质谱测量问题分析

2011年11月29日 10:00-11:00，海洋光学在光电新闻网上成功举办了&ldquo 微型光纤光谱仪在LED光谱测量中的应用以及常见问题分析&rdquo 在线语音研讨会，近200名观众报名和关注，对此次参加的观众，海洋光学致以最诚挚的感谢。10日前我们将公布参加此次研讨会观众的中奖名单，敬请关注。 本次研讨会主要是介绍微型光纤光谱仪在LED照明领域中的应用及测量方法，可以用于LED等光源及其灯具的在线快速光谱测量测试及其品质控制，可以进行光度测量诸如：光通量、照度、光强、亮度；及颜色特征测量诸如：主波长、色度坐标、色纯度、显色指数、色差、色温。希望可以为工业生产及其标准计量规范提供参考与借鉴。 视频回放请点击：http://webinar.ofweek.com/activityDetail.action?activity.id=4391010&user.id=2 12月海洋光学还将以开展分别以太阳能模拟器、拉曼光谱仪、膜厚测量、球\平面光学器件测试系统为主题的在线研讨会，了解最新信息请关注：http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20111202/3683816/ 如果您想进一步了解光纤光谱仪及其应用，如果你有更好的建议和意见希望和我们分享，请关注我们的论坛： http://bbs.instrument.com.cn/forum_653.htm

4月14日，复旦大学公开招标购买1套超高分辨质谱测量分析系统，预算500万元。　　项目编号：0705-2140*****811　　项目名称：复旦大学超高分辨质谱测量分析系统采购国际招标　　采购需求：　　1、招标条件　　项目概况：超高分辨质谱测量分析系统采购　　资金到位或资金来源落实情况：本次招标所需的资金来源已经落实　　项目已具备招标条件的说明：已具备招标条件　　2、招标内容：　　招标项目编号：0705-2140*****811　　招标项目名称：超高分辨质谱测量分析系统采购　　项目实施地点：中国上海市　　招标产品列表(主要设备)：序号产品名称数量简要技术规格备注1超高分辨质谱测量分析系统1套仪器分辨率不小于：400,000 FWHM预算金额：人民币500万元 合同履行期限：签订合同后3个月内　　合同履行期限：签订合同后3个月内　　本项目( 不接受 )联合体投标。　　开标时间：2021-05-07 10:30(北京时间)

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong span style=" font-family: times new roman " 2016年9月10日-12日，布鲁克作为高端质谱生产制造商参加了在青海西宁举办的第34届中国质谱学会学术年会。继去年推出用于完整的组织成像的rapifleX MALDI tissuetyper之后，布鲁克在今年的美国质谱年会(ASMS 2016)发布了全新的质谱技术平台捕集型离子淌度QTOF( timsTOF)和rapilfeX TOF/TOF。仪器信息网编辑在西宁会议现场就布鲁克质谱的最新技术与市场情况采访了布鲁克质谱中国区高级商业总监王克非与全国销售经理鲁静。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" 布鲁克道尔顿中国区高级商业总监王克非与全国销售经理鲁静.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/97e1da20-fbb8-4bc1-be16-50fd7b344b15.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " strong 布鲁克道尔顿中国区高级商业总监王克非与全国销售经理鲁静在布鲁克展位合影 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　timsTOF是一款将布鲁克专利TIMS(Trapped Ion Mobility Spectrometry)技术与ESI-QTOF质谱联用的布鲁克最新技术。王克非博士在本届质谱会质谱检测新方法的研究分会场详细介绍了timsTOF捕集离子淌度高分辨质谱原理及应用，到场听众对该技术表现出浓厚的兴趣。 /span /p p style=" text-align: center " img title=" 质谱检测新方法的研究分会场.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/15fd8de7-94ec-405c-b7bc-9e888fe6786a.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " strong 质谱检测新方法的研究分会场 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " strong img title=" 王克非博士.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/b5809cd5-a6eb-493f-94b6-1daf12d41e27.jpg" / /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " strong 王克非博士在质谱检测新方法的研究分会场介绍timsTOF捕集离子淌度高分辨质谱原理及应用 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　在报告之后，仪器信息网编辑针对timsTOF的原理与技术创新采访了王克非博士。据王克非介绍，捕集型离子淌度技术(Trapped Ion Mobility)是近几年新发展的离子淌度新技术，布鲁克成功将这一技术用在了液质Q-TOF产品中。其离子淌度分析部分包含离子漏斗和淌度分析器，能够捕获聚集离子以达到更高的分析效率。与传统离子淌度的载气与离子同方向流动不同，tims的分析是载气与离子在电场作用下反方向流动，较大离子因淌度较小而先流出进入质谱分析。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　timsTOF能够提供高分辨的淌度和质谱分析。据介绍，该系统的离子淌度分辨率R超过了200。而独特的离子淌度扩展技术imeX能够调整淌度的分辨能力。用户可以在分辨率与所需求的分析质量数(m/Z)范围之间平衡选择，给科研工作带来了灵活性。timsTOF可应用于同分异构化合物的分析，因为异构体在一般的LC-MS/MS上很难分析。timsTOF还可分离和排除母离子干扰离子，极大程度降低背景噪音，提高二级图谱质量。timsTOF在分析中可以得到准确的(& lt 0.5%) 碰撞截面值(CCS)，为复杂物质定性定量分析提供了另一个关键参考信息。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　王克非还提到，离子淌度质谱系统的软件是体现系统优越性的重要一环。timsTOF采用开放的数据格式(*.tdf)和开源格式SQLite支持用户定制分析过程与算法。灵活的软件使用户能根据高分辨的离子淌度质谱数据实现在热图、mobilograms和质谱谱图之间的相互分析研究。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　布鲁克在离子淌度技术发展方面做出新的技术突破，于今年把捕集离子淌度技术与QTOF的结合带给了用户。对此，王克非感叹说：“匠人匠心，德国先进技术一直在传承，在这背后是对高端质谱技术的坚持和热爱”。和布鲁克其他Q-TOF质谱一样，timsTOF能够获得精确的同位素峰形以及干净的MS/MS谱图，得到真实性更强的同位素分布(TIP)。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　除此之外，今年布鲁克先进的MALDI产品家族又添了新成员MALDI TOF/TOF –rapilfeX TOF/TOF，以满足更高应用需求，是科研工作者在生物药和生物仿制药的Top-down测序、糖基化结构分析、二硫键或三硫键定位分析和错配分析、组织成像等方面的最佳选择。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　王克非对布鲁克质谱的在中国的销售情况比较乐观。2016年上半年，受欧洲经济疲软的影响，布鲁克质谱在全球的销售业绩出现小幅下滑，但布鲁克质谱在中国的销售额却获得了2位数的增长。他透露，“今年MALDI质谱在中国销售额已经超过了100%的增长。布鲁克MALDI质谱在政府机构、科研、临床及工业微生物市场全面开花。” /span /p p style=" text-align: left " span style=" font-family: times new roman " 　　今年7月份，布鲁克质谱对内部进行了重新部署，正式任命原区域销售经理鲁静为全国销售经理。对于布鲁克MALDI质谱在中国的发展情况，鲁静补充说：布鲁克MALDI Biotyper是取得国内医疗器械许可证为数不多的质谱仪器之一，目前在国内医院微生物检验科、食品安全系统、疾病控制等系统得到了用户好评。除此之外，我们也能够为临床医院、科研院所等用户提供用于分子成像、蛋白组学研究等领域的高端研究级MALDI质谱。目前，在微生物鉴定之外的医学领域是我们的高增长区，主要是质谱用于精准医疗的热潮中。MALDI-TOF由于操作便捷易学、图谱简单易解等特点已成为医生和新兴的医疗企业首选的质谱平台，各种围绕着MALDI-TOF的诊断解决方案不断被开发出来。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" 布鲁克新技术交流会：应用专家潘晨松.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/cdcda811-91ac-4b65-ae6b-44917541eb47.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " strong 布鲁克新技术交流会：应用专家潘晨松介绍《基于液相色谱-质谱联用的代谢组学研究中代谢物的结构鉴定进展》 /strong /span /p p style=" text-align: left " span style=" font-family: times new roman " 　　对于布鲁克独有的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FTMS)，鲁静透露：在继中科院生态环境研究中心和中科院大连化物所之后，石油化工科学研究院将成为国内第三家拥有最高分辨率15T FTMS的研究机构。鲁静对FTMS的应用充满信心，她表示：目前在国内拥有2台和2台以上FTMS的单位逐渐增加，FTMS的应用技术正在不断发展。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　在2016年8月的国际质谱大会(IMSC 2016)上，布鲁克发布了最新的FT质谱solariX 2XR。该产品具有7T磁场价格适中，在1秒检测时间内能够达到120万的检测分辨(m/z 200)，可以稳定的获得未知小分子化合物的分子式。用户能够利用solariX 2XR质谱获得1千万以上的分辨率，清晰分辨出其他质谱技术无法分辨的质谱峰，可用于进行石油、可溶性有机质、质谱成像、代谢组学及自上而下蛋白质组学等研究领域中的极度复杂样品。 /span /p p style=" text-align: left " span style=" font-family: times new roman " 　　在问到对今年的最新产品timsTOF的市场前景预估时，鲁静表示，布鲁克的QTOF具有很多优势，如鉴定的重要指标同位素峰型最为接近真实值。再加上timsTOF融入了最新的捕集IMS技术，已经引起了很多用户的关注，截止目前已经产生了订单。她表示，希望timsTOF能够帮助更多的科研工作者解决分析难题。 /span /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: times new roman " 仪器信息网编辑：郭浩 /span 楠 br/ /p

6月9日，记者从中国计量科学研究院和公安部物证鉴定中心获悉，其所进行的毒品标准物质研究取得了新进展：成果能初步解决目前法庭科学毒品检测领域的溯源问题。目前成功研制的包括海洛因、甲基苯丙胺、氯胺酮、吗啡等多个标准物质均已应用于公安部物证鉴定中心以及其下属的检测机构，保证了其检测结果的溯源性，其中7种与国际水平相当，13种国家一级标准物质填补国内检测领域的空白。 　　中国计量科学研究院化学计量与分析科学所所长李红梅介绍，我国研究机构和检测结构对毒品成分量的测量，采用了液相色谱法、气相色谱法、质谱法等进行相关的检测。但由于标准物质的匮乏目前均无法进行溯源，其检测结果的可靠性得不到保障，在该研究之前，我国还没有用于毒品成分量测量用的标准物质，测量结果的溯源性保障亟待解决。 　　据悉，中国计量科学研究院和公安部物证鉴定中心分别在2009年和2012年，针对毒品标准物质的研制及相关检测量值溯源研究签署了框架合作协议。在质检总局的质检公益行业专项经费的支持下，该研究从毒品成分量核心测量能力着手，重点研究急需的常见毒品成分量测量方法和标准物质。李红梅说，研究成果填补了我国国内该类标准物质的空白，打破了国外的封锁，为我国法庭科学领域毒品成分量检测溯源体系的建立提供了技术支撑和物质保证。

p 　　质谱技术是19世纪末发现的一项划时代技术，它通过测定物质的分子量而为探索物质的结构提供了丰富的信息。而将分离技术与质谱技术结合则是分离科学的一项突破性进步。比如采用质谱法作为气相色谱(GC)的检测器早已成为一项标准化的GC技术，但由于GC-MS不能分离不稳定和不挥发的物质，所以又逐渐发展出了液相色谱(LC)与质谱连用的技术。到现在，无论是GC-MS，CE-MS(毛细管电泳)，还是LC-MS都已经成为了分析化学领域的常规技术。 /p p 　　与传统的分析化学领域不同，能够应用于临床检测领域的技术不仅要能够满足对物质检测特异性的要求，还要能够满足临床检验对于准确性、重复性和线性度等要求。因此，任何一项能够被国家监管机构批准的临床检测，都不仅仅是一项技术的革新，而更是一整套具有完备技术说明、工作流程和数据规范的工作系统。 /p p 　　在我国，截止到2016年4月30日，CFDA总共批准了与质谱技术相关的进口器械12项，国产器械8项。这一数量与诸如生化、免疫、化学发光等技术的大量批件相比实在比例甚微，说明在这一方面在未来会有非常大的增长空间。 /p p 　　在目前获批的质谱技术相关批件中，主要分为两大类。一类是针对于小分子代谢物的检测，比如应用于新生儿代谢病筛查的丙氨酸、甘氨酸、25-羟基维生素D，以及同型半胱氨酸等的LC-MS、LC-MS/MS方法 另一类是采用MALDI-TOF(基质辅助激光解吸电离-飞行时间)质谱技术对于大分子(蛋白质)进行检测的质谱技术，这一技术目前主要应用于对微生物的鉴定。 /p p 　　随着技术的不断发展，不仅仅是针对于基因水平的研究越来越深入，针对于蛋白的研究也正在不断的与临床检测具有越来越多的结合。除了现有的ELISA，免疫和化学发光技术，基于质谱的技术在不久的将来一定会在蛋白质、蛋白组学、代谢组学领域成为对蛋白进行定量和监测的最重要技术，而将其应用于临床检测领域也将是下一个十年的检验领域的大事件。为此，美国FDA于5月初举办了一次大型的政府-高校-厂家的多方会谈，旨在从监管-学术-生产等多个角度对LC-MS技术在临床应用中的现状、可能碰到的问题以及如何对其进行监管等进行了深入讨论。下文将对此会议内容进行简述，为国内相关研究机构、生产企业以及政府监管机构提供最新进展。 /p p 　　即使在美国，LC-MS在临床检测中的应用也仅处于起始阶段。根据华盛顿大学教授Andy Hoofnagle提供的数据，在全美7700家获得CAP认证的实验室中，采用LC-MS技术的实验室大约只有不超过200家，比例不超过总实验室数量的2.6%。具体开展项目可参见下表1。 /p p style=" text-align: center " strong 表1& nbsp 采用LC-MS技术进行检测的CAP实验室数量一览表 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/17c23756-b545-4ae3-82a1-57ae323d7b28.jpg" / /p p 　　随着技术的不断进步，目前美国能够采用LC-MS进行检测的蛋白/多肽临床项目有14项，如下表2所示。 /p p style=" text-align: center " strong 表2 & nbsp 美国采用LC-MS技术进行检测的蛋白/多肽项目一览表 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/5902a8bc-ff10-4f09-bc64-0f06c6537212.jpg" / /p p 　　LC-MS技术是否能够与其他技术一样，在临床应用中得到认可，我们可以从某一项具体的检测项目中稍作了解。以25-羟基维生素D为例，可进行此项检测的方法和仪器都有很多种，所以可以从CAP的能力验证测试结果对LC-MS的检测能力进行了解，如下表3所示。 /p p style=" text-align: center " strong 表3& nbsp 25-羟基维生素D检测能力验证结果 /strong img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/342379a9-39b0-49e4-865d-347513581119.jpg" / /p p 　　从以上结果可以看出，LC-MS技术可以满足能力验证的要求，是可以应用于临床检验领域的。 /p p 　　作为全球最先进的药物监管单位，FDA在此次会谈中也派出了多名官员，从产品分类、注册流程、技术参数等方面对LC-MS的临床注册工作进行了详细的介绍。 /p p 　　在美国，早在1976年的医疗器械修正案就要求所有医疗器械必须合法进入市场，因此1976年之后的所有医疗器械必须全部经过FDA审批，才能进入市场。 /p p 　　至于大家最耳熟能详的体外诊断试剂相关产品(In Vitro Diagnostics，IVD)，根据美国联邦法规21 CFR 809.3条款，可理解为是医疗器械的一个亚类，其是旨在用于诊断疾病或其他不适的试剂，仪器和系统，包括对于健康状态的判读，从而用来治愈、缓解、治疗或预防疾病或其后遗症。FDA根据风险，将医疗器械分为三类，第一类为低风险，一般性控制就可以 第二类为中度风险，一般性控制通常还不足够，往往需要进行特殊控制 第三类为高风险，可对患者或使用者造成过度的伤害或疾病风险，以及对生命维持系统和人类健康造成重大损伤。目前要通过FDA批准才能进入市场主要有三种方式，第一种是上市前通告，也就是常说的510(k)，另一种是重新审批De novo，还有一种是上市前申请PMA(Pre-Market Application)。 /p p 　　510(k)包括部分I类产品(绝大多数还可以豁免)以及大部分的II类产品(极少数能豁免)，FDA根据其是否与之前的上市产品具有“实质性等同”来进行许可，目前，进行此类申请需要先找到一个与申请标的类似的产品(包括计算参数)并有类似的预期使用范围(即，前置产品Predicate)。FDA需要90天来给出答复。最终的决定书概要会公布在官网上。 /p p 　　De novo类别是针对目前市场上还没有前置产品的低风险到中等风险设备。根据具体情况进行I类或II类的划分，需要120天给出答复，De novo产品会成为以后具有相同预期用途产品类型的前置产品。 /p p 　　PMA类别是针对于III类产品的，其不需要前置产品，需要证明其安全性和有效性，可以要求在进行批准前征求顾问委员会的决定，其安全性和有效性数据(SSED)会在官网上公开，需要180天给出答复。 /p p 　　从FDA的角度出发，其职能在于要确保医疗器械、包括IVD产品，能够合理地安全且有效地实现其预期使用目的。所以，对其进行分析性验证是实现注册审批的第一步。具体到LC-MS相关设备及IVD产品时，则主要包括以下关键内容：(1)需要明确阐述何种被检物是通过IVD进行度量或检测的，(2)需要进行IVD检测的样品或样本类型，(3)所申报IVD产品的底层技术，(4)所实施检测的类型(定量检测、定型检测、半定量检测等)，(5)适用于所申报测试的患者人群，(6)检测结果的临床目的，包括所提供设备能够检测的疾病/不适(比如，可辅助于(某种疾病/不适)的诊断)，(7)所实施检测的参数设置，以及(8)最有可能获得检测结果的参数设置。 /p p 　　分管医疗器械审批的具体部门CDRH(Center for Devices and Radiological Health)，及其下属分支中最重要的两个办公室ODE(Office of Device Evaluation)和OIR(Office of In Vitro Diagnostics and Radiological Health)在本次会谈中特别指出，建议各申报单位在进行涉及基于蛋白和多肽的LC-MS相关产品申报之前，最好先提交一份预申报申请，从而能够与FDA进行关于充分交流，以免在开始审批程序之后再对相关申报方案进行修改。这些建议的具体内容，包括，但不限于： /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 1.准确度和重复性 /strong /span /p p 　　就LC-MS相关产品而言，因为其涉及的工作流程通常比较复杂，所以必须特别加以重视。需要考虑到的步骤包括了从样品收集直到最终的数据输出和分析，以及其中的某些特殊环节。 /p p 　　考虑到质谱技术可以一次对多种物质进行检测，因此，从一次质谱测量得到的针对于多个被检物的分析结果，可以被用作多重分析或可将其组合成为一个可接受的结果。但是，如果是多重分析，则要求所有被检物都需要在一个测试中被全部检测出来，而且每一种被检物都要被单独进行评价和报告。例如，来自于患者样本中的一种或多种蛋白，即若干的不同被检物，可作为单独因素合并于某一算法中，从而提供一个最终的、可接受的结果，例如预测某种疾病风险的分数。而FDA通常会需要申请人提供证据，说明每一种被检物对于最终分数的贡献，以及每一种组分在各种浓度组合中对于最终分数的贡献。 /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 2.线形度和回收率 /strong /span /p p 　　对于测量多种被检物LC-MS相关产品而言，无论是单独(通过多种不同的样板，每次测量一个)或者组合(以IVDMIA方式)进行测量，申请人都需要对每一种被检物(独立于其它被检物)进行线形度和回收率的评估。 /p p 　 strong 　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 3.样本的结转 /span /strong /p p 　　根据某项分析的工作流程不同，有可能存在前序样本中含有新的样本，而对申请人而言，则需要对所述工作流程中有可能产生结转的每一步骤都进行鉴定和评价。在FDA之前的受理过程中，的确接到过这样的结转研究，即在包括所述设备的一系列全部工作流程中，在阴性或弱阳性样本中出现了强阳性的情况。 /p p 　 strong 　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 4.检测限/分析灵敏度：空白限、检测限和定量限 /span /strong /p p 　　LC-MS相关产品依赖于质谱仪对于峰值的检测与定量，或液相色谱中随洗脱时间对离子流的测量。这两种测量都离不开对高于系统中化学与电子噪声的峰的检测。在实际情况中，由于缺乏可靠的空白样本，以及LC-MS技术的较低背景噪声，要想确定空白限(LoB，limit of blank)往往是很难实现的 然而，如果某些临床检测的判定点接近于一起的灵敏度极限时，LoB就显得至关重要了。LC-MS产品的检测限(LoD，limit of detection)是采用信噪比的低值计算出来的。在不同的设备中，信噪比往往是不一样的。 /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 5.分析特异性与干扰 /strong /span /p p 　　对LC-MS产品而言，主要有两类干扰物会影响对被检物的测量与定量。一类是存在于样本中的同重离子或近同重离子(isobaric or near isobaric ions)，此类离子能够在质谱仪中被同时检测到，从 /p p 　　而对正确离子的检测和定量造成干扰。因此有必要对这些干扰物的存在与否进行评估，从而阐明是否这些干扰物的存在会影响到所述设备的安全性和有效性，还需要考虑到在标准操作条件下质谱仪的分子量分辨率。 /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 6.样品制备 /strong /span /p p 　　对于LC-MS相关设备而言，其样品制备、尤其是涉及到蛋白和多肽的样品制备是非常复杂的，也是在相关分析检测中产生不精确和不可重复性的主要原因。因此，对操作人员、仪器、地点等各种变量进行控制的能力，都会对LC-MS产品的安全性和有效性提出挑战。 /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 7.内标 /strong /span /p p 　　对那些需要进行大量样品制备的LC-MS相关产品而言，内标的加入可以在整个工作流程中对不同步骤进行监控，从而了解被检物的鉴定和定量信息。一般而言，内标的加入时间在整个分析流程中越早越好。内标的加入还可以实现在不同样本、校准品和对照品中对被检物值进行规范化。 /p p 　 strong 　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 8.校准品和对照品 /span /strong /p p 　　校准品是用来将设备的原始输出值转化成被检物浓度的参考，这样的浓度可用于形成具有临床判断价值的数据。除了已知浓度的被检物之外，对照品通常需要含有固定数量的内标，从而能够在校准品和患者样本之间提供相对定量。在本文中，对照品是指对整个体系表现进行验证的材料，即阳性对照和阴性对照。这样的对照品并非是用于LC-MS相关产品流程控制中的标准品或内标。 /p p 　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 　 strong 9.对比方法 /strong /span /p p 　　通常，FDA都会以WHO和/或NIBSC的方法作为某一具体被检物的“金标准”。标准参考方法也通常是指为了获知目标条件有无二采用的最易获得的方法。很多时候，在针对同一种被检物的时候，可以有很多种不同的检测方法，当某一方法具有与提交申请具有相同的预期使用目的时，通常被称为前置方法(Predicate)。考虑到LC-MS设备的输出结果与大多数仪器，例如免疫分析的输出结果不同，因此要想直接对两种仪器进行比较是很困难的。要解决这一难题，且目前还没有金标准或者参考方法的情况下，FDA也可以考虑接受经由与临床“真实”(即，根据目前的各项标准，对某一患者状态的临床全面评估)的仪器性能进行过对比和证实的申请。 /p p 　 strong 　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 10.蛋白/多肽的选择 /span /strong /p p 　　除了少数不需要经过蛋白裂解就能够被轻易检测到的小分子生物活性多肽之外，绝大多数的多肽都是作为完整蛋白的代表。申请人可自行选择最适合于其申报检测项目的多肽，当然这些多肽的生物物理性质会影响其检测项目的表现，包括体内或在工作流程中对于翻译后修饰的敏感性，胰酶水解的速率和效率，多肽在样本和工作流程中的稳定性等等。 /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 11.峰选择 /strong /span /p p 　　峰的选择与评价对LC-MS产品的表现而言至关重要。影响液相色谱洗脱峰分辨率和重复性的因素包括色谱柱的选择，缓冲液，流速和温度等等。FDA之前就曾要求过申请人提交相关数据，证明在临床实验室可能碰到的各种操作条件下，色谱峰的分辨率和重复性可以满足审批要求。即使目前缺乏某些内标，FDA也可要求申请人提供数据，确保正确的峰和离子可以被检测和定量。 /p p 　　对挑选色谱峰的软件进行选择和评价也十分关键，尤其是在那些被检物接近于最低定量限的样本中，申请人需要对选峰软件的准确性和重复性进行评估，并理解其重要性。 /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 12.核心IVD组件 /strong /span /p p 　　对LC-MS相关的产品而言，有很多耗材和组件都是必须的，例如色谱柱，胰酶的来源和类型，免疫亲和抗体，免疫耗竭柱等。根据FDA之前的经验，对核心组件中的任意一种进行更换，都会导致分析过程中某种成分的改变，甚至需要对整个分析过程进行重新验证。 /p p 　　申报文件需要参考的相关标准文件如下表4所示。 /p p style=" text-align: center " strong 表4 FDA申报过程中的CLIA和CLSI指导性文件一览表 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/802f63d0-7ae3-412a-99f9-b0266684a45e.jpg" / 　　 /p p 　　来自美国国家标准与技术研究院(NIST)的Mark Lowerthal也就在临床质谱实验室中实施标准化等内容进行了讨论。主要涉及三个核心问题，第一是需要建立一个参考检测体系，第二是需要使用科学的标准体系，第三是需要建立可追溯的数据链，如下图1所示。 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/c8d955ab-9251-4c34-93c4-cfbc5a78adfa.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图1. 从标准物质到临床实验室检测的可追溯数据链 /strong p 　　Mark博士也就蛋白/多肽标准品的制备与分析提供了很多有价值的参考数据，比如最适合于作为氨基酸分析标准品的氨基酸可选自，但不限于，丙氨酸、精氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸和缬氨酸等，以及如何采用LC-UV，即NMR方法进行纯度分析。 /p p 　　利用LC-MS技术对蛋白/多肽进行检测，最大的难题是来自于对样本的预处理，即对蛋白/多肽进行消化、分离和提取的步骤。来自美国实验室集团(LabCorp)的Christopher Shuford博士通过计算机分析与计算，提出了根据对蛋白序列进行N-连接糖基化、O-连接糖基化、碘化、甲硫氨酸、半胱氨酸位点分析等方法，进而能够在胰酶水解之前对目的蛋白进行更加详细的分析，从而有针对性地进行目的蛋白的富集，进而提高最后的质谱检测灵敏度与特异性。 /p p 　　无论是在LC层析的过程，还是MS检测过程中，每一个峰的产生都是根据检测器对光电信号的响应而得到的，而当样本中的物质较多时，相邻的峰往往会出现叠加或者干扰的情况，这一直都是仪器分析中的难题。来自Indigo BioAutomation的科学家特别就这一问题提供了最新的专业建议。该公司在过去几年中，已经处理了超过10亿张色谱图，针对于LC-MS在临床中的应用，该公司建议首先要避免对原始数据进行修饰，从而能够降低验证的风险，即提供稳定的基线以及采集完整的峰 其次要避免对数据进行调整，从而能进行校正，即能够对某个模型进行验证，并可在有效线性范围之外进行稀释 第三对校正过程进行设计，从而获得最好的统计学效果，即如果所得曲线是线性的，则可采用随机的、可重复的水平来测量变异，并据此来表征仪器的状态，或者使用间隔的区间来测量非线性的情况。 /p p 　　质谱技术是目前比较先进的测量技术，能够提供相关仪器的厂家主要有赛默飞世尔(Thermofisher)、安捷伦(Agilent)、沃特世(Waters)、布鲁克(Brucker)、爱博才思(Sciex)和岛津(Shimadzu)公司。但每家制造商对于其设备都有不同的设计，这样就导致在信号采集，数据格式、结果评估等各个环节都不尽相同，很难将其进行比较，更不用说能够进行标准化操作。为了解决这一难题，华盛顿大学的Jarrett Egertson教授带领其团队与上述六家公司进行了长期的沟通、谈判，最终与所有公司都达成了共识，并在NIH的资助下，经过8年时间，开发出了世界上唯一一款能够将各种不同质谱数据进行比对的软件-skyline，使得不同类型质谱之间的数据可以相互比对和验证，大大方便了LC-MS的使用者。该软件现在已包括了400,000开发源代码的峰，还有60,000峰在检测过程中，全球已有超过7000个注册用户。 /p p 　　当然，我们也知道在LC-MS的临床应用过程中，也存在许多亟待解决的问题，比如，样本中的内源和外源干扰物。除了诸如血红蛋白的内源干扰物，来自于患者服用的药物，采血管内的化学成分，以及从干血片上洗脱下来的物质等外源干扰物也都能产生峰，从而在分析和解读过程中对目标被检物峰造成干扰。此外，还有一些其他的干扰因素，比如自然界中的同位素，C-13( 1 Da)，Cl-37( 2 Da)，在实际工作中是不容易区别开的 有些同(等)重分子，C19H28O2(m/z=288.21)和C18H24O3(m/z=288.17)，大多数四级杆质谱仪也不能对他们进行区分 还有一些多电荷的状态，如CHARGESTATE 3(m/z=387.84)和PEPTIDC 2(m/z=387.67)等，也很难通过常规的LC-MS方法得以有效区分。 /p p 　　而且，相对于现在自动化程度较高的生化、免疫和化学发光等方法，LC-MS技术在很大程度上对操作人员能力的要求也比较高，因此在我国的开展还需要循序渐进。 /p p 　　但从技术的进步来看，质谱技术的优势就在于能够准确的对蛋白/多肽进行检测和定量，而蛋白/多肽相关生物标志物必将成为未来的临床检测新增长点，所以LC-MS技术将会很快得到长足的发展，我们也将对这一领域进行持续关注。 /p /p

