开发，并强调简化操作和傻瓜化的需求。以流式细胞仪为例来看，其在临床应用上的普及性是因为将其原理用于细胞分析仪的开发，从而实现了普遍应用。类似地，针对肿瘤的细胞染色也需要将原理转化为实际的分析仪器，而不仅仅停留在显微镜的层面。我呼吁制造商、研发人员和检验人员共同合作，包括前处理等环节，将质谱仪器做成完整的设备。当前，中国在电子产品和信息材料领域的发展已经很快，资本也不是问题，合作和共同解决问题是推动质谱仪器发展的关键。　　核工业北京地质研究院副总工程师郭冬发：”高端质谱“的定义是相对的，可以是价格贵或者在特定领域应用中有特殊性能。另外，我提两点建议：1. 建立国产仪器采购的保险制度，以增加用户的购买信心 2. 提高政府对首台套高端仪器的补贴标准，以吸引更多用户进入高端市场。这些建议旨在解决用户购买和使用高端仪器的问题。　　启先核(北京)科技有限公司总经理姜山：进入市场和发展高端质谱仪需要技术领先、产品可靠，同时要考虑创新能力和用户需求，采取适合的策略，并寻求资本支持。中国在整体创新能力方面相对较弱，存在体制、评价体制和领军人才等问题。在此前提下，我提出两个具体的办法：一是采取”农村包围城市“的策略，从三线城市起步，借助顶级学者的影响力逐步扩大市场 二是寻找突破口，瞄准用户需求，与用户多沟通，并注重技术推动。此外，寻找资本支持的也很重要，通过资本力量协助仪器的开发和市场拓展。　　北京东西分析仪器有限公司技术总监顾好粮：为了引入资本和改善国产质谱仪器行业的生态环境，需要在不同层面上进行改革，包括政策支持、市场拓展、技术提升、供应链管理和人才培养等方面。第七届中国质谱产业化发展论坛嘉宾合影