1、微生物质谱到底是个啥？提到“微生物质谱”，不妨把这一词组拆开来看，“微生物”大家都懂，就不多说了，那么“质谱”到底是啥？质谱分析是一种通过测量离子质荷比（质量-电荷比），从而确定其质量的分析方法（通俗点讲，质谱就是一种类型的“秤”，只不过它称量的是离子的质量），在众多的分析测试方法中被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。质谱仪器一般由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。由于进样方式、离子源、质量分析器等的不同，质谱仪分为不同的种类，临床上常见的有液相色谱串联质谱（LC-MS-MS）、气相色谱串联质谱（GC-MS-MS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）等等。我们通常所提到的微生物质谱法采用的就是基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）技术对微生物进行鉴定的方法。MALDI-TOF MS的离子化方式是基质辅助激光解吸电离（MALDI），是一种“软电离”的方式，这种电离方式可以产生稳定的分子离子，因而是检测生物大分子的有效方法，广泛地运用于生物化学，尤其对蛋白质、核酸的分析研究已经取得了突破性进展。图. MALDI-TOF MS的仪器结构那么，MALDI-TOFMS是如何进行样本检测的呢？首先，用一定强度的激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜，基质从激光中吸收能量，与样品之间发生电荷转移使得样品分子电离。离子在高压电场作用下加速进入飞行管中，小离子飞得快，先到达探测器，大离子飞得慢，后到达探测器，从而得出测定结果。图. MALDI-TOF MS的工作原理2、质谱为什么能够鉴定微生物？以细菌为例，细菌是原核生物的一类，是一类形状细短，结构简单，多以二分裂方式进行繁殖的原核生物，是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。细菌主要由细胞膜、细胞质、核质体等部分构成，有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。图. 细菌结构MALDI-TOF MS之所以能够对细菌进行鉴定，是因为细菌的核糖体蛋白具有保守性，一般不会随生长条件的变化而变化，而不同细菌的核糖体蛋白指纹图谱具有各异性，指纹图谱中的某些峰具有属、种，甚至亚种特异性。另外，同种细菌在同一培养条件下生长，所得到的质谱结果具有可重复性，这使得MALDI-TOF MS鉴定细菌结果更加准确。肠杆菌的质谱图结核分枝杆菌的质谱图图. 不同菌种的蛋白指纹图谱MALDI-TOF MS鉴定细菌基本流程是，将细菌纯培养后，点靶加释放液，细菌经过释放液充分处理后，可使得细胞内的蛋白成分更好地释放出来，待溶剂挥发后加基质，蛋白分子与基质形成基质结晶，上质谱检测。在质谱仪中，样品通过有效的电离将不同质荷比（m/z）的离子分开形成细菌特异性的清晰的指纹图谱，通过分析关键的质谱峰数据，与数据库中的已知菌种谱图进行比对，即可快速得到细菌鉴定结果。图. 微生物质谱鉴定操作流程3、为什么要用质谱做微生物鉴定？那么，为什么要用质谱做微生物鉴定，而不是别的方法？这就要先来说一说目前的微生物鉴定方法。目前微生物鉴定常用的方法为生化原理检测，即先判断革兰氏阴性还是阳性，再根据形态、酶反应、显色等不同方法，将具体微生物种类鉴定出来。对于绝大多数的微生物检测有一个绕不开的环节，那就是标本处理和培养。需要首先对样本进行预处理，根据涂片染色的结果选择合适的培养基分离培养，然后根据菌落特点，选择适当的生化反应或者自动仪器鉴定。然而，生化法微生物检测样品培养时间长，短到几小时，长到几天都有可能；只能鉴定常规菌种，准确度一般；另外，就是鉴定流程较复杂，离不开人工干预，耗时长（十几个小时甚至更长时间）。由于鉴定原理的不同，微生物质谱法可大大简化微生物的鉴定流程，缩短鉴定时间，上机之后，基本10min之内就可以鉴定出96个样本，称得上是一种微生物快速鉴定方法。理论上，微生物质谱的数据库可以无限大（当然这也只是在理论上）。目前市面上的微生物质谱产品数据库少则含有2000余种微生物，多的也有超4500余种的（例如融智生物的QuanID微生物质谱系统），远远大于生化法的数据库种类。而且，数据库可扩展，用户可根据需要自建库。 图. QuanID微生物质谱系统另外，而且是最重要的一点，就是微生物质谱鉴定的准确性高。除了得益于超大的数据库外，质谱硬件的性能也是鉴定准确性的保证。QuanID微生物质谱系统依托于融智生物新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF（新一代的MALDI-TOF MS），检测质量范围更宽（10-1000,000Da），重现性更高（SD＜5%），保证了微生物鉴定结果的高准确性。此外，QuanID微生物质谱系统的数据库还有一个独特之处，就是分为一级、二级两个数据库，二级菌库涵盖100多种相似病原体，可对基因型相近的难分辨微生物（如：大肠杆菌和志贺氏菌等）做出准确鉴定。（详见：QuanID突破微生物质谱鉴定的局限性）怎么样，这3个问题有没有让你对微生物质谱有了全面的了解呢？

PM2.5的防治问题一直备受关注，要先弄清PM2.5颗粒的来源才能有效进行防治。记者获悉，广州即将启动PM2.5在线源解析工作，该新技术可在线快速获得PM2.5单颗粒的化学物质构成，并及时判断主要污染物来源及其影响程度。据悉，日前，《广州市环境空气PM2.5在线源解析(质谱直接测量法)》项目研究工作方案已通过专家论证。 　　市环境监测中心站负责人向记者介绍，大气颗粒物的污染物来源解析技术(质谱直接测量法)则是通过化学、物理学、数学等方法定性或定量识别环境受体中大气颗粒物污染的来源。对颗粒物的化学组成进行定性和定量检测，剖析其主要来源及形成机理，掌握主要污染源的排放及其影响程度，为形成区域环境空气污染综合整治提供科学依据。 　　2012年6月，广州市市长陈建华曾公开透露，广州PM2.5最主要的来源是三类， 一是工业企业的燃煤，去年广州燃煤2894万吨 二是汽车尾气，这两部分在PM2.5的占比为36%~40%，是造成PM2.5浓度超标的主要原因 第三就是餐饮业的油烟，占比高达10%~12%，其他来源包括建筑工地扬尘、马路扬尘以及秸秆焚烧等。 　　但是，市环保局有关负责人表示，传统污染物的源解析是以手工采样和实验室检测为基础，过程所需时间跨度较长，时效性较差，实时污染源控制目标指导能力较弱，已难以满足预防需求。

化学反应在自然界中无处不在。揭示化学反应及其相关过程的机制和基本规律，对认识化学反应的本质、创制新的物质有着不可替代的作用。质谱作为一种重要的分析检测技术，由于具有极高的原位性、特异性、灵敏度、操作性，在化学反应中间体的捕捉、化学反应机制的跟踪等方面大放异彩。从化学反应发生的物相来分，有气相反应、液相反应、固相反应、界面反应等 从化学反应发生的驱动力来分，有电化学反应、高电场反应、光化学反应、催化反应等 从化学反应发生的环境来分，有大气化学反应、生物化学反应、微液滴反应、气泡反应等。质谱技术在这些反应所涉及到的中间体捕获和机理探索研究中均已取得了很大的进展。　　然而，机遇和挑战并存，化学反应中间产物通常有着不稳定、寿命短等特点，对质谱的进样、电离、结构解析等过程提出了一定的挑战，也对质谱方法的开发提出了新的要求。　　为推动质谱技术在化学反应机制研究中的发展，集中报道相关领域的最新成果，促进广大质谱工作者的交流与合作，《质谱学报》计划组织一期“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑。　　本刊邀请南开大学张新星研究员担任该专辑的执行主编。　　欢迎各位老师不吝赐稿!　　1. 征稿范围(包括但不限于)：　　(1)多种类型、多种环境化学反应中间产物的捕捉与测量 　　(2)化学反应新、奇、特中间体的发现 　　(3)化学反应中间产物质谱检测新方法的开发。　　2. 发表形式及时间：正刊(EI，中文核心)，2024年1月　　3. 稿件要求：　　(1)研究性和综述论文，接收英文稿件 　　(2)投稿论文必须为未在正式出版物上发表过，不存在涉密问题，不存在一稿多投现象，不存在学术不端问题。　　4. 投稿方式：　　请登录《质谱学报》网站(http://www.jcmss.com.cn)进行在线投 稿。投稿时请选择“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑。　　5. 截稿日期：2023年8月底　　6. 投稿咨询：　　邮箱：jcmss401@163.com　　电话：010-69357734　　执行主编简介：　　张新星，南开大学化学学院研究员、博士生导师，美国约翰霍普金斯大学博士，美国加州理工学院博士后。入选一系列国家和地方人才计划，获得中国化学会第二届菁青化学新锐奖、美国质谱学会ASMS新兴科学家称号、中国物理学会2021年度质谱青年奖。在气液界面质谱分析和相关质谱仪器开发，以及微液滴化学质谱分析领域取得了一系列成果，在PNAS，Angew. Chem.，JACS，Nat. Commun.等国际顶尖刊物发表SCI论文90余篇。

随着自主技术的全球趋势，质谱领域也不例外。仪器智能的进步，如诊断和故障排除能力，使分析实验室能够简化工作流程，节省时间，提高准确性和再现性，并延长仪器正常运行时间。　　在Select Science访谈中，安捷伦科技公司四极杆质谱仪助理研发副总裁Shane Tichy博士讨论了仪器智能的趋势和挑战，以及它们将如何影响食品安全、环境、制药/生物制药、生命科学、临床诊断、法医学等领域的科学家。　Shane Tichy博士，安捷伦科技公司四极杆质谱仪助理研发副总裁　　质谱专长　　在安捷伦科技公司，Tichy领导着一支由化学家、科学家、项目经理、电气工程师、软件程序员和机械工程师组成的的团队，这些才华横溢的人员在做质谱创新的前沿工作。在过去十年中，该小组开发并引进了十种新型四极杆质谱仪。“我很幸运能在安捷伦从事多个最先进的项目。” Tichy分享道。　　在此期间，他最喜欢的部分项目包括灵敏的6495C三重四极杆LC/MS、紧凑且功能强大的Ultivo三重四极杆液质联用LC/MS(LC/TQ)以及为方便使用而设计的InfinityLab LC/MSD iQ。这些仪器结合了推进分析应用的关键技术和特点。Tichy强调，“6495C三重四极杆LC/MS系统在灵敏度、可靠性和准确性方面处于领先地位，是许多应用的完美选择，包括肽定量、食品安全、环境测试、临床研究和法医学。”Ultivo和LC/MSD iQ同时为分析实验室提供了一个紧凑但功能强大的解决方案，并结合了多项创新技术和智能功能。Tichy说：“它们提供了适用的、简单的、强健的LC/MS分析，而且相比于同类更高性能的产品，尺寸要小得多。”　　结合智能功能　　该团队的最新项目旨在进一步改变分析领域。Tichy分享道：“我们最近一直在研究新一代LC/MS三重四极杆，它可以进一步提高灵敏度、精度和仪器智能。”　　新系统将集成可编程智能芯片，实现高级监控和反馈。Tichy充满热情道，“我们很高兴将智能芯片纳入我们的质谱仪，因为它提供了更高的精度、重复性和长期稳定性。同时，它可以减少重新校准的频率，通过故障自诊断降低维护成本，以及存储调谐和校准数据的能力，这些数据可以在下次校准期间进行评估。”　　这些智能功能将有助于满足所有市场质谱仪用户的需求。Tichy解释道：“除了提高精度和灵敏度外，他们还需要反馈，‘嘿，我的仪器是在最高水平上运行的。而且，当分析性能下降时，系统出了什么问题?’这就是仪器智能真正发挥作用的地方。”　　仪器智能化趋势　　“过去几年来，围绕仪器智能的讨论相当热烈。”Tichy分享道：“不管你信不信，30多年前出现了第一台智能仪器。”　　虽然昂贵的可编程芯片最初阻碍了分析仪器行业的发展，但自那时以来，随着功率的增加，成本也在下降。Tichy解释道：“我们看到的是，这些设备的价格大幅下降，而其功率却有所增加，使得智能设备和传统设备之间的成本差异相对较小。”　　将智能芯片纳入质谱仪的能力为用户提供了丰富的优势，从物理上更小的仪器和快速双向数字通信，到仪器自校准。这将提高在不同环境条件下的测量精度，以及仪器自我诊断，同时可以指示系统的健康状况，并提醒操作员测量质量的变化和潜在问题。　　质谱仪将更易使用　　采用质谱仪的一个关键挑战是，缺乏经验的用户往往将质谱仪视为复杂的仪器，难以操作和维护。 “一些操作人员努力手动优化仪器调谐或源参数，以达到最高的性能水平。”Tichy解释道：“另一个挑战是对仪器进行故障排除。当系统性能下降时，客户不知道该去哪里查找。是柱吗?是脏污吗?是否有透镜污染?可能与机械或电气组件有关?对于这些原因，即使质谱是解决其挑战的最佳分析工具，他们也会怯于使用该系统。”　　在这里，仪器智能有助于克服这些挑战，并增加质谱的可及性。通过在安捷伦科技公司的系统中使用智能芯片，Tichy和他的团队增强了自动调谐和校准算法，使他们能够始终如一地设置最佳仪器参数。通过早期维护反馈跟踪系统的健康状况，最大限度地减少了停机时间，同时，自我感知即插即用技术也避免了使用新系统进行质谱检测的冗长学习时间。　　Tichy强调：“仪器智能化使质谱分析变得更简单，并帮助我们的客户克服威胁因素。它从本质上将高度复杂的质谱仪转变为易于使用的质量检测设备。”。　　未来趋势　　展望未来，Tichy预计仪器智能将在实验室和未来仪器发展中发挥关键作用。Tichy总结道：“我会保持简单。我看到了一种更自主、更复杂的技术趋势，它让人们在实验室的工作更容易。质谱也不例外。我们将继续创新，让我们的客户保持在未来趋势的领先地位。”

在 BCEIA 盛会上，华质泰科以“原位检测”为主题，携 7 款产品亮相，并有 5 款产品获得“BCEIA2017 新品奖”。先来感受下展会盛况：展出产品现场交流BCEIA 分析测试仪器与 技术评议注重应用开发，搭建原位检测应用平台“我们引进国外先进的质谱技术，通过和国内不同市场的整合，刺激客户的需求。在与客户的不断交流中发现新的问题，从而开发具有中国特色的新部件和下一代产品，迎合一带一路的策略，走向全球各地。”—— 华质泰科总裁兼首席技术官刘博士“我们不只是担任仪器的销售代理，更希望能够从仪器的技术应用到生产制造，都发挥特殊的价值和作用。国家的发展带来了对分析仪器、分析技术的强烈需求，因此我认为新应用平台的搭建大有可为。”—— 华质泰科运营总监汤总前沿原位质谱部件，荣获五项“BCEIA2017 新产品奖”在 BCEIA 的颁奖晚会上，华质泰科有五款产品喜获“BCEIA2017 新产品奖”。这是华质泰科第二次荣获中国分析仪器行业新品奖，原位电离质谱技术能够再次得到专家和同行的肯定，令产品厂商及相关研究人员备受鼓舞。传播前沿质谱理念，共谋实时科学发展，是华质泰科一直坚持不懈的追求。我们致力于引领行业领域中先进的原位质谱技术潮流，为国内质谱行业的发展做出贡献。相关产品信息：HM4 或 Pearl 为第四代“超”高分子量 MALDI 质谱检测系统，基于独特的转换打拿极技术，扩展 MALDI 质谱检测质量上限到 250 万 Da 以上，实现 nM 浓度的超痕量、大分子抗体药物和蛋白质复合物的高灵敏度分析。在诸如蛋白质复合物测定、蛋白质相互作用、抗原抗体相互作用、蛋白质聚集分析、高分子量 MALDI 质谱成像、临床转化医学、生物制药，等领域的应用卓有成效。实时直接分析离子源（DART），兼容各主流质谱厂家的液质（LC-MS）质谱仪，用于快速、无损、原位分析固体、液体、气体、及异型样品中的极性、弱极性甚至非极性有机分子。适于食品、材料、体液、商品、农副产品、水产品、药品、理化、物证、化纤、玩具、临床、环境等等活性成分、功能组分或有毒有害化合物的快速定性、定量分析及快筛和确认。该技术不需要（像 ESI 那样）引入其他溶剂来影响离子的形成过程，真正实现直接、快速或无损、无接触分析。由于溶剂、基质（如蛋白质）、盐类对 DART 离子化过程不产生抑制效应，因而该技术对样品基质不需要进行特殊的前处理。DART 能充分实现几秒钟内的快速、高通量的样品分析，大大提高大批量样品的瞬时定量和定性分析能力。如某地商检用 6545 飞行时间质谱接 DART 源快速筛查并定量鸡蛋中氟虫腈，每个样本检测时间 6 秒(内)。而常规分析接色谱柱至少要 5 分钟才能完成每次检测，该(DART-QTOF)方法极大地提高了效率，真正意义上实现高通量。DESI (解析电喷雾电离) 为常压离子化技术，可直接原位分析固相或凝固相样品，用于药物代谢物分布、肽、脂质、和蛋白质分析，实现分子成像而不需（像 MALDI 那样）采用基质，保持样品的形态和特征无损，快捷获取器官、材料、和组织切片中的关键物质信息及分布信息。其独特的高分辨率成像功能可实现器官组织等基体中关键物质的快速分析，并能在多个质谱厂家（如 Bruker、SCIEX、Thermo、Agilent 和 Waters）的各型质谱仪上使用。flowprobe 流动微萃取探针离子源， 是一种实时的原位动态微萃取技术，是美国橡树岭国家实验室的 Gary Van Berkel 博士发明了静态液滴萃取表面分析（LESA）之后的又一创新发明。该技术基于液相微临界表面取样探针 (LMJ-SSP) 原理，其萃取效率在商品化的原位电离技术中首屈一指，适用于细胞、组织、聚合物等平面类样品的药物分布研究、癌症分析、微生物聚类分析等方面，并与主流质谱兼容（如 Thermo、Bruker 和 SCIEX 等）。多通道纳喷离子源 (TriVersa NanoMate，简称 TVNM) ，是基于芯片的多通道纳升电喷雾离子化(Chip-based nanoESI) 技术，集液相色谱 (LC)、质谱 (MS)、芯片纳升注射 (Chip-based Infusion)、馏分收集 (Fraction Collection) 和液滴萃取表面分析 (LESA) 等众多优异功能于一身的新型高端质谱产品。LESA 能够实现极小量样品的多次重复测量，准确度高，重复性好，实现生物样品如组织切片、食品、材料表面等的原位、灵敏、直接、和高通量分析，可帮助解决围绕食品中的蛋白质、脂质、抗体、代谢物、药物残留、小分子质谱成像、药物在组织中的分布等生命科学中的问题。LESAPlus 添加了第五种功能 -- 用于液滴萃取表面分析后的进一步分离，对复杂体系、抗体分析、蛋白分析等等添加了新的第四维度的分离。AP-MALDI （常压基质辅助激光解析电离源）基于独特的脉冲动态聚焦技术，采用高效的固态 Nd:YAG 激光器，离子化更加连续稳定。调谐优化简便，可质谱成像，最高成像分辨率达10 μm。与各种质谱分析器相联，适于多肽、蛋白质、核酸、唾液酸神经节苷酯、低聚木糖、表面活性剂、聚合物等大分子以及氨基酸、寡肽、中性寡糖、植物皂苷等小分子化合物的原位、直接分析。

李昌厚(中国科学院上海生物工程研究中心上海200233)　　摘要　　本文重点讨论了光谱分析测试工作中的一些最重要的关键问题，即：如何选择原子吸收分光光度计(AAS)、紫外可见分光光度计(UVS)、激光拉曼光谱、原子荧光和形态分析等光谱分析仪器的仪器条件；同时，还讨论了仪器学理论和做仪器与用仪器之间的关系等问题。　　0、前言　　分析仪器使用者的根本任务，就是用好分析仪器。所谓“用好”，就是选择最佳仪器条件，保证得到最佳分析测试数据，或分析误差最小的分析测试数据。因此，使用者对仪器条件的选择就非常重要了，它是用好分析仪器、把仪器用到最佳状态、保证得到可靠的分析检测数据的最关键、最根本问题。本文根据仪器学理论、分析化学理论和本人长期研发、使用各类分析仪器的实践，对光谱分析工作中有关分析仪器条件等问题进行了讨论。　　作者在天津大学精密仪器系光学专业，受了五年仪器学的熏陶，毕业后分配在中国科学院工作，长期既研发分析仪器，又使用分析仪器，包括AAS、UVS、激光拉曼、原子荧光等光谱仪器和色谱仪器等。所以，作者对仪器学理论和做仪器与用仪器之间的关系非常重视，并且进行了认真研究。本文将根据作者长期的实践、经验和教训，讨论用好这些光谱仪器的关键问题，以供有关的光谱分析仪器研发和使用光谱分析仪器的科技工作者参考。　　1、AAS[1]　　使用者要用好分析AAS仪器，选择仪器条件非常重要，例如：火焰AAS有36个条件需要选择、石墨炉AAS有48个仪器条件需要选择，其中只要有一个条件选择不合适，就有可能做不出数据。又例如：石墨炉AAS的四种温度(干燥温度、灰化温度、原子化温度和静化温度)的选择就非常重要。干燥温度是去掉样品中的水分或溶剂，一般水样选择100℃、有机溶剂选择120-130℃。但是，有科技工作者对水样选择干燥温度80℃，对有机溶剂样品选择干燥温度100℃。水要100℃才能完全蒸发，80℃怎么能除掉样品中的水分呢?有些有机溶剂要130℃以上才能挥发，100℃的干燥温度怎么能去掉样品中的有机溶剂呢？因为干燥温度选择不对，不但不能去掉样品中的水分和有机溶剂，不能很好的完成实验，不能得到可靠的分析检测数据，结果反而石墨管也断掉了；挥发温度选择不对，杂质挥发不掉、或者将样品也挥发掉了 原子化温度选择不合适，样品不能完全原子化；静化温度选择不当，上次测试的样品残留物还在石墨管中，这些都将严重影响分析测试误差。　　又如：AAS使用中的调零问题。AAS的调零分为仪器调零和空白调零两种。所谓仪器调零，是消除由于仪器的噪声、漂移、外界干扰等因素造成的仪器零点不在原位的情况，主要是通过仪器的光学、机械、电子学、计算机等来实现仪器归零。如果AAS仪器的调零不好，整个分析过程中，仪器都不可能稳定，不可能得到可靠的分析测试数据。所谓空白调零，就是利用空白溶液校正仪器测试样品前的综合零点。这是AAS分析工作者用好仪器、保证分析结果的可靠性最重要的一步。有些分析工作者，为了省事，不管对什么样品的分析，一律用蒸馏水作为空白来调零。这是很不妥的。因为AAS分析的试样越稀，误差越大。所以分析工作者一定要注意调零的问题，不能不分具体情况，盲目用蒸馏水调零。一般来讲，使用3倍最小检测限的溶夜或0.5%的硝酸水溶液调零为最佳。但还要注意试样的PH值，要保证试样与空白的PH值接近，否则，会出现负峰。　　还有分析线的选择、样品PH值的调节问题等都是用好AAS的关键之一。分析线的选择要特别注意四个原则：　　(1)稳定性：　　不同的吸收线,稳定度有差别。在灵敏度能满足要求时应从稳定度来考虑选吸收线，有些元素有几条灵敏度相差不大的吸收线，如:Co 240.7和242.5 Fe 248.3和248.8 Bi 223.1和222.8nm，可从谱线稳定度和减少干扰等方面考虑选择适当的吸收线。　　(2)干扰度：　　选择分析线应该尽量避免干扰,例如：Ni的305.1nm处线性好,谱线单一,干扰小；而Ni的232.0nm处，附近有其它非吸收线干扰(Ni 232.0附近有Ni 231.98、Ni 232.14、Ni 231.6等谱线干扰，即使用很小的SBW也很难将它们分开)。所以，分析检测Ni时，从干扰度角度看，Ni305.1nm优于Ni232.0nm。而且，有时宁愿牺牲灵敏度，而选吸收系数稍低的Ni341.48作吸收线也是比较好的。　　(3)吸收背景：　　吸收线的选择还要考虑背景干扰。如:Pb 217.0nm处的背景吸收较大，测定精密度较差，目前一般选次灵敏线Pb283.3nm作吸收线。　　(4) 共振线：　　共振线在红外区和真空紫外区的元素，应选次灵敏线。例如K，不用红外区的K766.5nm，而用K404.4nm；Hg 不用Hg 184.9 nm而用253.7nm。之所以如此考虑，主要是因为光电倍增管的光谱响应区，一般不在红外区和真空UV区的缘故。　　此外，还有很多关于火焰AAS和石墨炉AAS使用时需要使用者认真选择的仪器条件，因为篇幅所限，此不赘述。请读者参阅作者在北京科学出版社出版的专著：李昌厚，《原子吸收分光光度计仪器及其应用》，北京：科学出版社，2006。　　PH值的调节非常重要，如果PH值调节不好，可能出不了峰，有时甚至出倒峰。有时只要改变零点几的PH值，就可以得到很漂亮的峰形(请读者参考作者的原子吸收专著或论文)。　　2、UVS[2]　　要用好UVS不是一件简单的事情，有很多仪器条件需要认真选择，否则，也不可能得到最佳的分析检测数据，甚至什么也测试不出来，除仪器的波长、样品的溶剂、样品浓度等等[2]的选择外，还有很多仪器条件需要认真选择，例如灯电流大小、积分时间等等。特别是很多科技工作者不太注意、不大重视的光谱带宽的选择。　　没有真正认识光谱带宽是UVS仪器主要分析误差的来源之一。甚至，有的分析工作者，根本就没有认识到光谱带宽会影响分析误差。作者在长期的实践中深深体会到，光谱带宽是非常重要的技术指标，并在实际工作中对它进行了认真研究。为了研究光谱带宽对分析误差的影响，作者曾对青霉素钠、青霉素钾进行过分析测试研究。我国药典过去规定对青霉素钠、青霉素钾的分析测试用1nm光谱带宽，但作者对同一种浓度的青霉素钠进行分析测试发现：用2nm光谱带宽测试时，吸光度值为0.805Abs；用1nm光谱带宽测试时，吸光度值为0.825Abs；用0.3nm光谱带宽测试时， 吸光度值为0.865Abs；用0.2nm光谱带宽测试时，吸光度值为0.823Abs。实践证明，0.3nm光谱带宽测试时吸光度值最大，2nm光谱带宽测试的结果比0.3nm光谱带宽测试时吸光度值小0.060 Abs，1nm光谱带宽测试时吸光度值比0.3nm光谱带宽测试时吸光度值小0.04Abs。说明，0.3nm光谱带宽是最佳光谱带宽。2nm光谱带宽测试时的吸光度值和0.3nm光谱带宽测试时的吸光度值绝对误差△A为0.06Abs，相对误差为△A/A=0.06/0.865=0.69(6.9%)；1nm光谱带宽测试时的吸光度值和0.3nm光谱带宽测试时的吸光度值绝对误差△A为0.040Abs，相对误差为△A/A=0.046(4.6%)。由此可见，光谱带宽的重要性是不言而喻的。但是，在实际工作中，有许多科技工作者很不重视光谱带宽问题。例如：我国某地的某某制药厂，采用国外某公司的UVS作为质检仪器，选择该仪器的光谱带宽为5nm，根本不符合我国和世界各国药典规定用于药品检验的UVS其光谱带宽应为2nm的要求。作者从理论上计算，5nm光谱带宽的紫外可见分光光度计，若要用于药品检验，其测试误差为3%。而很多药品检验时，药典规定要求其分析误差在1%以内。作者将此问题和青霉素钠等问题，向国家药典委的有关专家反映后，引起了重视，所以今天的我国药典对药物分析检测时的光谱带宽没有硬性规定了。因此，作者认为为了得到准确可靠的分析检测数据，减少分析检测误差，使用者一定要高度重视对UVS光谱带宽的选择。　　作者认为光谱带宽选择的原则应该注意两点：　　第一，根据分析工作的误差要求选择光谱带宽。因为不同的光谱带宽对同一种物质进行分析测试，有不同的误差，所以，不同行业对光谱带宽有不同的要求。使用者应根据分析工作的误差要求来选取不同的光谱带宽，特别是制药行业、科研工作或要求较高的使用者，更应如此。　　第二，光谱带宽不能过大或过小。我们应该选择样品的最佳光谱带宽或选择靠近最佳光谱带宽的光谱带宽来分析检测，才能得到最佳分析结果。　　有些科研工作者以为光谱带宽越小越好(分辨率高)，也有科研工作者以为光谱带宽越大越好(能量大，灵敏度高)。其实不然，如前所述，作者对同一浓度的青霉素钠、青霉素钾的测试就不是这样：0.3nm光谱带宽测试时吸光度值最大，比0.3nm光谱带宽大和比0.3nm光谱带宽小的时候，分析测试的数据都比0.3nm光谱带宽小，说明0.3nm的光谱带宽是最佳光谱带宽。　　认真选择线性动态范围(Linear Dynanic Range-LDR)也是UVS使用者应该重视的问题，这个问题目前还有很多使用UVS的科技工作者没有重视。线性动态范围可以定义为：被分析试样的最大吸光度Amax(保证相对误差为1%时的最大吸光度)除以被分析试样的最小吸光度Amin(保证相对误差为1%时的最小的吸光度)，即Amax/Amin。线性动态范围应该是国际上广大药物分析工作者和分析化学工作者们对UVS梦寐以求的一项关键技术指标。可惜我国广大的UVS使用者目前还没有对线性动态范围引起应有的重视。如果一台UVS的线性动态范围很大，那么，它对很浓的试样不需要稀释、对很稀的试样不需要浓缩，都能保证分析误差达到药典规定的相对误差在1%以内的要求，这无疑是一台好仪器。日常工作中，经常听到有人说，试样很浓不要紧，稀释一下就行了 或者说试样很稀不要紧，浓缩一下就行了。但是，他们不知道，“稀释一下”，“浓缩一下”谈何容易，会增加多少麻烦，会带来多少误差。我们说，在日常的分析测试工作中，应该尽量避免对试样作稀释或浓缩。这样，既减少麻烦，又有利于提高分析测试数据的可靠性。　　为了保证分析测试误差在要求的范围内，使用者在分析测试时，一定要注意使用UVS的最佳线性区。否则，不可能得到可靠的分析测试结果。作者长期使用国产TU-1901UVS，曾经实测过TU-1901UVS的线性动态范围，发现其能保证1%相对误差的最小吸光度Amin可到达0.04Abs(至少0.05Abs)，能保证1%相对误差的最大吸光度Amax可到达2.2Abs，其线性动态范围为Amax/Amin=2.2A/0.04A=55以上；但作者也曾测试过某国产UVS，发现其能保证1%相对误差的最小吸光度Amin仅为0.3Abs，能保证1%相对误差的最大吸光度Amax仅可到达1.2Abs，其线性动态范围Amax/Amin=1.2Abs/0.3Abs=4！后来，作者仔细研究，发现国产的TU-1901UVS的杂散光为0.01%，噪声为±0.0004Abs，而被测试的某国产紫外可见分光光度计的杂散光为0.3%，噪声为±0.005Abs。因此，作者得出结论：UVS的线性动态范围，完全由仪器的杂散光和噪声决定。若要保证UVS的线性动态范围，则必须先保证杂散光和噪声都很小才行。　　目前，国外有些UVS产品的杂散光很小(有的达到百万分之几)，扫描速度也很快，但是他们不给出仪器的噪声，作者认为是不对的。作者曾对有些不给噪声的国外UVS作过实测，发现他们仪器的噪声很大。如果UVS的噪声大，仪器的信噪比就会很小，它对稍微稀一点的试样就无法检测。因此，UVS的使用者和制造者，一定要特别注意重视仪器的杂散光和噪声。作者的实践证明：如果使用者发现UVS仪器的杂散光和噪声都很大，则该仪器的线性动态范围一定会很小，此时应做线性动态范围检测，以保证用在仪器的最佳线性区。　　此外，要用好UVS，还必须注意防止试样的光解。什么叫光解?光解是指试样在紫外光的照射下，会发生化学反应，可能减少被检测物的浓度、也可能由于化学反应产生了对入射光有吸收的新的物质。试样的光解问题，是从事UVS的分析工作者会经常碰到的一个棘手的问题，许多使用者，特别是年轻的分析测试工作者，因为缺乏经验，碰到试样的光解时往往不会判断，反而认为是仪器不好，去找仪器的问题，结果事倍功半。如：上海某某制药厂，生产酞丁胺，他们在用UVS作质量检验时，将酞丁胺溶解在50%酒精中，测试波长选为347nm，结果，发现很不稳定。他们每隔半小时测试一次，经过几天的测试，数据始终在波动(始终向偏小的方向变化)，根本无法稳定下来，因此，他们开始怀疑仪器有问题。但经过制造厂的维修工程师检修，仪器完全正常。经过很长时间的争论，最后，发现是试样存在光解的问题，即在347nm的紫外光的照射下，试样因为产生光化学反应，浓度一直在变化，进而导致测试数据根本无法稳定下来。又如有些维生素类的药物也会有光解现象，如：某某制药厂，生产维生素B12，根据规定，他们在自己厂里用国产或进口的UVS对维生素B12质检后，还要将厂里质检过的产品送到当地地区药检所去复检以判断产品是否合格。他们在自己厂里质检时都合格(采用几种仪器检测都合格)，但送到地区药检所后，每次复检都不合格，后来经过认真研究后才发现是样品光解所致。　　如何判断被测试样有光解现象呢?这是年轻的分析工作者们感到棘手的问题。其实，这个问很好解决。根据作者的实践经验，首先要看规律，对同一个试样多次测量，看其吸光度值是否都是向同一个方向变化。如果在多次测试中，吸光度值从第一次到最后一次测试的数据都是一直在减小，或一直在增大，这就可能是光解现象所引起的，即试样可能有光解。如果不是向同一个方向变化，在多次测试中，吸光度值有时增大，有时减小，就可以肯定不是光解所致，应另找原因；其次，如果多次测试的数据是向同一个方向变化，这时，可将试样倒进比色皿中，放在仪器的比色皿架上，盖好样品室盖，作一次测试后，不要把试样取出来，而将样品室的光路用文献卡片挡住，待半小时后取去文献卡，再重复测试多次。如果试样没有光解特性，其测试的数据就不会有变化，如果试样有光解，测试的数据就会有变化。用这两种方法检查，如果每次重复测试的数据都有变化，则说明不是光解所致，而是其它原因使测试数据不稳定，这时分析测试工作者，应再找产生不稳定的其它原因。　　应该如何解决或避免光解的问题?一般也可以采用两种方法处理。其一，把试样存放在棕色瓶中，因为棕色瓶不透紫外光可以防止试样光解 其二，将存放试样的瓶子，用黑纸包住，也同样可防止试样光解。这两种方法，都可以有效的解决防止试样光解的问题。　　3、激光拉曼光谱[5]、[6]　　重视积分时间和降噪处理技术[6]是用好激光拉曼的关键之一：　　1)下图是不同积分时间下采集的滑石粉的原始谱图，激光波长为532.038nm,采集样品的激光功率均为10级(约为200mw)，平均次数均为1次，积分时间分别为50ms、500ms、1000ms、3000ms、5000ms。实测谱图如下：　　上图说明,认真选择积分时间非常重要，必须引起使用者的高度重视。　　2)下图是对滑石粉试样测试时，降噪处理前后测试结果的比对。　　上图说明降噪技术非常重要，必须引起使用者的高度重视。　　4、原子荧光和形态分析　　用好原子荧光和形态分析仪器需要使用者下苦功夫，因为它涉及到光谱(原子荧光)和色谱(HPLC)两种比较复杂的仪器。从仪器学理论和分析工作实际要求看，要用好原子荧光仪器和形态分析仪器，必须重视以下几个问题：　　(1)首先明确样品的基体， 如果样品基体特别简单,则在分析过程中各元素允许酸度范围内选择较低的酸浓度，这样有利于降低试剂空白,节约成本，减小对仪器的腐蚀；　　(2)如果分析元素的成份复杂，特别是含有对氢化反应构成干扰的元素Cu,Co,Ni等时，则适当增大样品酸度，有利于降低干扰。当然也可更换酸的种类，例如测定镍基合金中的Se,As等元素时，用酒石酸、柠檬酸等有机酸,可以使干扰元素的量明显改善。　　(3)还原剂问题，浓度、配制等，特别注意，还原剂必需在碱性溶液中配制。　　(4)如何用好HPLC，请读者参考作者2020年在仪器信息网上[7]的专文。此不赘述。　　5、有关问题的探讨　　1)只有重视仪器学理论[4]才能真正用好仪器　　什么是仪器学理论？它是一种综合性学科的理论。仪器学理论是一门涉及到多个领域的、复杂的、交叉的、边缘学科的理论，涉及到光学、机械学、电子学、计算机、应用等各个领域，特别是现代分析仪器，都离不开这些方面。　　仪器学理论是一切科学仪器研发者、生产者、使用者应该了解或掌握的最基本、最重要的理论之一。目前，很多仪器使用者，没有重视仪器学理论，往往出现数据不准确或发生疑虑时、分析数据与文献值或标准值不一致时，大家就不知所措！例如：当被测试的试样很稀或很浓时，分析误差会很大，但是中等浓度时，分析误差就正常。为什么？这个问题很多人不清楚。因为，从仪器学理论来讲，所有根据比耳定律设计的分析仪器，都只能适用于一定浓度。噪声N是限制被分析样品浓度下限的，根据仪器学的S/N理论：信号S一定，噪声N大，则仪器S/N就小、灵敏度就低，同时仪器的分析测试误差就会大。而杂散光S.L是限制被分析样品浓度上限的，试样很浓时，浓度与吸光度不成正比就偏离比耳定律，分析误差就会很大。如果有人用UVS检测0.0004Abs的样品，这是违背仪器学理论的。因为目前世界上最好的UVS之一的美国原Varian公司的Cary6000i，其基线平直度BF为±0.001Abs，它们的噪声都比0.0004Abs大很多倍，噪声把0.0004Abs的信号淹没了，根本不能检测0.0004Abs的样品。所以，仪器学理论像一把金钥匙，懂了一点仪器学理论，你才会一通百通，知其然也知其所以然。　　2)分析仪器制造者和使用者必须紧密结合　　分析仪器是给仪器分析工作者使用的，仪器分析工作者对分析仪器的要求是“好用”。所谓“好用”，就是分析仪器要稳定可靠；所谓稳定，就是漂移小、重复性好；所谓可靠，作者在30年前提出，应分为狭义和广义两种。狭义可靠性主要指分析仪器的故障率，它不能全面完整的表达可靠性的内涵。仪器故障不出，但是，分析测试的数据不准，这是最大的不可靠。所以作者提出了广义可靠性的定义：即指分析仪器的可靠性，主要指分析测试数据的准确度高、稳定性好、故障率低和售后服务好。因此，分析仪器的优劣，要在分析测试工作中检验，应由仪器分析工作者(使用者)来评价。分析仪器的好坏，必须要经过分析测试实际使用的检验后才能下结论。所以我们说，制造者是运动员，使用者是裁判员。由于许多分析仪器研发、制造工作者，不了解使用者在如何使用分析仪器、不了解使用者的思路和要求。结果，做仪器和用仪器的人脱节，互不沟通，做出的分析仪器有时不大好用，甚至不好用，这是造成我国分析仪器落后的主要原因之一。所以，分析仪器制造者如果离开使用者，就没有目标。分析仪器使用者如果脱离分析仪器制造者，不了解仪器的基本性能，就不可能用好分析仪器。同样，如果使用者不懂一点仪器知识，不了解仪器的性能指标与分析误差的关系、不会选择仪器条件，是肯定用不好仪器的。　　一台(或一种)新的分析仪器问世，必定是来自仪器分析工作的需要。许多分析仪器都来自应用实践的需求。如：八十年代中期，中科院上海有机化学研究所的知名有机化学家汪猷教授提出：他在核酸研究中发现，五种核苷中有的对UVS有吸收，有的对UVS没有吸收 有的有天然荧光，有的没有天然荧光。国外用HPLC分析测试时，往往用两种检测器(紫外、荧光)串连检测，这样，会使峰形扩散，降低灵敏度。当时，汪猷教授提出，能否研制一种紫外/荧光同时检测(记谱)的HPLC检测器？作者根据他的要求(实践需要)，在他的启发下，与他紧密结合，很快发明了一种紫外可见分光光度计和荧光光度计一体化设计、一机两用的多功能新型仪器。它作为HPLC检测器，只需要8微升样品，一次进样，就可得到试样的紫外和荧光两种信息。这种仪器大大减少了试样的扩散，具有很高的灵敏度，并且一次进样，可将五种核苷中的发荧光和不发荧光、有紫外吸收和没有紫外吸收的核苷区分开。该仪器1988年获得了国家发明奖，至今还未见国外报道过同类仪器。这就是分析仪器研发工作来自分析测试工作实际要求的一个很好的典型例子。我们的仪器研发人员应该重视研发仪器与使用仪器的关系。要走出去，向用户学习，从他们那里吸取营养、拓宽思路。　　还有，诺贝尔化学奖得主之一是日本岛津公司的田中耕一，他之所以能得诺贝尔化学奖，主要是他提出了“基体辅助激光解析质谱法”。这是一种对生物分子进行确认和结构分析的新方法。他用激光照射成团的生物大分子，成功的将生物大分子完整地相互分开，并电离，再用飞行时间质谱来测量。这一发明解决了世界上两大难题：第一，解决了成团的生物子结构和成份不受破坏地拆成单个分子的难题；第二，解决了用飞行时间质谱来测量分子量大到50-60万的生物大分子的难题。这一发明，使人类可以通过对蛋白质的详细分析，从而加深对生命进程的了解，使新药开发发生了革命性的变化，并在食品控制、癌症早期诊断等领域有广泛的应用！　　以上事实，足以说明仪器分析工作者(使用仪器者)与分析仪器工作者(生产仪器者)之间关系的重要性，更能说明分析仪器与仪器分析必须紧密结合、相互沟通、相互促进，这个问题，必须引起广大分析仪器工作者的极大关注。只有这样，才能保证研发分析仪器的人员能真正研发出可靠性好的、好用的分析仪器，才能保证使用者用好分析仪器。　　6、主要参考文献　　[1]李昌厚著，《原子吸收分光光度计仪器及其应用》，北京：科学出版社,2006　　[2]李昌厚著，《紫外可见分光光度计及其应用》，北京:化学工业出版社,2010。　　[3]李昌厚著，《紫外可见分光光度计》,北京:化学工业出版社,2005。　　[4]李昌厚著，《高效液相色谱仪器及其应用》，北京：科学出版社，2014。　　[5]李昌厚，便携式激光拉曼仪器及其应用的最新进展，仪器信息网，2019/7/11.　　[6]李昌厚著，《仪器学理论与实践》，北京：科学出版社,2008　　[7]李昌厚，用好HPLC的九大关键问题，仪器信息网，2020/2/26。　　[8]李昌厚，用好AAS的一些关键问题，仪器信息网，2020/8/17　　作者简介 李昌厚，男，中国科学院上海生物工程研究中心原仪器分析室主任、兼生命科学仪器及其应用研究室主任、教授、博士生导师、华东理工大学兼职教授，终身享受国务院政府特殊津贴。主要研究方向：长期从事分析仪器研究开发和分析仪器应用研究。主要从事光谱仪器(紫外吸收光谱、原子吸收光谱、旋光光谱、分子荧光光谱、原子荧光、拉曼光谱等)、色谱仪器(液相色谱、气相色谱等)及其应用研究，特别对《仪器学理论》等有精深研究。以第一完成者身份，完成科研成果15项。由中科院组织专家鉴定，其中13项达到鉴定时国际上同类仪器的先进水平，2项填补国内空白 以第一完成者身份获得国家级和省部级科技成果奖5项(含国家发明奖1项) 发表论文183篇，出版专著5本 现任中国仪器仪表学会理事、《生命科学仪器》副主编 曾任中国仪器仪表学会分析仪器分会第五届、第六届副理事长，国家认监委计量认证/审查认可国家级常任评审员，国家科技部“十五”、“十一五”、“十二五”和“十三五”重大仪器及其应用专项的技术专家组组长或成员，上海市科学仪器专家组成员，《光学仪器》副主编，《光谱仪器与分析》副主编，上海化工研究院院士专家工作站成员等十多个学术团体和专家委员会成员等职务。

2020年10月29日，由中国出入境检验检疫协会主办的“新精神活性物质的现场查验和实验室快速分析及安全防护”培训会在杭州召开，北京清谱科技有限公司（以下简称清谱科技）携Mini β小型质谱分析系统参展，清谱科技宋蓓为与会者带来了《芬太尼等新精神活性物质的小质谱现场快检技术》的报告。中国出入境检验检疫协会郗军老师主持了本次大会并为大会致辞，中国药物滥用防治协会张锐敏副会长、清华大学精密仪器系欧阳证教授、杭州市公安局禁毒支队沈坚等为与会者带来了精彩的报告。 会议现场 清华大学精密仪器系欧阳证教授报告题目：毒品现场检测之质谱技术发展欧阳证教授表示新型精神活性物质的管控是一场分析化学家与有机化学家的“对决”。清华大学精密仪器系、上海市公安局物证鉴定中心、上海市刑事科学技术研究院达成三方友好协议，在共同关注领域，比如毒品、管制药品、新精活性物质等快速鉴定技术研究及其它共同关注的领域开展战略性合作。质谱对于毒品检测具有高确定性，尤其是离子阱质谱仪的小型化对毒品的现场快速检测更是利好。欧阳证教授对目前市场上质谱仪中离子分析器的类型、离子阱分析器小型化的技术发展和原位电离技术等进行了讲解，并介绍了小型质谱分析系统在芬太尼监管和术中检测的应用。北京清谱科技有限公司 宋蓓报告题目：芬太尼等新精神活性物质的小质谱现场快检技术本报告就芬太尼等新精神活性物质的小质谱现场快检技术进行了详细的介绍。借助质谱检测的高可拓展性和原位电离技术，清谱科技的Mini β小型质谱分析系统极大的降低了质谱分析的复杂性，突破现场人员、场地的限制，无需样品前处理、第一时间完成芬太尼类及其他管制成分的快速准确识别检测。与此同时，还配备极具官方性的新型合成毒品及新精神活性物质二级质谱数据谱库，其中数据库中包含的芬太尼类物质及其前体远远超过了国家管控的25+3种，且具备检测上万种芬太尼及其变体的能力。Mini β小型质谱分析系统精准可靠，能够快速识别管制成分，支持痕量采样，具有高灵敏度和高可拓展性，提升了现场检测结果的准确性。Mini β小型质谱不仅能看到管控成分的质量信息，还可以推断出结构信息，这种双重保障能够提升定性结果的准确性，减少误判几率。随后，报告也列举了Mini β小型质谱分析系统的部分应用案例，包括食品中管制成分的检测、海关执法现场对通关人员或行李物品表面的痕量样品进行快速采样检测等。清谱科技展台Mini β小型质谱分析系统 Mini β小型质谱分析系统无需样品前处理，约1分钟生成检测报告，突破了检测场地、检测时间和专业人员的限制，实现一键式操作快速自动分析。采用PCS原位电离样品盒进样和非连续大气压接口（DAPI）技术，其精准可靠的质量分析系统提供了高动态范围和多级串联质谱测量能力，性能强劲的射频系统极大拓展了小型质谱的质量范围。纳克级灵敏度为痕量样品检测保驾护航，痕量样品模拟测试达1ng/cm2。串联质谱确保了检测的准确性，除毒品质量信息外，串联质谱还可显示结构信息，避免了传统方法的假阳性问题。芬太尼类新精神活性物质质谱库对于芬太尼检测，通过标准物质建库，已将200余种芬太尼类物质纳入谱库，而专有的算法使Mini β小型质谱分析系统具备检测约5万种芬太尼及其变体的能力。

质谱分析是通过对待测样品进行电子束、激光等方法照射，使待测样品的原子、分子发生离子化，通过测定质荷比，对待测样品中包含原子、分子的种类、数量、分子结构等进行精密分析的方法。 回顾质谱分析技术的发展历史，不难看到，新的离子化法不断创造着质谱发展的新趋势，让横跨100多年的质谱技术研究，一直充满着活力。具有跨时代意义的离子化方法的诞生，也与质谱分析飞跃性的进步，甚至是业界的繁荣息息相关。 例如基质辅助激光解吸电离法（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization，即MALDI）自上世界80年代末问世以来，将质谱应用提升了一个新台阶，成为目前生物质谱领域研究必不可少的工具，也是当下的一个热门关注点。质谱分析结构示意MALDI法是将能吸收激光能量的低分子有机化合物（下称Matrix）与待测样品混合，通过激光照射，对待测样品进行离子化的方法。在质量分析的同时，可实现对待测样品的成分、分布状态进行图像化的质谱成像。 不过想利用MALDI法进行质谱成像，在与Matrix（有机化合物）的调和、涂布、干燥的前处理的阶段，大概要耗时30分钟，且需要将Matrix在待测样品上均匀涂布。前处理显得十分费时费力。 滨松在5月推出了新研的离子化辅助基板DIUTHAME（Desorption Ionization Using Through Hole Alumina Membrane，是的它的名字hin长̷叫它“丢森”好了~）。这个小东西是利用200nm左右多孔氧化铝（贯穿的、细小的孔呈规则状打开的氧化铝）开发的，面向质谱成像分析的离子化辅助基板。其最大的特点，就是能够大幅缩减质谱成像分析时，待测样品进行离子化所需的前处理时间（仅需3分钟左右），且操作简单。 将待测样品加载到DIUTHAME上，利用毛细血管现象（在细管内侧，液体从管子中上升的现象），使待测样品的分子上升到表面，通过激光照射使其离子化而不破坏分子结构，实现在不使用Matrix的情况下，进行质谱成像分析。MALDI法使用DIUTHAME进行离子化 DIUTHAME是由滨松与日本光产业创成大学院大学的内藤康秀副教授共同研制的。一经面世，就收到了较大关注，并常常被用于和MALDI以及SALDI法的比较。那到底是出于什么样的原因开发了这个产品？除了大大缩短前处理时间外， 相对于MALDI法DIUTHAME在质谱成像分析中还有哪些优势？为何说DIUTHAME是质谱成像分析离子化的新方法？内藤副教授从开发者的角度，为我们进行了解读。 内藤康秀副教授问：DIUTHAME在质谱成像分析中还有哪些优势？解决了MALDI法中的什么问题？ 在开发DIUTHAME前，我一直致力于质谱成像分析分辨率的提高。虽然希望通过提高设备分辨率来实现高分辨率的目标，但这个方法也是有极限的。 为什么这么说呢？因为在质谱成像分析中，以往普遍采用的离子化方法为“基质辅助激光解吸电离法（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization，即MALDI）”。而无论怎么提高设备的空间分辨率，分辨率都无法超过Matrix结晶的尺寸。若要实现质谱成像分析的高分辨率，必须要摆脱对使用Matirx的离子化方法的依赖。而DIUTHAME的诞生，就打破了这一点的限制。 DIUTHAME的开发一开始就是以质谱成像分析为目标应用，它并不需要与Matrix的调和、涂布、干燥的前处理。在提高操作便利性（3分钟左右可完成前处理）的同时，其高质量的数据，有望取得良好的重现性。 另外，使用MALDI法进行离子化时，也会出现因待测样品成分的性质原因，而难以与Matrix共同结晶的情况；以及待测样品中包含盐、添加剂等杂质的浓度过高时，阻碍Matrix结晶的情况。在这样的情况中，使用DIUTHAME则不会有这样的困扰，能够获得很好的效果。 DIUTHAME还可对工业材料、兴奋剂禁药等MALDI法无法测定的小分子进行高精度的测量。 问：明明和SALDI的原理类似， 为何说DIUTHAME是一种新的方法？ 目前有一种叫表面辅助激光解吸电离（SALDI）的离子化方法，它与DIUTHAME作用原理相同，市场上也有多类SALDI基板的商品。但是，目前市场上的SALDI基板并没有通孔的结构，在质谱成像分析中并不适用。在此意义上，使用DIUTHAME可以说是不同于SALDI的新型离子化办法。 将在DIUTHAME的哪些性能上进行继续开发？ 多数的生物分子是通过质子化来生成离子的，针对这些待测样品，DIUTHAME的灵敏度并不如MALDI法。这是因为，MALDI中的Matrix可以给样品分子提供质子，而DIUTHAME却没有该项作用。 想拥有更广泛的应用，这个小家伙就必须具备更高的灵敏度。因此，我们也会对它的性能进行持续的开发。此外，DIUTHAME的工作原理之谜仍未完全解开，而在继续研究摸索的同时，我们也希望能够不断地提高它的灵敏度。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。除了DIUTHAME，2018年滨松还推出了一系列应用于质谱的新品，并在2018年ASMS中有所展示（包括在研品），如可解决小质谱低真空问题的三级结构的GEN3 MCP、适用于TOF-MS的MCP+AD、适用于Q-MS\IT-MS的管道型EM等等。滨松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。

2019年4月11日上午9点，德国耶拿2019元素光谱质谱分析新技术交流会在济南市高新区军悦世源大酒店，隆重召开! 来自各高校、疾控、地矿、农业，质检，制药，环保，化工，各科研单位的120多位分析行业的一线分析工作者和20余位行业专家，参加了本次交流会。 会议由德国耶拿公司区域销售经理李文化先生主持，李文化先生简介了德国耶拿分析仪器公司的发展历程以及在中国区域的情况，介绍了德国耶拿公司全国五个代表处以及售后服务体系以及包括区域移动服务车等新服务举措，中国区内AI传统分析部门和生命科学分析部门的组成和工作分工。 德国耶拿电感耦合等离子体质谱应用工程师高尔乐博士首先介绍了高灵敏度ICP-MS在食品药品等领域的最新应用，并就用户关心的样品制备和前处理问题做了详细的介绍。极高的灵敏度和方便维护的仪器特点备受与会分析工作者的关注和肯定。 德国耶拿耶拿应用工程师程雪华女士，对传统原子吸收光谱分析中，常出现的一系列问题，进行了详细分析，并提出耶拿公司的全套解决方案。对日常样品处理及高盐样品、固体进样技术解决方案做了详细的介绍，给与会老师留下深刻印象。德国耶拿耶拿应用工程师崔贺女士详细介绍了原子吸收中最高技术“连续光源高分辨原子吸收”的最新型号contrAA800系列在食品、环境、制药分析等领域的最新应用。极高的分辨能力获得的强抗谱线干扰能力、连续多元素分析的极高效率获得了与会人员的充分认可。德国耶拿应用工程师吕万良先生介绍了PQ9000---高分辨率ICP-OES，并着重介绍高分辨能力在食品环境海水等复杂基质分析过程中如何应对光谱干扰的问题，新一代CCD检测器，高灵敏度检测，独特垂直矩管设计，独有双向观测技术，最强劲稳定的等离子体激发系统，众多创新技术的使用，确保仪器具备极其优异的性能，给与会的一线分析人员留下了深刻的印象。随后，吕万良先生介绍了multi EA5000硫氮氯碳元素分析仪在化工领域特别是石化产品领域分析的具体应用，其功能模块式设计，可实现C,N,S,Cl的单独分析或组合测量，创新，便捷的双炉设计，分析分析气体、液体和固体样品，功能十分强大，受到了与会相关领域分析工作者的关注和肯定。德国耶拿耶拿应用工程师崔贺女士为现场的环境水质分析和药物水质分析领域的工作者，介绍了环境总量参数TOC/AOX的新技术新应用，专利高聚焦NDIR检测器，VITA专利流量控制和信号处理技术，EASY CAL轻松校正等技术，也引起与会老师浓厚兴趣。整个交流会紧扣德国耶拿公司光谱分析部门核心工作——无机元素和有机元素的分析这一焦点。通过交流会，参会老师们充分感受到德国耶拿公司 “品质造就非凡”的理念，耶拿公司自创立至今，不断推出多项创新技术，不仅大幅度提高仪器分析性能，而且给分析工作带来诸多便利！ 此次会议得到了山东省济南市各行业专家老师们大力支持，取得圆满的成功！在此向所有关注耶拿、支持耶拿的朋友表示感谢。耶拿公司一定会继续秉承自己的最高宗旨：提供品质非凡、精度优异、技术领先、持久耐用的产品，为各行业的分析工作者，提供更好、更全面的服务！

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。

当下，在毒品问题全球化的大背景下，毒情形势日益严峻，芬太尼类、合成大麻素类、卡西酮类等新型毒品更新换代速度极快，毒品毒物的检测判定作为执法依据变得尤为关键，加之毒品成瘾机理领域还有很多亟待科学解答的内容，也对分析方法提出了更高要求。质谱有着快速、微量、准确测量物质相对分子量的特点，是用来进行微量物证鉴定的主要手段。当前，气相色谱质谱、液相色谱质谱、实时直接分析质谱以及质谱成像技术等在毒品检测、毒品成瘾机理研究领域得到广泛应用。在此背景下，仪器信息网特别建立“质谱在毒品分析领域的技术应用进展”专题，聚焦质谱技术在毒品检测领域的最新应用，以增强业界质谱专家和技术人员、司法公安相关机构工作者之间的信息交流，同时向仪器用户提供毒品分析领域更丰富的质谱产品、技术解决方案，仪器信息网特向特向广大仪器企业发出邀请，邀您参与投稿。一、约稿提纲：问题1:据了解，仅2021-2022年发布并实施的毒品检测国家标准、行业标准已超二十项，您认为我国近两年毒品检测标准频繁颁布的背后有哪些因素在推动？问题2：我国毒品检测技术规范及标准的发展历程如何？您认为近些年该领域里程碑式的标准有哪些？问题3:目前贵公司重点关注哪些标准？公司针对毒品检测主推的产品有哪些？主要基于哪些技术？问题4:您如何评价当前质谱技术在毒品检测领域的应用现状？其中质谱技术在该领域的发展将呈现怎样的趋势？问题5:在司法刑侦的应用场景下，毒品的实时检测需求对质谱技术提出了哪些要求?有哪些困难点？贵公司对此做了哪些工作？问题6: 除现场检测的应用外，当前毒品与人体健康相关的研究内容也引起广泛关注，您认为该领域的研究现状如何？未来将如何发展？其中质谱技术将发挥怎样的作用？二、回稿要求：您可以根据上述问题进行稿件撰写，也可以由此展开相关话题。稿件字符数不少于1200字，欢迎多提供图片，图片像素应不低于300DPI 稿件无抄袭、署名排序无争议，文责自负，请勿一稿多投 投稿须为Word文档，本网编辑有权对文稿进行修改，如不同意请注明。回稿时间：2022年7月20日前投稿邮箱：wanxin@instrument.com.cn三、展示规则：1、编辑会将回稿单独整理成文，通过仪器信息网全网渠道进行推送。2、仪器信息网将制作“质谱在毒品分析领域的技术应用进展”专题，所有回稿将收录至该专题中。

贾伟、陈熙 沃特世科技（上海）有限公司实验中心 氢氘交换质谱法是一种研究蛋白质空间构象的质谱技术。它在蛋白质结构及动态变化研究、蛋白质相互作用位点发现、蛋白表位及活性位点鉴定方面有着广泛的应用。随着氢氘交换质谱技术的不断发展，它正在成为结构生物学家及生物药物研发的重要手段。 氢氘交换质谱（HDX MS，hydrogen deuterium exchange mass spectrometry）是一种研究蛋白质空间构象的质谱技术。其原理是将蛋白浸入重水溶液中，蛋白的氢原子将于重水的氘原子发生交换，而且蛋白质表面与重水密切接触的氢比位于蛋白质内部的或参与氢键形成的氢的交换速率快，进而通过质谱检测确定蛋白质不同序列片段的氢氘交换速率，从而得出蛋白质空间结构信息[1]。这个过程就像将握着的拳头浸入水中，然后提出水面并张开手掌。这时，湿润的手背表明它在&ldquo 拳头&rdquo 的结构中处于外表面，而较为干燥的手心表明它是&ldquo 拳头&rdquo 的内部。除样品制备外，氢氘交换质谱法的主要过程包括：交换反应、终止反应、将蛋白快速酶切为多肽、液相分离、质谱检测、数据解析。其中交换步骤需要在多个反应时长下进行，如0s、10s、1min、10min、60min等，以绘制交换率曲线，得到准确全面的信息。氢氘交换质谱技术在蛋白质结构及其动态变化研究[1]、蛋白质相互作用位点发现[2]、蛋白表位及活性位点鉴定方面有着广泛的应用[3]。 与经典的蛋白质结构研究方法相比，如X射线晶体衍射（X-Ray Crystallography）和核磁共振（NMR. Nuclear Magnetic Resonance）等方法，氢氘交换质谱不能够提供精确的蛋白空间结构，它直接提供的主要信息包括哪些氨基酸序列位于蛋白质空间结构的表面位置（包括动态变化中的）、可能的活性位点和蛋白-蛋白相互作用位点等。但是氢氘交换质谱技术有着其他经典方法不具备的优点：首先，可以进行蛋白质结构动态变化的研究是氢氘交换质谱的一个突出优点，包括变化中的活性位点及表位；其次，氢氘交换质谱在蛋白复合体构象的研究中也具有独到的优势；此外，氢氘交换质谱还具有对样品需求量小、纯度要求相对较低、研究对象为溶液环境下的蛋白质的天然构象而非晶体中构象等优势[1,4,5]。自1991年第一篇研究论文发表起，氢氘交换质谱技术不断发展，已经成为结构生物学及质谱技术中一个非常重要的应用领域[6]。但是氢氘交换质谱实验的复杂的实现过程在一定程度上影响了其应用的广泛度。主要的难点有：1、如何避免交换后氘代肽段的回交现象；2、实验控制的高精确性和重现性要求；3、交换后造成的叠加的质谱峰如何准确分辨；4、简易高效的分析软件需求；5、以氨基酸为单位的交换位点辨析。沃特世公司自2005年起，针对以上难点不断进行攻关，推出了目前唯一商业化的全自动氢氘交换质谱系统解决方案&mdash &mdash nanoACQUITY UPLC® HD-Exchange System(图1)。在全世界范围内，这套系统已经帮助科学家在包括Cell、Nature等顶级研究期刊中发表研究论文[7,8]。除科研需求外，沃特世氢氘交换质谱系统也受到众多国际领先制药公司的认可，并用于新药开发中蛋白药物活性位点及表位的研究工作中。 氢氘交换实验中的回交现象将严重影响实验数据的可信度，甚至导致错误结果的产生。要避免回交需要做到两点：尽量缩短液质分析时间和保证液质分析中的温度和pH为最低回交反应系数所要求的环境。沃特世UPLC® 系统采用亚二纳米色谱颗粒填料，较HPLC使用的大颗粒填料，UPLC具有无与伦比的分离度。因此UPLC可以做到在不损失色谱分离效果的要求下，极大缩短液相分析时间的要求[9]。对于对温度和pH控制问题，在多年的工程学改进中，nanoACQUITY UPLC HD-Exchange System已经实现了对酶切、液相分离等步骤的全程控制[10]。 对氢氘交换质谱实验精确性和重现性的要求是其应用的第二个主要难点。在实验中一般需要采集0s、10s、1min、10min、60min、240min等多个时间点的数据。如果进行人工手动实验，很难做到对10S-10min等几个时间点的精确操作。再考虑到重复实验的需求，人工手动操作会对最终数据可信度产生影响。而且实验过程重复繁琐，将给实验人员带来非常大的工作压力。nanoACQUITY UPLC HD-Exchange System完全通过智能机械臂，精确完成交换、终止交换、进样、酶切等一系列实验过程，而且始终保证各个步骤所需不同的温度环境。这些自动化过程不但保证了实验数据的可靠性，提高了实验效率，也将科学家从繁琐的重复实验中解放出来。 氢氘交换实验的质谱数据中，随着交换时间的延长，发生了交换反应的多肽，由于质量变大，其质谱信号将逐渐向高质荷比方向移动。因此，这些质谱峰可能与哪些未发生交换反应的多肽质谱峰逐渐叠加、相互覆盖。相互叠加的质谱信号，不但影响对峰归属的判断，更会增加交换率数据的误差。因为交换率判断需要通过对发生交换的多肽进行定量，毫无疑问因叠加的而混乱的质谱数据将极大的影响对质谱峰的准确定量。这点对于单纯通过质荷比进行分析的质谱仪来说完全无能为力。但是，这个看似不可能完成的任务却被沃特世 nanoACQUITY UPLC HD-Exchange System攻克了。这是因为，不同于其它常见质谱，沃特世的SYNAPT® 质谱平台还具备根据离子大小及形态进行分离的功能（行波离子淌度分离）。在数据处理时，除多肽离子的质荷比信息外，还可以通过离子迁移时间（离子淌度维度参数）将不同离子区分。因此这种SYNPAT独有的被命名为HDMSE的质谱分析技术可以将因质荷比相同而重叠的多肽分离开，轻而易举地解决了质谱信号叠加的问题，得到准确的交换率数据[11,12]（图2）。SYNPAT质谱平台一经推出就夺得了2007年PITTCON金奖，目前已经推出了新一代的SYNAPT G2HDMS、SYNAPT G2-S HDMS等型号，并具备ESI、MALDI等多种离子源。除氢氘交换技术外，SYNAPT质谱系统在蛋白质复合体结构研究中也是独具特色，已有多篇高质量应用文献发表[13,14,15]。 实现氢氘交换质谱技术的第四个关键点，是如何高效分析实验产生的多时间点及多次重复带来的大量数据。人工完成如此巨大的信息处理工作，将消耗科学家大量的时间。沃特世氢氘交换质谱解决方案所提供的DynamX软件可以为科学家提供简便直观的分析结果，并包含多种呈现方式。 在某些特殊研究中，要求对蛋白氢氘交换位点做到精确到氨基酸的测量，这是氢氘交换质谱研究的又一个难点。在常规的研究中采用CID（碰撞诱导解离）碎裂模式，可能导致氘原子在多肽内重排，而致使不能对发生交换的具体氨基酸进行精确定位。SYNPAT质谱提供的ETD（电子转移解离）碎裂模式可以避免氘原子重排造成的信息混乱，并具有良好的碎裂信号[16]。 沃特世的nanoACQUITY UPLC HD-Exchange System为氢氘交换质谱实验提供了前所未有的简易的解决方案，强有力地推动了氢氘交换技术在蛋白质结构及动态变化研究、蛋白质相互作用位点发现、蛋白表位以及活性位点鉴定方面的应用，正在成为众多结构生物学科学家和生物制药企业必不可少的工作平台。 参考文献 (1) John R. Engen, Analysis of Protein Conformation and Dynamics by Hydrogen/Deuterium Exchange MS. Anal. Chem. 2009,81, 7870&ndash 7875 (2) Engen et al. probing protein interactions using HD exchange ms in ms of protein interactions. Edited by Downard, John Wiley & Sons, Inc. 2007, 45-61 (3) Tiyanont K, Wales TE, Aste-Amezaga M, et al. Evidence for increased exposure of the Notch1 metalloproteasecleavage site upon conversion to an activated conformation. Structure. 2011, 19, 546-554 (4) Heck AJ. Native mass spectrometry: a bridge between interactomics and structural biology. Nat Methods. 2008, 5, 927-933. (5) Esther van Duijn, Albert J.R. Heck. Mass spectrometric analysis of intact macromolecular chaperone complexes. Drug Discovery Today. Drug Discovery Today: Technologies Volume 3, 2006, 21-27 (6) Viswanat ham Katta, Brian T. C hait, Steven Ca r r. Conformational changes in proteins probed by hydrogen-exchange electrospray-ionization mass spectrometry. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 214&ndash 217 (7) Chakraborty K, Chatila M, Sinha J, et al. Chaperonin-catalyzed rescue of kinetically trapped states in protein folding. Cell. 2010 Jul 9 142(1):112-22. (8) Zhang J, Adriá n FJ, Jahnke W, et al. Targeting Bcr-Abl by combining allosteric with AT P-binding-site inhibitors. Nature. 2010,463, 501-506 (9) Wu Y, Engen JR, Hobbins WB. Ultra performance liquid chromatography (UPLC) further improves hydrogen/deuterium exchange mass spectrometry. J Am Soc Mass Spectrom. 2006 , 17, 163-167 (10) Wales T E, Fadgen KE, Gerhardt GC, Engen JR. High-speed and high-resolution UPLC separation at zero degrees Celsius. Anal Chem. 2008, 80, 6815-6820 (11) Giles K, Pringle SD, Worthington KR, et al. Applications of a travelling wave-based radio-frequency-only stacked ring ion guide. Rapid Commun Mass Spectrom. 2004, 18, 2401-2414 (12) Olivova P, C hen W, C ha kra borty AB, Gebler JC. Determination of N-glycosylation sites and site heterogeneity in a monoclonal antibody by electrospray quadrupole ion-mobility time-offlight mass spectrometry. Rapid Commun Mass Spectrom. 2008, 22,29-40 (13) Ruotolo BT, Benesch JL, Sandercock AM, et al. Ion mobilitymass spectrometry analysis of large protein complexes. Nat Protoc.2008, 3, 1139-52. (14) Uetrecht C, Barbu IM, Shoemaker GK, et al. Interrogatingviral capsid assembly with ion mobility-mass spectrometry. Nat Chem.2011, 3,126-132 (15) Bleiholder C, Dupuis NF, Wyttenbac h T, Bowers MT. Ion mobility-mass spectrometry reveals a conformational conversion from random assembly to &beta -sheet in amyloid fibril formation. Nat Chem. 2011, 3, 172-177 (16) Kasper D. Rand, Steven D. Pringle, Michael Morris, John R., et al. ETD in a Traveling Wave Ion Guide at Tuned Z-Spray Ion Source Conditions Allows for Site-Specific Hydrogen/Deuterium Exchange Measurements. J Am Soc Mass Spectrom. 2011, in press

一、项目一（一）项目基本情况项目编号：HW2024041702项目名称：复旦大学超高分辨蛋白质组测量分析系统采购项目预算金额：640.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：636.000000 万元（人民币）采购需求：（二）获取招标文件时间：2024年05月17日 至 2024年05月24日，每天上午9:00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：凡愿参加投标的合格供应商须在上述规定时间内登录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”在线获取采购文件，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，招标文件售价零元。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。获取招标文件需要上传的资料：（本项目不需上传资料）售价：￥0.0 元，本公告包含的招标文件售价总和合同履行期限：2024年7月15日前交付至复旦大学张江校区本项目( 不接受 )联合体投标。（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：上海邯郸路220号　　　　　　　　联系方式：由老师021-65641292　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：上海财瑞建设管理有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：上海市延安西路1319号（利星行广场）15楼　　　　　　　　　　　　联系方式：陈瑜、朱佳、周晨隆、姜诚东021-62261357*5539、17301752962、13918470259、18017330180　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：陈瑜、朱佳、周晨隆、姜诚东电　话：　　021-62261357*5539、17301752962、13918470259、18017330180二、项目二（一）项目基本情况项目编号：0811-244DSITC1049项目名称：在线前处理/超高效液相色谱-串联四极杆质谱仪预算编号： 0024-00033201 预算金额（元）： 3300000最高限价（元）： 3300000 采购需求： 包名称：在线前处理/超高效液相色谱-串联四极杆质谱仪 数量：1 预算金额（元）：3300000 简要规格描述或项目基本概况介绍、用途：可以采购进口产品，具体见招标文件第八章“货物需求一览表及技术规格” 合同履约期限： 合同签订之日起至合同内容履行完毕止 本项目不接受联合体投标。（二）获取招标文件时间：2024年05月15日至2024年05月22日，每天上午09:00至11:30，下午13:00至16:30（北京时间，休息日和法定节假日除外）地点：微信公众号“东松投标”方式： 关注微信公众号“东松投标”，完成信息注册，即可购买招标文件 售价（元）： 700 （三）对本次采购提出询问，请按以下方式联系1.采购人信息名 称：上海体育大学地 址：中国上海市杨浦区长海路399号联系方式：张老师021-655069162.采购代理机构信息名 称：上海东松医疗科技股份有限公司地 址：上海市宁波路1号11楼联系方式：0086-21-63230480转8612、86303.项目联系方式项目联系人：瞿佳枫、戴罗琦电 话：0086-21-63230480转8612、8630

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 近日，岛津公司宣布发布IMAGEREVEAL MS质谱成像数据分析软件。该软件可以不需要任何额外的时间或麻烦，即可从多种角度分析数据，从而简化了数据分析过程。它特别适合用于分析大数据集或者同时分析多组数据。岛津将在9月5日至7日举办的JASIS展会上展示这款软件。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/9aa35697-5099-45a4-9d58-757dd3bbe885.jpg" title=" imagereveal_ms.jpg" / /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 质谱成像技术主要用于分析二维图像，这些图像显示了用质谱仪测定的物质的分布情况。近年来，在空间分辨率和质量精度方面的技术进步使得质谱产生了大量的数据，这对数据分析产生了极大的挑战。 /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp IMAGEREVEAL MS质谱成像数据分析软件可以通过轻松搜索大量质谱成像数据的功能，从而获得所需信息来解决上述问题，这可显著提高研究效率。该软件包括六种类型的数据分析功能，具有不同的可用功能，具体取决于客户选择的许可证。数据转换器可用于分析非岛津质谱仪测量的数据。 /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp IMAGEREVEAL MS软件起源于同九州大学医疗氧化还原导航创新中心的联合研究。自2006年以来，岛津通过提供一系列质谱系统和专门知识，作为合作伙伴参与了该项目。从2012年到2016年，岛津公司与三菱田边制药公司合作开发了质谱数据软件，该软件能够无缝分析从基质辅助激光解吸/电离质谱仪(MALDI-MS)上得到数据。所得到的原型均是IMAGEREVEAL MS软件研发的基础。 /p p br/ /p

此前几十年，在国内厂房产线上运作的质谱仪都来自国外。当国产质谱仪配备在进口设备上并亮起屏幕，中国航天科技集团有限公司八院812所裕达公司显示出了打破国外技术垄断的实力。从0到1，是从无到有，从1到10，是不断走向成熟，而从10到100，则是812所不断对高端科学分析仪器发起攻关的每一步。打造科学检测的“终极手段”在深空探测领域，质谱仪可作为直接分析外星大气和矿物成分的主载荷，美国好奇号火星车就搭载着质谱仪在火星上探寻生命元素。质谱仪还可进行航天材料分析、载人空间舱内空气质量分析研究等，为航天器研制和航天员安全提供保障。812所的质谱仪曾用于进行梦天实验舱地面空间环境分析检测，只需5分钟便获得分析结果，而传统分析方法需要3~5天。“质谱仪研发周期漫长，技术壁垒高，国内质谱仪又起步晚，核心技术不足，大量关键核心部件长期面临被禁运或提价的风险，国内质谱仪市场长期被国际行业巨头垄断。”裕达公司总经理景加荣感叹。如今，借助航天技术转化来的质谱仪技术，中国市场正在悄然改变。“国人对国产高端设备持谨慎态度，但我们相信航天产品的品质。”2021年，在合肥某半导体公司，裕达公司质谱仪事业部负责人薛兵感受到一种“双重震撼”。当他们第一次把自产质谱仪配备在产品检测机台上，屏幕亮起时，用户震惊于国内质谱技术已经这么成熟，他们也亲眼看到，国内仪器自主研发的路已经走了这么远。质谱仪作为一种高端科学分析仪器，由进样系统和真空系统等系统组成，可以直接测量出物品的组成部分。因为技术壁垒高、用途广泛，质谱仪在业内享有美誉，人们将之誉为科学仪器皇冠上的“明珠”，更因为“如果质谱仪都无法检测到，那其他仪器更难以做到”这一现实，而称其为“终极的检测手段”，是目前物质鉴定的利器。“质谱仪可以对检测物进行定性定量分析，‘定性’能看出是什么，‘定量’能看出有多少。”薛兵介绍，质谱仪分析速度快，准确率高，擅长对混合物进行分析，特别是对大量混合物中少量目标的分析。812所主要研制的四级质谱仪能在秒级时间同时分析数十种化合物，满足工业现场的快速、高灵敏度检测要求。从“用户”变身“厂家”当把质谱仪带到用户面前时，812所遇到过各种质疑，最大的问题就是客户对国产仪器不够认可，表现出将信将疑的态度。“因为不相信国内有人真的在攻克质谱仪相关技术，我最初第一反应就是不可能。”跟这些用户一样，裕达公司质谱仪事业部负责人蒋公羽起初自己都不相信中国人可以生产出这样的高端仪器装备，直到读博期间开始整机搭建，看到国产质谱仪的每一个组成部分甚至能比国外更优秀时，蒋公羽不再有任何怀疑。在2013年，国外开始限制对中国航天领域高端质谱仪的供应，812所陷入“卡脖子”的困局，为了不耽误所里对航天器污染物检测的工作，他们依托多年的真空装备技术积累，在短时间内完成质谱仪初代样机的研发，打破了我国对国外质谱仪依赖的局面。从用户到厂家，这一身份转变也成为812所的独特优势。“我们从质谱仪的资深用户成为质谱仪的生产者，又去寻找相关领域的具体应用。”景加荣认为，“从研发转到生产，重要的是直接了解用户需求，给出最佳解决方案，这在实验室里是想不到的。”近10年来，812所的足迹从华东挺进全国，不断拓展新的应用方向，他们聚焦熟悉的航天军工及相关工业领域，瞄准生物医药和集成电路两大方向进行质谱仪的研发生产，建立起具备百套级批量生产能力的质谱产线。走出国门技术过硬在任何地方都是最好的敲门砖。2018年，812所经历了一场“鸡蛋战胜石头”式的挑战。当时，他们研制的医药生产PAT质谱仪还只是一个“裸机”，凭借良好的问题解决方案和扎实的技术，打败了竞争对手。此后，他们不断给自己增加“考题”的难度，在后期又经过3年的反复迭代论证，最终交付给用户一款真正解决需求的产品。2022年，812所的质谱仪销往了土耳其等国家。“想把一项科学技术搞懂吃透，最重要的就是要掌握原理。在整个产品供应链上，812所也自主攻克了多项关键技术。”蒋公羽认为。2022年珠海航展上，一款“能辨白酒”的仪器吸引了众人驻足，这是蒋公羽带头研制的便携式快检质谱仪，“这款仪器一次可以实现数十种组分的检测，目前在环境监测及安防领域都有广泛应用。”如今，812所生产的质谱仪产品不但在航天领域推广应用，也在生物医药、环境监测、科研等民用领域崭露头角，不断为实现高端分析仪器国产化替代贡献航天力量。

此前几十年，在国内厂房产线上运作的质谱仪都来自国外。当国产质谱仪配备在进口设备上并亮起屏幕，中国航天科技集团有限公司八院812所裕达公司显示出了打破国外技术垄断的实力。从0到1，是从无到有，从1到10，是不断走向成熟，而从10到100，则是812所不断对高端科学分析仪器发起攻关的每一步。打造科学检测的“终极手段”在深空探测领域，质谱仪可作为直接分析外星大气和矿物成分的主载荷，美国好奇号火星车就搭载着质谱仪在火星上探寻生命元素。质谱仪还可进行航天材料分析、载人空间舱内空气质量分析研究等，为航天器研制和航天员安全提供保障。812所的质谱仪曾用于进行梦天实验舱地面空间环境分析检测，只需5分钟便获得分析结果，而传统分析方法需要3~5天。“质谱仪研发周期漫长，技术壁垒高，国内质谱仪又起步晚，核心技术不足，大量关键核心部件长期面临被禁运或提价的风险，国内质谱仪市场长期被国际行业巨头垄断。”裕达公司总经理景加荣感叹。如今，借助航天技术转化来的质谱仪技术，中国市场正在悄然改变。“国人对国产高端设备持谨慎态度，但我们相信航天产品的品质。”2021年，在合肥某半导体公司，裕达公司质谱仪事业部负责人薛兵感受到一种“双重震撼”。当他们第一次把自产质谱仪配备在产品检测机台上，屏幕亮起时，用户震惊于国内质谱技术已经这么成熟，他们也亲眼看到，国内仪器自主研发的路已经走了这么远。质谱仪作为一种高端科学分析仪器，由进样系统和真空系统等系统组成，可以直接测量出物品的组成部分。因为技术壁垒高、用途广泛，质谱仪在业内享有美誉，人们将之誉为科学仪器皇冠上的“明珠”，更因为“如果质谱仪都无法检测到，那其他仪器更难以做到”这一现实，而称其为“终极的检测手段”，是目前物质鉴定的利器。“质谱仪可以对检测物进行定性定量分析，‘定性’能看出是什么，‘定量’能看出有多少。”薛兵介绍，质谱仪分析速度快，准确率高，擅长对混合物进行分析，特别是对大量混合物中少量目标的分析。812所主要研制的四级质谱仪能在秒级时间同时分析数十种化合物，满足工业现场的快速、高灵敏度检测要求。从“用户”变身“厂家”当把质谱仪带到用户面前时，812所遇到过各种质疑，最大的问题就是客户对国产仪器不够认可，表现出将信将疑的态度。“因为不相信国内有人真的在攻克质谱仪相关技术，我最初第一反应就是不可能。”跟这些用户一样，裕达公司质谱仪事业部负责人蒋公羽起初自己都不相信中国人可以生产出这样的高端仪器装备，直到读博期间开始整机搭建，看到国产质谱仪的每一个组成部分甚至能比国外更优秀时，蒋公羽不再有任何怀疑。在2013年，国外开始限制对中国航天领域高端质谱仪的供应，812所陷入“卡脖子”的困局，为了不耽误所里对航天器污染物检测的工作，他们依托多年的真空装备技术积累，在短时间内完成质谱仪初代样机的研发，打破了我国对国外质谱仪依赖的局面。从用户到厂家，这一身份转变也成为812所的独特优势。“我们从质谱仪的资深用户成为质谱仪的生产者，又去寻找相关领域的具体应用。”景加荣认为，“从研发转到生产，重要的是直接了解用户需求，给出最佳解决方案，这在实验室里是想不到的。”近10年来，812所的足迹从华东挺进全国，不断拓展新的应用方向，他们聚焦熟悉的航天军工及相关工业领域，瞄准生物医药和集成电路两大方向进行质谱仪的研发生产，建立起具备百套级批量生产能力的质谱产线。走出国门技术过硬在任何地方都是最好的敲门砖。2018年，812所经历了一场“鸡蛋战胜石头”式的挑战。当时，他们研制的医药生产PAT质谱仪还只是一个“裸机”，凭借良好的问题解决方案和扎实的技术，打败了竞争对手。此后，他们不断给自己增加“考题”的难度，在后期又经过3年的反复迭代论证，最终交付给用户一款真正解决需求的产品。2022年，812所的质谱仪销往了土耳其等国家。“想把一项科学技术搞懂吃透，最重要的就是要掌握原理。在整个产品供应链上，812所也自主攻克了多项关键技术。”蒋公羽认为。2022年珠海航展上，一款“能辨白酒”的仪器吸引了众人驻足，这是蒋公羽带头研制的便携式快检质谱仪，“这款仪器一次可以实现数十种组分的检测，目前在环境监测及安防领域都有广泛应用。”如今，812所生产的质谱仪产品不但在航天领域推广应用，也在生物医药、环境监测、科研等民用领域崭露头角，不断为实现高端分析仪器国产化替代贡献航天力量。

第十九届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2021)将于2021年9月27-29日在北京中国国际展览中心(天竺新馆)召开，本届会议将继续秉承“分析科学 创造未来”的愿景，围绕“生命 生活 生态——面向绿色未来”的主题开展学术报告会、论坛和仪器展览会。　　近期，中国分析测试协会联合仪器信息网特别组织了BCEIA 2021系列专访，邀约参与学术报告会组织和筹备的各领域专家，解读会议主题，分享学科发展趋势与仪器创新研究方向等，以飨读者。　　作为BCEIA学术报告会质谱学分会负责人，北京大学刘虎威教授自1985年以来连续参加了每一届展会，亲历了BCEIA从初创时期到成长为世界四大分析仪器展会之一的全过程。借此机会，我们特别采访了刘虎威教授，请他围绕BCEIA多年来的发展变化、质谱在新冠病毒疫情肆虐的大背景下取得了哪些研究进展、质谱技术的发展趋势等问题发表了自己的看法。　　BCEIA学术报告会质谱学分会召集人 北京大学刘虎威教授　　在刘教授看来，近年来中国经济迅猛发展，综合国力不断增强，国外仪器厂商非常重视开拓中国的市场，国产仪器厂商也将BCEIA视为新技术新产品推广的重要平台，BCEIA的品牌知名度和国际影响力吸引了越来越多的仪器厂商参会，展览会规模连创新高，今年展出面积达到53000m2，同比增加了51%。另一方面，BCEIA将学术交流和仪器展示很好地结合在一起，搭建了产、学、研、用合作的平台，国内外分析科学家研究成果的分享不仅促进了相关学科的快速发展，也带来了仪器研制的新思路、新方法的突破。　　2021年学术报告会质谱学分会主题定为“精准测量，质谱护航健康”。对此，刘虎威教授认为质谱分析作为20世纪人类所发现的最伟大的技术之一，其应用已经非常广泛，而我国质谱仪器的研发制造与国外相比还有不小的差距，因而在主题设定及报告内容安排方面进行了考虑。而“质谱护航健康“则是考虑到当前临床质谱是一个非常热门的领域，质谱技术在临床分析中扮演的角色越来越重要。由于高通量、高灵敏度的特点，质谱技术在临床检验领域快速发展，其应用主要涉及临床生化检验、临床免疫学检验、临床微生物检验及临床分子生物诊断等多方面，并可对传统方法学进行替代。2020年以来，新冠病毒成为学者竞相研究的热点，质谱技术在检测诊断、疫苗研发生产以及新药筛查等方面都发挥着重要的作用，未来这些领域也将成为质谱技术应用的最大蓝海市场之一。　　谈到质谱技术的进展，刘虎威教授表示，离子化技术的发现及进步对质谱技术的发展起到了重要的推动作用。自2004年美国普渡大学Cooks教授提出解吸电喷雾电离(Desorption electrospray ionization，DESI)以来，目前已发展了几十种常压离子化技术。随着离子化技术的快速发展，常压离子化技术结合后端的质谱分析器，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。不仅如此，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的应用也发展迅速。　　采访的最后，刘虎威教授表示面对新冠肺炎疫情的冲击，今年的BCEIA的举办注定与往届有很多不同之处，本届展会将采用线上与线下相结合的方式，通过视频直播等手段实现线上与线下互补提升，方便更多观众了解到分析科学最新的研究内容，掌握近年来涌现出的新仪器新技术。　　… … 　　欲了解更多采访内容，欢迎观看以下视频!

仪器信息网讯 2010年11月1日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会与北京雄鹰国际展览有限公司联合主办的“第三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”在北京国际会议中心隆重召开。来自中石油、中石化、中海油、煤化工、中化集团等下属企业及市政环保等用户及厂商代表400余人参加了本次论坛。仪器信息网作为特约媒体应邀参加了本次会议。 　　除大会报告外，会议同期举办了在线分析仪器展览会等活动，并设立A、B两个分会场对在线分析仪器技术分别进行探讨。其中，A分会场由北京化工大学袁洪福教授、浙江大学潘再生教授联合主持，多位在线分析领域的专家学者、厂商代表就“标准气体的使用”、“在线质谱的应用”、“在线经红外质谱技术及应用”等方面作了精彩的报告。 会议现场 　　过程/在线质谱仪的应用 　　过程质谱仪根据质谱定性定量的原理对工业过程进行在线监测，在多个行业有着广泛的应用前景。在本分会场上，上海舜宇恒平科学仪器有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司分别探讨了过程质谱仪的研发及应用状况。 　　上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士以“国产过程质谱仪的应用”为题，介绍了过程质谱仪应用领域，阐述了国产过程质谱仪的发展机会与发展现状。 　　在报告中，黄晓晶女士通过列举应用实例，阐明过程质谱仪依据其自动化程度高，测量范围广，分析速度快，仪器稳定性、可靠性好等特点，在石化行业广泛应用，使企业节省了原料及能源，提高了生产效率，增加了经济效益。过程质谱仪在石化行业应用的领域包括：乙烯裂解炉，环氧乙烷/乙二醇，催化剂活性评价，烯烃生产以及合成氨、甲醇装置等一些反应剧烈，需要进行快速在线分析的场合。 　　关于国产过程质谱仪的发展状况，她表示，国外过程质谱仪“单机价格昂贵”、“售后服务成本高”、“定制服务可行性差”等方面的问题为国产过程质谱仪的发展提供了机会。 　　2009 年，上海舜宇恒平科学仪器有限公司整合多方技术优势，推出了SHP8400 过程气体质谱分析仪。该款仪器打破了进口过程质谱仪的市场垄断，填补了我国在该项技术的空白。此仪器一经推向市场，即受到各方面的广泛关注。该仪器采用多通旋转阀和电磁阀为进样系统，检测系统采用四极杆质量分析器和电子轰击型离子源，检测器有法拉第筒和电子倍增器两种。该仪器优异的性价比使其在石化行业的应用极具潜力。 　　“大力发展过程质谱仪的国产化，努力提升过程质谱仪的性价比，开拓其在石化行业的应用具有十分重要的意义”，黄晓晶女士在其报告最后指出。 上海舜宇恒平科学仪器有限公司黄晓晶女士 　　赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生则介绍了在线质谱仪的主要应用情况。其在报告中详细介绍了赛默飞世尔科技推出的Prima/Sentinel PRO、Prima dB、APIX dB/Quattro系列在线质谱仪的工作原理、仪器性能及应用领域。该系列仪器在化工、制药、钢铁冶炼、环境监测等领域得到广泛的应用。 赛默飞世尔科技(中国)有限公司王清华先生 　　在线近红外光谱分析技术 　　由于在线近红外光谱分析技术具有“分析精密度高”和“稳定性好”等优点，可有效地解决过程质量信息的自动化测量难题，目前已被广泛地用于石化、制药、粮食、食品等工业领域。 　　在会上，北京化工大学袁洪福教授为大家介绍了在线近红外光谱分析技术及其应用现状。他表示，近红外光谱分析技术是一种快速、高效的质量分析技术，在解决大批量样品品质分析，现场质量分析，和过程控制分析方面是其它分析技术难以比拟的，被誉为“分析巨人”。 　　他在报告中指出，我国正在处于生产结构调整时期，即从粗放的传统生产模式向精确数字化的现代生产模式转变的时期，扭转过去高耗能和高污染的状况，向节能减排，生产最优化，合理利用有限的宝贵资源，集约型循环经济方面发展。 　　在工业上，采用在线近红外分析技术可实时监测原料，中间产物，和产品的性质，实现产品收率和质量最优化，凭借工业的规模生产特点，产生巨大的经济效益。在农业上，未来发展是“精准农业”，而近红外分析仪可直接用于土壤和施肥等种植管理和收获等全过程的品质检测，提高农产品质量和产量，推行优质优价政策，将会产生巨大的经济效益和社会效益。 北京化工大学袁洪福教授 　　标准气体的应用及常见问题 　　作为气体行业的一个重要分支，标准气体在工业生产上发挥着独特的规范和保证质量的作用。目前，标准气体广泛应用于石油石化、环境检测、电力能源、地震监测、仪器仪表校正等诸多领域。其制备方法包括：称量法、渗透法、分压法、扩散法、静态容量法、饱和法、流量比混合法、指数稀释法、体积比混合法。 　　大连大特气体有限公司曲庆先生在会上除了为与会者介绍了标准气体的应用方面，还详细介绍了标准气体使用的注意事项，包括“取样阀门的选择、取样管线的选择、取样气路的气密性检查、样品气的置换、标准样品的转移、使用温度的要、进样”等方面需注意的问题。 　　此外，大连大特气体有限公根据多年的气体分析经验以及通过与广大客户的长期交流，总结了一些标准气体分析技术上的常见问题，并在会上与参会者进行交流探讨，包括“微量氧的分析、易吸附气体的分析、含有饱和蒸汽压较低组分的标准气体的分析、液化标准气体进样”等方面的问题。 大连大特气体有限公司曲庆先生 　　其他在线分析技术及规范 　　除上述报告外，浙江大学金钦汉教授作了“过程控制技术的新发展——微型模块化实时在线控制技术”的会议报告。金钦汉教授在报告中表示，该技术对流程工业提高反应效率、加快反应速率、减少中间环节、提高自动化程度起到非常重要的作用。 浙江大学金钦汉教授 　　重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生作了“在线分析传感器及仪表研究与发展探讨”的会议报告，对在线分析传感器及仪表的主要特性、在线分析传感器及仪表技术发展现状与趋势进行了研究分析，提出我国在线分析传感器与仪表技术发展思路建议：在国家政策引导与支持下，产学研用资源整合、优势互补，充分利用微机械与微电子、计算机、信号处理、传感、故障诊断等多学科综合技术，开展传感器与仪表相关基础研究、设计制造技术研究与应用技术研究，在研究与产业化过程中，尤其要在灵敏度、选择性、稳定性、可靠性、环境适应性方面下工夫，力求达到国际先进水平，甚至领先水平。 重庆川仪分析仪器有限公司郑杰先生 　　中国石化工程建设公司孙磊女士对“石油化工在线分析仪系统设计规范”进行了简要介绍，该规范包括“适用范围、规范性引用文件、术语和定义、一般规定、采用系统、常用在线分析仪表、分析小屋、在线分析仪管理系统”等八方面内容，规定了石油化工生产装置、公用工程及辅助设施中在线分析仪系统的工程设计原则和设计方法，适用于石油化工新建、扩建和改建工程的在线分析仪系统工程设计。 中国石化工程建设公司孙磊女士

表界面化学是能源、环境和生命等前沿科学领域的核心。在分子水平上表征表界面化学，对阐明上述领域关键科学问题的化学本质具有重要意义。然而，表界面层极薄、其物种复杂性及高度动态性，对化学测量学提出了挑战。飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)是迅速发展的先进表界面分析技术。而作为基于高真空环境的分析技术，SIMS难以直接分析涉及到液体的表界面。　　近年来，中国科学院化学研究所活体分析化学实验室研究员汪福意课题组，针对动态表界面分析问题以及诸多重要表界面过程处于“黑箱”状态的研究现状，基于高化学稳定、高真空兼容的微流控装置，将一系列液体表面以及固液界面引入超高真空的SIMS分析系统中，发展了多场景适用的具有高界面敏感(ppm)、高时间分辨(μs)、超薄信息深度(nm)和“软”电离等特性的原位液相ToF-SIMS新技术，以直接分子证据可视化追踪液体表面/固液界面的微观弱相互作用，并原位实时监测界面电化学双电层结构、反应中间体、鉴定电催化活性位点等。迄今为止，原位液相ToF-SIMS是唯一已知可原位探测固液界面的质谱分析技术，为揭示电化学、能源、环境、生命等领域重要表界面微观结构的时空演化机理及界面构效关系提供了高效、独特的研究平台。　　汪福意课题组与中国科学院生态环境研究中心曲久辉院士/胡承志研究员团队合作，将原位液相SIMS技术拓展至纳米孔道膜分离过程中的固液界面分析，原位捕获了离子水簇在纳滤膜孔道传输过程的水合形态变化，提供了基于水簇结构转化与其膜孔传输适配的纳滤膜分离技术原理，为高性能纳滤膜材料开发与膜分离系统优化提供了实验依据。相关成果发表在《科学进展》(Science Advances 2023, 9, eadf8412)和《美国化学学会纳米杂志》(ACS Nano 2023, 17, 12629)上。　　汪福意课题组与南昌大学教授陈义旺/胡笑添团队合作，发展了原位液相SIMS技术，研究了钙钛矿太阳能电池领域饱受困扰的前驱体溶液老化问题，以直接分子证据揭示了三阳离子混合卤化物钙钛矿前驱体溶液在长期存储过程中的老化反应机制。进而，该团队针对前驱体离子老化机制提出了Lewis酸/碱添加剂减缓钙钛矿溶液老化的策略，并阐释了添加剂化学结构与添加剂抑制老化效果之间的构效关系。研究表明，原位液相ToF-SIMS新技术可作为“分子眼”促进对钙钛矿溶液化学的认知，推动了钙钛矿器件产业化策略的设计和开发。相关成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202215799)上。进一步，该团队以低维钙钛矿前驱体溶液中的胶体粒子作为研究对象，应用原位液相ToF-SIMS可视化间隔阳离子参与的胶体组装行为，揭示了氢键作用与量子阱结构优化的新机制，为实现高效低维钙钛矿太阳电池印刷提供了实验依据。相关成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202303177)上。　　研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部和中国科学院的支持。　　液相ToF-SIMS原位剖析钙钛矿溶液老化化学及抑制老化作用机制

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong “准确测量正以不可估量的方式驱动着科学进步”，又到了第四年揭晓《分析科学家》(The Analytical Scientist) “最佳创新奖”的时候。从智能光谱到简单分离，《分析科学家》今年将该奖项颁给了岛津、安捷伦、赛默飞、沃特世、雷尼绍等国外公司的15款创新仪器产品。 /p p 　　仪器信息网编辑整理发现，今年获奖的产品中至少有8款与质谱相关，虽与去年的9款相比略有减少，但可以看出质谱技术当前仍是全球科研领域及仪器市场的主流“生力军”。而作为“中坚力量”的色谱技术不仅摘取了桂冠，在榜单中更占据了3个名额，创新实力同样不可小觑。另外，还有4款光谱技术分别上榜。　 /p p 　　从企业表现来说，安捷伦、沃特世分获第一、第二；岛津凭借3款产品在量上出奇制胜；而赛默飞不仅有自己的Orbitrap GC-MS入围，与其质谱兼容的接口技术也榜上有名。各大仪器企业纷纷在今年有所斩获，下面就让我们来一睹这15款获奖产品的风采吧!（获奖排名次序如下） br/ /p p 　　 strong 1、Intuvo 9000 气相色谱系统 /strong /p p strong 　　制造商：安捷伦 /strong /p p strong 　　为简化GC操作模式而生 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/a8814340-3fa8-4b80-85c1-4ba2ee149a51.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p 　　Intuvo更快的加热速度缩短了样品分析时间、色谱柱更换速度提高了 10 倍以上，正常运行时间更长。无需切割色谱柱并减少了泄露，这意味着犯错的可能性降低，很大程度上避免了重新运行和延迟。Intuvo 还有助于实验室的可持续运行得到改进，包括更快速的样品分析和样品优先级顺序的调整，缩短分析周期，降低每个收费样品的分析成本，节省空间和能源，以及对资产管理进一步优化。通过简化气相色谱操作，包括安装、设置、运行和维护，Intuvo正在颠覆着气相色谱的常规操作模式。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “Intuvo 系统有效消除了气相色谱使用的三个主要障碍，有助于经验不足的操作者快速掌握使用方法。Intuvo 系统的新功能能够进一步扩大使用气相色谱等通用分析仪器的用户群，还能帮助气相色谱操作者处理那些看似简单却极具挑战的问题。” /p p 　　 strong 2、 UniSpray离子源 /strong /p p strong 　　制造商：沃特世 /strong /p p strong 　　用于提高电离效率的新型质谱离子源 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/04fffa6a-6160-442d-b427-424b583bccd0.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p 　　UniSpray作为一种具有独特空气动力学特性的新型离子源，与常规的雾化器辅助ESI源相比，其独特的几何结构能够利用几种不同的机制生成更小的液滴，从而增强电离效率和化合物覆盖率。UniSpray可在单次运行中电离种类更多的化合物，而且具备提升灵敏度的潜力，因此可将多种方法合并为单一分析，是实验室有机会优化效率，并允许用户更全面地了解样品中存在的内容。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “UniSpray通过提高电离效率和增加化合物覆盖率，使ESI在更高的LC流速上更符合纳米喷雾的特点。就像高流速下的方便易用一样，低流速下检测灵敏度同样也是问题关键，通过UniSpray的开发，沃特世将二者进行了有机结合。” /p p 　　 strong 3、串联电离技术 /strong /p p strong 　　制造商：Markes International /strong /p p strong 　　同步集成硬离子化和软离子化的质谱技术 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/da541937-09ef-4b37-a813-1dbcacc4cebe.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p 　　用于飞行时间质谱(TOF-MS)的串联电离技术意味着单个GC或GC× GC运行可以提供完全表征目标化合物和未知物样品所需的所有信息。串联电离通过在常规70eV“硬”电离和在10-16eV的“软”电离之间快速切换，从单个峰产生两个电子电离(EI)质谱，从而不再需要切换离子源或使用试剂气体。这些功能极有可能改变分析人员进行GC和GC× GC分析的方式 ，且已经在鉴定石油化工中的长链烷烃以及区分香料产品中结构类似的萜类化合物方面有所应用。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “串联电离技术允许同时收集两个不同的MS光谱，这应该大大增强该技术的分析物鉴定能力。所有信息都包含在一次运行中，由于不需要重新配置复杂的GC-MS仪器，节省了工作天数和等待时间。” /p p 　　 strong 4、LiveTrack实时聚焦追踪技术 /strong /p p strong 　　制造商：雷尼绍 /strong /p p strong 　　实时聚焦追踪技术应用于拉曼成像 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/ce915c77-baf8-41a7-9fbd-4cf879ca94e1.jpg" title=" 4_副本.jpg" / /p p 　　雷尼绍LiveTrack实时聚焦追踪技术，能够使用户能够分析表面凸凹不平、弯曲或粗糙的样品。在数据采集和白光视频观察过程中实时保持最佳聚焦，消除了耗时的手动聚焦、预扫描和样品制备过程。这项创新不仅大大减少了整体实验的时间，而且在某些情况下能够使用户分析以前无法研究的样品，包括在岩石、矿物质、药片和组织活检等领域。扩大了可应用拉曼光谱和成像的测量范围，打开了应用领域和测量简单的新时代大门。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “很多成像技术需要一个平面，但大多数真实样品表面是凹凸不平、动态复杂的。LiveTrack允许真实样品的成像，极大地拓展了拉曼成像的应用。” /p p 　　 strong 5、ZipChip微流体分离接口技术 /strong /p p strong 　　制造商：908 Devices /strong /p p strong 　　作为质谱前端提供高质量的毛细管电泳(CE)分离能力 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/e3c7a1d5-daac-48d9-8a1d-870b176bf784.jpg" title=" 5_副本.jpg" / /p p 　　生命科学市场在过去几十年的快速扩张推动了对增加分析能力的需求。ZipChip允许直接分析复杂的生物样品，提供样品制备，毛细管电泳分离和直接电喷雾用于MS检测，所有这些都集成在微流体装置上。ZipChip的端到端速度，将最少的准备时间和2-3分钟的分析时间相结合。通过将ZipChip整合到生命科学分析过程中，能够大大改进用户使用MS仪器可以观察到的内容，将耗时的样品转化为快速的日常分析。目前，908 Devices第一款ZipChip接口已与赛默飞质谱实现兼容。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “通过提供一个易于将高性能毛细管电泳芯片与质谱仪相连的平台，ZipChip可为超越标准液相色谱的MS提供非常有效的样品引入。” /p p 　　 strong 6、VGA-101真空紫外(VUV)台式光谱仪 /strong /p p strong 　　制造商：VUV Analytics /strong /p p strong 　　下一代VUV光谱气相色谱检测器 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/4c7e3ea0-7ac7-404b-8040-c24226d669f1.jpg" title=" 6_副本.jpg" / /p p 　　VGA-101是下一代真空紫外(VUV)台式光谱仪，旨在满足客户对先进气相色谱应用的需求。 VGA-101具有扩展的波长光谱和更高的允许最大工作温度。 120-430nm的扩展波长谱为复杂结构如聚芳烃(PAH)提供了独特的选择性，操作高达450° C的VUV检测器的能力允许高沸点化合物的GC× GC分析。仪器可为石油和天然气、法医、香精、石油化工、特种气体和生命科学等许多行业提供新的分析能力，可用于复杂的烃混合物的高沸点燃料样品的分析。与质谱仪和其他气相色谱检测器连接，可以建立起丰富的数据集。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “真正新颖的GC选择性，结合了GC分析和光谱学的优势，适用于所有GC适应物种。” /p p 　　 strong 7、RamTest 系列手持式拉曼光谱测定仪 /strong /p p strong 　　制造商：BioTools /strong /p p strong 　　性能优越的手持式拉曼分析仪 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/4d9132f8-3630-46ad-8136-fe8343b7ad28.jpg" title=" 手持拉曼_副本.jpg" / /p p 　　RamTest作为一款先进的手持式拉曼光谱分析仪，利用最新的拉曼技术，通过将532 nm激光激发(独特的手持式拉曼)与突破性方法结合，减少荧光对拉曼测量的影响，实现卓越性能。仪器轻便、易于使用，可以在现场，实验室，质量控制，过程测量/ PAT中实现大量应用。拓展了拉曼仪器在生物制剂/生物制药，杂多组分混合物，碳纳米管结构，氨和其他以前被认为“手持拉曼难以检测或不可能检测”的化合物等领域的应用。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “提高了现有便携式拉曼分析仪的性能。对于未经训练的人，实时性、快速决策，这就是该设备能够提供的。” /p p 　　 strong 8、Alltesta HPLC-Based分析仪 /strong /p p strong 　　制造商：SIELC Technologies /strong /p p strong 　　紧凑型HPLC系统：便携性，简单性，经济性和精确度 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/ccbe31a2-9a74-471c-8e92-a4934982f2d6.jpg" title=" 8_副本.jpg" / /p p 　　Alltesta分析仪结构紧凑，重量轻(200 x 330 x 180 mm和10 kg以下)。仪器克服了降低硬件规模和减少溶剂消耗的挑战，尽管固定相化学，流速硬件和颗粒小型化取得了进步，但它们阻碍了便携式液相色谱系统的发展。 Alltesta分析仪代表了一种新颖的紧凑型HPLC方法。针对制药，农业和消费品等领域的应用，Alltesta分析仪有可能改变色谱在无数领域和行业中的表现。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “一个非常简单的液相色谱系统，简化了在关键应用中非专业人员的HPLC分析。在那些不需要更标准、高端仪器的实验室中具有巨大的潜力。” /p p 　　 strong 9、CLAM-2000临床实验室自动化模块 /strong /p p strong 　　制造商：岛津 /strong /p p strong 　　用于LC-MS / MS的全自动样品制备模块 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/08079bd4-86fd-41b4-8836-c5e6cf45545f.jpg" title=" 9_副本.jpg" / /p p 　　全新CLAM-2000是世界上第一款能够完全自动化完成从样品预处理到LC-MS分析所有步骤的系统。它仅需要将血液或生物流体收集管，试剂和专门的预处理小瓶放置在系统中，就能自动加载所有其他进程。仪器用户友好的管理功能提供了显著改进的工作流程，具有更好的临床研究安全性以及更高的再现性。产品当前仅供研究使用，不用于诊断程序。在美国，加拿大或中国不可用。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “样品制备是大多数分析方法中最大的挑战，自动化是应对这一挑战的关键。CLAM-2000可以帮助防止在实验室中的用户错误，其中的精确分析是最为关键的。” /p p 　　 strong 10、液体EI(LEI)大气压力机理 /strong /p p strong 　　制造商：意大利乌尔比诺大学 /strong /p p strong 　　将液流轻松引入质谱仪的未改性电子电离源中 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/f52fce8a-62c6-47db-be50-738509cdcbfd.jpg" title=" 10_副本.jpg" / /p p 　　乌尔比诺大学团队首次将大气压气相转换机制与新的陶瓷涂层相结合，创造出一种称为Liquid-EI(LEI)的创新界面。该界面完全独立于仪器的其余部分，可适用于任何气相色谱 - 质谱(GC-MS)系统，作为快速LC-MS转换的附加物，放置在汽化微通道内部的陶瓷衬管用作惰性的“不粘”蒸发表面，加速大分子的气相转化，同时减少可能的记忆效应。陶瓷涂层有助于将最重的化合物释放到气相中，提高蒸发效率并减少最不稳定物质的高温接触时间，弥补了传统LC-MS和GC-MS之间的差距。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “LEI使得EI技术更为实用，电子电离不再局限于GC-MS的领域，这有助于改善LC-MS中小分子的分析。” /p p 　　 strong 11、多维GC(MDGC)系统耦合到IRMS和三重四极杆MS /strong /p p strong 　　制造商：意大利墨西拿大学和Chromaleont s.r.l. /strong /p p strong 　　多维GC(MDGC)耦合到优化的C-IRMS /三重四极杆系统，用于精确定性和定量分析 /strong /p p 　　开发并优化了多维GC-燃烧同位素比质谱/三重四极杆MS原型(MDGC-C-IRMS / QqQ-MS)，允许在使用两种不同的GC固定相的高分辨率分离之后进行高度精确的测量。 C-IRMS系统的低死体积显著降低了通常影响商业GC-C-IRMS仪器的柱外谱带增宽效应。该原型结合了多切割MDGC的高分辨能力与低IRMS死体积，产生了精确测量，减少了常规应用的时间和成本 /p p 　　 strong 专家 /strong strong 评价： /strong “这种新的MDGC技术改善了现有商业系统的二维分析，同时还减少了可能限制传统IRMS性能的柱外频带展宽，有望可能成为建立样品的起源/真实性的关键技术。” /p p 　　 strong 12、AIM-9000高性能红外显微镜 /strong /p p strong 　　制造商：岛津 /strong /p p strong 　　微量样品和故障分析的独特概念 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/d81940ee-7c7f-4268-97d0-f6fc20521785.jpg" title=" 12_副本.jpg" / /p p 　　AIM- 9000适用于异物分析等需要微区分析、微量分析的场合，并且具有领先业界的 高灵敏度和自动化程度。仪器具有信噪比优于30000:1，测量点位置自动识别，光阑自动设定，异物红外光谱的自动解析程序等特点。通过AIM-9000，岛津为所有用户提供了一种快速，简便的微量分析系统。仪器面向电气和电子，机械和运输，制药和生命科学，石油和化学品等各种行业，增强的灵敏度和增加的易于操作带给一个全新的用户体验。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “分析只是迈向结果(好或坏、健康或疾病)的一个步骤。该设备提供决策，而不仅仅是数据。” /p p 　　 strong 13、Exactive GC Orbitrap GC-MS系统 /strong /p p strong 　　制造商：赛默飞世尔 /strong /p p strong 　　强大的GC-MS系统，用于靶向和非靶向化合物高灵敏度分析 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/952f0d7b-8514-4837-b2f9-e2fbce3bbd09.jpg" title=" 13_副本.jpg" / /p p 　　在食品安全，环境，法医和反兴奋剂领域，常规实验室通常需要高选择性和灵敏度的技术来检测和分析越来越具有挑战性的化合物和基质组合。Orbitrap GC-MS系统提供了GC三重四极杆质谱仪的定量功能，结合了Orbitrap高分辨率，精确质量技术的独特优势，为常规实验室提供了新的选择，以推进其工作流程。使用Exactive GC系统，用户现在可以获取高分辨率扫描数据，挖掘数据，执行回溯分析并查找无法通过传统目标分析检测的化合物。通过独特的高分辨能力，质量精度，线性动态范围和灵敏度，Exactive GC使研究人员能够更深入地了解他们的样品。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “系统拥有无与伦比的质量分辨率，可靠和易于使用特性。如果质谱方法也能区分分子，为什么还要在色谱中进行分离?” /p p 　　 strong 14、Nexera-i MT方法转换系统 /strong /p p strong 　　制造商：岛津 /strong /p p strong 　　两条流路在一个系统中实现UHPLC和HPLC分析 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/6f4785b4-dcc1-4b8b-a925-ab90c3584b5e.jpg" title=" 14_副本.jpg" / /p p 　　Nexera-i MT具有两条独立的专用流路，一条用于UHPLC，另一条用于HPLC分析。该系统简化了用户在使用HPLC分析时所面临的方法迁移的问题。与此同时，该系统简化了用户将HPLC与UHPLC分析方法进行转化的过程。从其他系统上建立的分析方法，均可通过Nexera-i MT进行良好重现，可显著减少方法验证的过程。在LabSolutions中新加入的分析条件转移及优化(ACTO)功能，可根据不同仪器系统间的延迟体积差异来调整进样时间，而无需对已有的梯度方法进行更改。此外，仅需登录现有的HPLC分析方法，即可通过ACTO功能将其转换为适合Nexera-i MT的分析方法。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “消除了从HPLC到UHPLC方法翻译的障碍，大大提高了实验室的灵活性，同时降低了复杂性。” /p p 　　 strong 15、高通量直接气体分析仪 /strong /p p strong 　　制造商：Syft Technologies and Anatune /strong /p p strong 　　通过自动SIFT-MS进行高通量顶空气体分析 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/d783ad15-20fe-48b9-a345-fbbb3192de76.jpg" title=" 15_副本.jpg" / /p p 　　选择性离子流管质谱(SIFT-MS)是一种先进的分析技术，用于实时测量痕量气体，可检测低于ppt的浓度范围。通过SIFT-MS技术，Syft Technologies和Anatune开发了一个非常高通量顶空气体分析系统，彻底改变了气体和顶空分析，为合同和研发实验室提供了从环境分析到食品测试到制药的新机会。 /p p 　　 strong 专家评价： /strong “允许未经训练的人在现场做可靠的分析，快速，简单，直接易用。” /p p style=" text-align: right " 　　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai " 编译：韦东裕 /span /p p br/ /p

仪器信息网讯 2012年10月29日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会和中国仪器仪表行业协会分析仪器分会主办的“第五届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2012)”在北京国际会议中心隆重开幕。根据大会安排，在C报告厅安排了在线质谱、色谱分析专题论坛，部分报告内容摘录如下。 　　 胡少成：在谱在线分析系统对RH精炼炉真空脱气国产的适时动态分析 　　据钢铁研究总院分析测试研究所胡少成报告，RH精炼工艺的主要功能有真空脱碳、脱氢、脱氧、脱氮、脱硫、脱磷以及的温度的补偿和均匀化。在安钢RH精炼设备上的质谱在线分析系统所用的质谱仪是俄罗斯METTEK公司的飞行时间质谱仪，取样和数据传输系统由钢研纳克检测技术有限公司与METTEK公司共同开发。成套系统功能是通过对RH脱气产物中CO、CO2、H2等含量的适时在线分析，结合温度测定系统，利用“炉气分析+测温”监测技术对RH工艺冶炼过程进行控制。在安钢第二炼轧厂RH工艺中应用的质谱炉气分析系统，对真空脱气过程中气体成分的测定快速、准确，各成分的变化同工艺的实际情况完全吻合。 　　 Jian Wei：Extrel在线四极杆质谱仪在煤制气工艺中的应用 　　据来自Extrel CMS,LLC公司Jian Wei报告，气化工艺是将原材料和副产品，如煤炭、石油、或生物燃料等，通过气化反应，转化成各种不同化工产品。为了保证产品质量，有效地利用能源和识别未知或不需要的副产品，控制这些过程的不同阶段非常重要，使用在线质谱仪可以实时分析所有类型的气化工艺。Extrel的MAX300-IG在线四极杆质谱仪，用于监控合成气气化炉的多种组份，其分析速度、测试进度和检测的灵活性均表明其应用在合成气工艺的重要价值。Jian Wei通过举例介绍使用MAX300-IG在线质谱仪控制煤合成氨气工艺的多流路监测。 　　 黎路：在线质谱仪在催化剂研究中的应用 　　据上海舜宇恒平科学仪器有限公司黎路报告，催化过程中的在线检测在各类催化研究中一直备受关注，其中，逸出气体中各种气体的组份及浓度变化能为过程研究提供有效信息。在线质谱技术分子选择性强，准确度、稳定性好、灵敏度高、动态范围宽，一台机器可以实现多点、多组份连续监测，准确快速反映动态过程。黎路通过“金属镍为前体负载型磷化镍催化剂的制备及其加氢性能”、“FeOx负载单原子Ir催化剂上CO水汽变化反应研究”等应用实例说明SHP8400PMS系列在反应机理研究方面的应用。 　　 程平：在线挥发性有机物质谱仪的研制与应用 　　据广州禾信分析仪器有限公司程平报告，挥发性有机物(VOCs)具有浓度低、活性强、危害大等特点，而且具有“三致”作用。传统的VOCs检测手段有GC-MS、NDIR、FTIR、DOAS和TDLAS等，各有优缺点。如：GC-MS需要取样、预处理、富集、解吸附等处理，但是响应慢，耗时长 NDIR响应快、系统简单，但是选择性差 FTIR可以多组分同时检测，响应快，但是体积大，有运动部件，对环境震动敏感 DOAS和TDLAS也各自存在灵敏度差和不能同时测量多种气体等缺点。广州禾信研制的SPI-TOFMS采用SPI/PEI复合离子源，是一种软电离技术，基本无碎片，接飞行时间质量分析器 可以气体或者等灵活进样方式。SPI-TOFMS的灵敏度达到ppb量级，可以对大部分VOCs进行在线检测。在应用方面，对机动车尾气、汽车内饰、烟草和白酒等中的VOCs成分进行了初步分析和研究。 　　 彭永强：Prima PRO在线质谱仪在合成氨过程分析中的应用 　　据赛默飞世尔科技彭永强报告，Prima PRO在线质谱仪采用封闭式双灯丝离子源，质量分析器采用扫描磁扇式，其质量范围在1000eV离子加速电压下为1-150amu，微通道电子倍增管测量范围为10ppb-1000ppm。彭永强通过Prima PRO在典型氮肥生产过程中应用实例，展示了Prima PRO在整个合成流程中的采样点，为合成氨生产过程提供精确的过程优化，如：转化炉中气体混合和燃烧的控制、天然气进料中的H2S、氢/氮比、蒸汽/甲烷比以及甲烷滑脱等，为企业降低了分析成本。 　　 郭东华：安塞LNG项目色谱仪的通讯系统 　　据中国寰球工程公司的郭东华报告，天然气(NG)是从自然气田中开采出来的可燃气体，主要成分又甲烷组成。LNG是在常压下将气态的天然NG冷却至-162摄氏度，使之凝结成的液体，是一种情结、高效的能源。在从NG到LNG的过程中，色谱分析仪对工艺流程各个关键点的组分控制起到了非常重要的作用，为了工艺操作方便，各点的色谱测量数据通过色谱分析网络传至中心控制室，此次技术为安塞LNG流程的开发成功起到了重要的作用。 　　目前石油化工在建项目多采用在线色谱仪的网路系统，实现在线分析仪数据的采集、分析，并记录在线分析仪的工作状态。在线分析仪的网络协议宜采用Modbus，OPC等标准通讯协议。这样的分析系统网络解决方案在实际使用中表现良好。 　　 张英涛：聚乙烯循环气在线色谱的应用 　　据中国石化广州分公司检验中心张英涛报告，气相流化床发是当今世界上生产聚乙烯的主要方法。聚乙烯产品质量的两个重要指标是产品的密度和融熔指数。通过连续调节反应循环气气相组成来实现密度和融熔指数质量控制。在线色谱仪用来分析循环气中各种组分(N2、乙烯、丁烯-1等)的含量，并调节原料乙烯、共聚单体等比例，以控制产品质量。

p style=" text-indent: 2em " 2017年12月11日，为期三天的“第三届全国质谱分析学术报告会”在美丽的厦门圆满闭幕。本届会议开设“新仪器新技术”、“蛋白组学与代谢组学”、“新型离子源”、“质谱在医药研究中的应用”、“有机/生物质谱新方法”、“无机质谱”、“环境与食品安全分析”七个主题分会场。仪器信息网节选了“新仪器新技术”分会场部分精彩报告。 /p p style=" text-align: center " img title=" 12.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/edb796b4-cdcd-4996-8ae2-b994cea553d9.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong “新仪器新技术”分会场 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/e31f72cb-54ac-495a-8bd7-3732274396cc.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 清华大学教授 欧阳证 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：血液中脂肪酸类生物标志物的原位采样质谱分析新方法 /strong /p p 　　脂质是哺乳动物细胞的主要组成成分，其变化与疾病的发生、发展密切相关。生物样品特别是血液中的脂质研究，可揭示一些重要的生物标志物，为疾病诊断和治疗提供重要的依据。质谱技术是目前脂质组研究的最主要工具，可用于复杂生物样品中不同类型脂质的定性、定量分析。然而，无论是LC-MS 法还是Shot-gun MS 法都需要较长时间的样品前处理或分离过程，样品消耗量也较大，无法实现快速、实时的脂类疾病诊断生物标志物筛选、鉴定和定量。欧阳证介绍了他们课题组提出的一种快速采样-直接质谱分析方法，可直接对血液等样品中的脂质进行快速鉴定及定量分析。该方法基于多孔有机聚合物薄层修饰的毛细管内微采样技术，利用多孔聚合物的桥梁作用，实现脂肪酸分子在生物体液样品与有机溶剂之间的快速转移和富集。与纳喷法联用，可对脂肪酸进行直接质谱分析。该方法可在2 min 内得到2-5 μL 血液样品中的脂肪酸种类信息。与Paternò –Bü chi(PB)光化学衍生化方法联用，可实现血液中不饱和脂肪酸的快速定量及C=C 异构体分析。该方法已应用于Ⅱ型糖尿病患者(40 例)血液中脂肪酸的分析，对约30 种游离脂肪酸实现了快速鉴定，结合PB 反应-中性丢失扫描(NLS)串联质谱方法，发现了若干C=C 位置异构体，并对代表性的不饱和脂肪酸进行了定量分析。与健康人血浆比较，发现部分不饱和脂肪酸含量存在生物学显著性差异。他指出，基于多孔聚合物薄层修饰的快速采样-直接质谱分析法是血液生物体液样品中脂肪酸分析的有效方法，同时也提示血液中部分不饱和脂肪酸可成为Ⅱ型糖尿病的潜在生物标志物。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/6853f263-4a33-40c4-8604-9d06b763a1ad.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 台湾中山大学教授 谢建台 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：Thin Layer Chromatography-Mass Spectrometry (TLC-MS) /strong /p p 　　薄层色谱(TLC)是将化学和生物化学混合物在硅胶(或其他填料)薄层板上分离的技术。该技术具有独特的优势，包括样品用量少，无需样品制备，操作方便，性价比高，容量大，一次性使用，多个样品同时分离等。这使得TLC相较于柱色谱技术有更为广泛地应用。TLC板上分离的样品斑点通常用化学或光学方法来观察，但这些检测方法无法提供分析物的分子量和结构等信息。薄层色谱与质谱联用(MS)能实现在TLC板上直接表征化合物。谢建台介绍了他们课题组在过去的几年中开发出的几种敞开式质谱接口，如overrun TLC-ESI/MS、 TLC-ELDI/MS和TLC-LIAD-ESI/MS，可用于直接、快速、高通量表征薄层板上分离的样品斑点。利用高通量TLC-ELDI/MS 法分析染料、胺、原油、植物提取物和药物片剂等样品，其检测限低于纳克水平，每天可以筛选超过400个薄层板。最近，谢建台课题组又开发出了火焰诱导解吸常压化学电离源(DFAPCI)。DFAPCI是通过微型火焰热解吸和电离样品表面物质，与TLC-MS联用可快速鉴定薄层板上的挥发性和半挥发性有机化合物。由于通过微型火焰火炬只有极少量的热能被带到系统，成功地避免了 TLC板上的分析物产生过多离子碎片。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/79dafc10-ac76-45ac-b984-5cf4c9a75184.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 中国科学院大连化学物理研究所教授 李海洋 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：高分辨离子迁移谱新技术及其应用 /strong /p p 　　离子迁移谱(ion mobility spectrometry, IMS)是一种利用离子的迁移率差异在均匀电场中分离和测量的技术。由于其简单、快速和高灵敏等特点，在炸药和毒品的现场稽查、化学战剂的工业有毒气体的监测和过程在线分析等方面发挥不可替代作用。针对目前常用电离源存在的问题以及IMS分辨能力等方面，李海洋介绍了他们课题组的研究进展：(1)提出了一种基于VUV 光电离新型负离子电离源，可以高效产生CO sup 3 /sup sup - /sup 和CO sup 4 /sup sup - /sup 反应离子，而且可以控制气流方向进行快速切换。不仅提升了硝基类炸药的灵敏度，减小误报率，而且避免放射性63Ni 的安全风险。(2)提出了一种试剂增强的光电离正离子电离源，结合动态热解析分离技术，可以在复杂基质中高灵敏测量TATP 和HMTD 炸药的方法。结合原位酸化，提出了黑火药和难挥发无机盐炸药的IMS 测量方法。(3)提出高电场萃取离子迁移谱技术，通过电离区施加一个高速切换的高压脉冲与离子门同步， 大大提高离子的穿透效率，将离子利用率从1%提高到20%，DMMP 的灵敏度提高30 倍以上。 /p p style=" text-align: center " img title=" 10.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/2945d784-c429-4183-afd2-b2c10d79b12b.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 厦门大学教授杭纬 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：近场纳米分辨成像质谱仪的研制 /strong /p p 　　随着现代纳米科技的迅猛发展，如何在微纳尺度下实现对新型纳米材料、微电子学、生命科学等研究领域原位表征及成像，成为了科学家们亟需解决的科学问题。目前对无机材料或有机生物样品的表面形貌及化学成分分析主要采用扫描探针显微镜(SPM)和质谱(MS)。与扫描探针显微镜相比，质谱可以提供除了样品形貌信息以外的所有分子及元素组成信息。目前，主流的纳米空间分辨的质谱成像技术只有二次离子质谱(SIMS)。而SIMS 由于操作繁琐，造价与维护费用昂贵，基体效应严重而应用受限。激光采样技术由于衍射极限的限制，常见的空间分辨率一般为5-200 微米，无法满足当今微纳尺度分析及成像的前沿需求。杭纬着重介绍了他们课题组自主研发并搭建的近场激光解吸/激光后电离飞行时间质谱仪。该质谱仪可同时且原位地获得高空间分辨率的微区样品表面三维形貌图以及质谱成像图。与传统的大气压近场剥蚀系统只能获得低微米分辨率不同，该仪器的近场剥蚀及电离过程都在高真空中进行，避免了大气压下的传输损失，同时激光后电离源的引入大大提高电离效率及仪器的灵敏度，降低了绝对检出限，因此可以获得亚微米甚至纳米空间分辨率的质谱成像。作为仪器离子源的一部分，AFM 系统的引入使该仪器同时具备了质谱成像及样品表面三维形貌成像的功能，可进行真实的XYZ 三维重构后的化学成像图，拓展了质谱技术在微纳尺度原位表征的能力。 /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/479077c2-f05a-4680-bfce-c695ddeee4e4.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 西北核技术研究所研究员 李志明 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：激光共振电离质谱技术及应用 /strong /p p 　　激光共振电离质谱是激光共振电离技术与质谱技术相结合所形成的一门新型质谱分析技术，能有效避免热表面电离质谱、电感耦合等离子体质谱等商用质谱仪固有的同量异位素干扰问题，能实现强基体干扰下的超痕量核素的同位素分析，在地质、环境、天体物理等领域具有较好应用前景。李志明介绍了他们课题组在激光共振电离质谱关键技术研究和设备研制方面的工作，成功研制了基于磁电双聚焦质量分析器和飞行时间质量分析器的激光共振电离质谱仪。仪器的质量分辨率达到500 以上，丰度灵敏度达到10 sup -10 /sup 。通过在核科学和国家安全敏感领域开展应用技术研究，建立了铀、钚、钐、钕、锡等5 种核素的样品前处理、原子化源制样技术以及激光共振电离质谱的分析测试技术和方法，对低丰度U-236测定丰度灵敏度好于10 sup -10 /sup ，探测灵敏度达亚飞克量级 对于大量铀下Pu-238 的同位素选择性达到107，仪器对Pu 绝对探测限好于105 原子。研发的激光共振电离质谱仪不仅用于核测试、核保障、核安全及核取证等领域中复杂基质中低丰度同位素测试，以解决国家安全和敏感领域的长寿命核素分析难题 还可拓展用于新能源堆中关键核参数测定，以及用于长寿命核素示踪研究的环境、生物、生命等众多科学领域以及国民经济众多场合。 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/bfe419da-78f0-48ca-9d94-f1959e814bd7.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 清华大学教授 莫宇翔 /strong /p p style=" text-align: center " strong 报告题目：真空紫外光脱附/电离质谱成像(VUVDI-MSI)新装置 /strong /p p 　　质谱成像广泛应用于材料，生物，药学等领域的研究。目前广泛使用的质谱成像方法为SIMS(二次离子质谱)、MALDI(基质辅助激光解吸电离质谱)和DESI(解吸电喷雾电离质谱)。SIMS 的空间分辨率可达亚微米，但仅能获得小质量的样品碎片成像信息(m/z& lt 500) MALDI 可以得到大质量(高达105 Da)母体离子，但由于基质效应，该方法的空间分辨率仅能达到10 微米级别，难于实现微小尺寸样品(如单细胞)质谱成像。DESI 是一个软电离方法，能探测质量大于100 的分子，但是其空间分辨率很低，接近150 微米。波长为120-150 nm(单光子能量10.3–8.3 eV)的VUV 光源能电离气相中的大部分生物化学分子且容易被样品吸收、作用深度浅。为了获取较高的空间分辨率以及较大质量的样品分子信息，莫宇翔团队最近研制的一台真空紫外光脱附/电离质谱成像(VUVDI-MSI)装置。他向与会者介绍了这方面工作。将三束准直基频光通过恒温的汞蒸气池，利用四波混频产生波长为125.4 nm 的高强度VUV 激光(约为100 微焦耳/脉冲)。通过设计分光和聚焦光路，将VUV 光聚焦在石英片上， 溅射孔的直径约为4 微米，面积约为8 平方微米。利用该仪器,测试了很多样品的质谱，如:染料分子Nile red(m/z 318)和肽段FGB(m/z 1570)。通过这些测试发现：灵敏度比SIMS 方法高， 碎片率比SIMS 方法少。通过对果蝇大脑切片进行质谱成像，发现VUVDI-MSI 能获得清晰的样品轮廓信息和果蝇复眼结构。质谱信号集中在质量数100-600， 而SIMS 质谱信号集中在质量数100 以内。莫宇翔表示，他们团队将进一步提高VUVDI MSI 装置的空间分辨率和质量分辨率。 /p p style=" text-align: center " img title=" 6.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/72115657-b876-43c2-a4fb-533e3e493e69.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 复旦大学教授 丁传凡 /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " strong 报告题目：高阶场对四极质谱性能的影响及其高分辨分析方法 /strong /p p 　　丁传凡向与会者介绍了提高四极质谱仪分辨率的方法研究。在主射频(RF)电源顶部使用两个交流电源，可以通过在第一稳定区域尖端附近的X边界处创建一条窄且长的稳定带，从而对第一质量图进行适当的修改。这些新开发的x波段稳定区类似于高稳定区，具有高质量分辨率和快速质量分离，能克服四极杆正常运行的局限性，保持使用第一稳定区的优势。新的工作模式下质量分辨率为10000，离子停留时间仅为100个射频周期。此外，离子传输效率不仅受x波段使用的影响，而且高于正常工作模式。该模式的特点是一维质量过滤(X方向)，特别是对用圆棒构建的四极质量滤波器来说，对非线性场失真不敏感。通过对轨道不稳定性指数增量的模拟和理论计算，达到更快的质量分离。由于x波段位于第一稳定区域的尖端附近，该模式保留了传统技术克服边缘场效应和提高离子传输效率的优点。模拟结果表明，该方法不需要任何机械结构的修改，只需要稍微复杂的电气应用方法。 /p p style=" text-align: right text-indent: 2em " strong (注：按报告时间先后排序) /strong /p

使用一种基于质谱分析的技术探测肿瘤的代谢物，科研人员报告称，实时诊断可能有助于外科医生在手术室跟踪人类大脑肿瘤的范围。外科切除肿瘤常常需要诊断信息，目前是通过病理学家辛苦而耗费时间的活检显微检查获得的。 　　Nathalie Agar及其同事使用一种称为电喷雾解吸电离质谱(DESI-MS)的技术，用最少的样本处理在手术室迅速执行，从而检测2-HG，这是一种见于IDH-1 和IDH-2基因突变的人类大脑肿瘤的代谢物，这两种基因为参与细胞生长和分化的酶编码。 　　研究人员使用电喷雾解吸电离质谱(DESI-MS)在数分钟时间里区分了有IDH突变的人类大脑肿瘤样本和没有IDH突变的样本，而这种代谢物清晰地勾画出了肿瘤的范围，并且探测到了渗透的肿瘤细胞&mdash &mdash 这类能力被认为对于优化肿瘤切除和手术的结果具有关键意义。使用安装在美国波士顿的Brigham和女性医院的一间手术室的一台质谱仪，研究人员在手术期间测量了来自两名患星形细胞瘤的脑瘤病人的活检样本中的2-HG，他们提出这种方法可能用于实时诊断，并且有可能清除用其他方法可能会遗漏的肿瘤细胞。 　　研究人员说，电喷雾解吸电离质谱(DESI-MS)仪器可能有助于描述肿瘤，比组织病理学检查更有效，它们可以安装在手术室中，成本只有用于间接神经外科导航的外科手术MRI机器的一小部分。 　　原文检索： 　　Sandro Santagata, Livia S. Eberlin, Isaiah Norton, David Calligaris, Daniel R. Feldman, Jennifer L. Ide,Xiaohui Liu, Joshua S. Wiley, Matthew L. Vestal, Shakti H. Ramkissoon, Daniel A. Orringer,Kristen K. Gill, Ian F. Dunn, Dora Dias-Santagata, Keith L. Ligon, Ferenc A. Jolesz,Alexandra J. Golby, R. Graham Cooks, and Nathalie Y. R. Agar. Intraoperative mass spectrometry mapping of an onco-metabolite to guide brain tumorsurgery. PNAS, June 30, 2014 doi:10.1073/pnas.1404724111

一个纳米量级的振动梁能够测量单个分子的质量。 图片来源：Scott Kelber、Michael Roukes、Mehmet Selim Hanay 　　就像浴室里的一台小磅秤一样，一个物理研究小组如今报告说，他们的一个摇摆的小发明已经能够测量单个分子的质量。新的装置为质谱学敞开了一扇新的大门——这是一种通过测量分子质量从而确定它们是什么的科学。然而，对于这项技术的最终效用依然是众说纷纭。 　　并未参与此项研究的美国马里兰州盖瑟斯堡国家标准与技术研究所的生物物理学家John Kasianowicz表示：“如何将其运用到广义质谱学中去，时间会告诉我们一切。但我认为这是一项巨大的进步。” 　　传统质谱学利用一个磁场来弯曲带电分子的路径。它们的路径弯曲的程度揭示了它们的质量。但这项技术对于巨大的生物分子——其质量大约是一个质子的100万倍——并不理想。例如，这些巨大的分子移动得异常缓慢，因此并不会触发位于磁场另一端的传统粒子探测器。因此科学家一直在探索其他的替代方法。10多年来，帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院(Caltech)的Michael Roukes及其研究小组尝试了能够切割出物质——例如硅——的微小振动梁。测量约一万亿分之一克的重量，可使振动梁在每秒周期内产生数以百万计的从一侧到另一侧的振动。 　　原则上，这样一种装置能够测量一个分子的质量。当一个分子黏附在这样一个振动梁上时(这一过程被称为物理吸附)，其额外的质量促使振动梁以一种低频产生振动。因此如果想要测量分子的质量，研究人员只须测量频移便可。 　　然而这里也有一个问题。这种频移同时还取决于分子在振动梁上落脚的位置，因为一个较轻的分子停留在振动梁中间所产生的频移，同一个较重的分子落在振动梁一端所产生的频移是相同的。 　　如今，Roukes与他的博士后Mehmet Selim Hanay，及其在Caltech和法国原子能委员会的同事终于找到了一种解决办法。关键就在于同时以两个不同的频率摇晃振动梁。研究人员在8月份出版的《自然—纳米技术》上报告了这一研究成果。

2月26日，由中国计量科学研究院（以下简称“中国计量院”）牵头承担的国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项“单细胞质谱分析仪”实施方案论证暨启动会在中国计量院昌平院区召开。科技部中国21世纪议程管理中心、国家市场监督管理总局（以下简称“市场监管总局”）科财司相关领导，中国计量院院长方向、副院长戴新华及相关部门负责人，项目和课题负责人、各承担单位代表共40余人参会。中国科学院院士谭蔚泓、中国电子科技集团有限公司首席科学家年夫顺等11位项目领域专家和联影医疗技术集团有限公司中央研究院副院长贺强等3位责任专家与会指导。会议以线上线下结合的方式进行。会上，中国计量院院长方向对科技部和市场监管总局长期以来对中国计量院发展的支持表示感谢，对参会的领导和专家表示欢迎，同时从细化方案、加强沟通合作、注重需求牵引和技术驱动结合等方面对该项目提出要求。中国21世纪议程管理中心和市场监管总局科财司领导对项目的实施及管理提出了建议。项目负责人、中国计量院副院长戴新华汇报了项目的总体情况、技术路线及预期成果等。来自中国计量院、宁波大学、中国科学院深圳先进技术研究院、中国医学科学院肿瘤医院等单位的课题负责人依次对课题实施方案和最新进展进行了汇报。论证会专家组成员在听取了项目和课题实施方案汇报后，对项目实施方案总体给予充分肯定，同时从各自专业角度为项目及课题实施提出了建设性意见。中国计量院相关部门负责人在会上介绍了项目管理和经费管理的制度办法。据项目负责人戴新华介绍，细胞是生物体结构和功能的基本单位，从单细胞水平开展分子生物学研究，对疾病诊疗、药物研发等具有重要科学价值。然而，单细胞内化合物种类多、含量低，基质复杂且不可重现，如何实现单细胞内目标化合物的精确测量和深度解析是当今世界难题。近年来质谱技术在单细胞分析中受到广泛关注，但现有质谱分析装置存在通量不足、灵敏度不够、可测化合物种类不全等问题，严重影响了单细胞分析的进一步发展。据此，该项目围绕单细胞分析重大需求，攻克单细胞识别采样、有效成分提取、多目标物高效离子化、超灵敏质谱分析等关键技术难题。通过系列关键技术突破和关键部件及整机研制，实现高通量样品制备系统、自动化取样系统、多极性离子源系统、超灵敏质量分析器系统以及高速数据处理系统等多模块的构建和集成，完成高灵敏、高通量、自动化单细胞质谱仪整机研发及工程化和产业化，形成技术就绪度达八级的产品。在此基础上，建立单细胞代谢组全自动分析新方法，并开展癌变机理、胚胎发育等多领域应用研究。项目组在单细胞质谱分析装置研发上具有深厚基础。中国计量院、宁波大学和中国科学院深圳先进技术研究院此前分别获得了一项国家自然科学基金重大科研仪器研制项目的支持，开展四极杆-离子阱气相离子选择性富集质谱技术、单细胞自动化小体积精准取样技术、多功能高效离子化技术等与该项目密切相关的系列研究工作，为该项目的顺利实施奠定了坚实基础。该项目完成后，有助于从单细胞水平开展癌症、胚胎微环境和代谢重编程研究，在癌变机理研究、抗癌药物筛选和优生优育等领域具有广阔应用前景。项目成果将显著提升我国质谱装置自主研发实力，对推动我国重大科研仪器设备自主研制具有重要意义。背景介绍：2022年2月21日，国家科技部发布了国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项2022年度项目申报指南的征求意见稿。指南中列出高端通用科学仪器工程化及应用开发、核心关键部件开发与应用两类科学仪器专项，涉及高分辨率二次离子质谱分析仪、单细胞质谱分析仪、多模态超高分辨率成像仪等66个科学仪器的研发。同时列出科研试剂、实验动物和科学数据条目，较为完整地对该重点专项的研发与应用做了阐释并提出了目标。本重点专项的总体目标是加强我国基础科研条件保障能力建设，着力提升科研试剂、实验动物、科学数据等科研手段以及方法工具自主研发与创新能力；围绕国家基础研究与科技创新重大战略需求，以关键核心部件国产化为突破口，重点支持高端科学仪器工程化研制与应用开发，研制可靠、耐用、好用、用户愿意用的高端科学仪器，切实提升我国科学仪器自主创新能力和装备水平，促进产业升级发展，支撑创新驱动发展战略实施。2022年度指南部署围绕科学仪器、科研试剂、实验动物和科学数据等四个方向进行布局，拟支持95个项目和9个青年科学家项目。