质谱数据表示方法

紫外吸收光谱UV 　　分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 　　谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 　　提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 　　荧光光谱法FS 　　分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 　　谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 　　提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 　　红外吸收光谱法IR 　　分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 　　谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 　　提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 　　拉曼光谱法Ram 　　分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 　　谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 　　提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 　　核磁共振波谱法NMR 　　分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 　　谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 　　提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 　　电子顺磁共振波谱法ESR 　　分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 　　谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 　　提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 　　质谱分析法MS 　　分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离 　　谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 　　提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息 　　气相色谱法GC 　　分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离 　　谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化 　　提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据 峰面积与组分含量有关 　　反气相色谱法IGC 　　分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力 　　谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线 　　提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数 　　裂解气相色谱法PGC 　　分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片 　　谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化 　　提供的信息：谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型 　　凝胶色谱法GPC 　　分析原理：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出 　　谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化 　　提供的信息：高聚物的平均分子量及其分布 　　热重法TG 　　分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化 　　谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线 　　提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区 　　热差分析DTA 　　分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同产生温差，记录温度随环境温度或时间的变化 　　谱图的表示方法：温差随环境温度或时间的变化曲线 　　提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息 　　TG-DTA图 　　示差扫描量热分析DSC 　　分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，记录维持温差为零时，所需能量随环境温度或时间的变化 　　谱图的表示方法：热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线 　　提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息 　　静态热―力分析TMA 　　分析原理：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化 　　谱图的表示方法：样品形变值随温度或时间变化曲线 　　提供的信息：热转变温度和力学状态 　　动态热―力分析DMA 　　分析原理：样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化 　　谱图的表示方法：模量或tg&delta 随温度变化曲线 　　提供的信息：热转变温度模量和tg&delta 　　透射电子显微术TEM 　　分析原理：高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射，使得在相平面形成衬度，显示出图象 　　谱图的表示方法：质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象 　　提供的信息：晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等 　　扫描电子显微术SEM 　　分析原理：用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象 　　谱图的表示方法：背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等 　　提供的信息：断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等 　　原子吸收AAS 　　原理：通过原子化器将待测试样原子化，待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光，从而使用检测器检测到的能量变低，从而得到吸光度。吸光度与待测元素的浓度成正比。 　　(Inductivecouplinghighfrequencyplasma)电感耦合高频等离子体ICP 　　原理：利用氩等离子体产生的高温使用试样完全分解形成激发态的原子和离子，由于激发态的原子和离子不稳定，外层电子会从激发态向低的能级跃迁，因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后，利用检测器检测特定波长的强度，光的强度与待测元素浓度成正比。 　　X-raydiffraction,x射线衍射即XRD 　　X射线是原子内层电子在高速运动电子的轰击下跃迁而产生的光辐射，主要有连续X射线和特征X射线两种。晶体可被用作X光的光栅，这些很大数目的原子或离子/分子所产生的相干散射将会发生光的干涉作用，从而影响散射的X射线的强度增强或减弱。由于大量原子散射波的叠加，互相干涉而产生最大强度的光束称为X射线的衍射线。 　　满足衍射条件，可应用布拉格公式：2dsin&theta =&lambda 　　应用已知波长的X射线来测量&theta 角，从而计算出晶面间距d，这是用于X射线结构分析 另一个是应用已知d的晶体来测量&theta 角，从而计算出特征X射线的波长，进而可在已有资料查出试样中所含的元素。 　　高效毛细管电泳(highperformancecapillaryelectrophoresis，HPCE) 　　CZE的基本原理 　　HPLC选用的毛细管一般内径约为50&mu m(20～200&mu m)，外径为375&mu m，有效长度为50cm(7～100cm)。毛细管两端分别浸入两分开的缓冲液中，同时两缓冲液中分别插入连有高压电源的电极，该电压使得分析样品沿毛细管迁移，当分离样品通过检测器时，可对样品进行分析处理。HPLC进样一般采用电动力学进样(低电压)或流体力学进样(压力或抽吸)两种方式。在毛细管电泳系统中，带电溶质在电场作用下发生定向迁移，其表观迁移速度是溶质迁移速度与溶液电渗流速度的矢量和。所谓电渗是指在高电压作用下，双电层中的水合阴离子引起流体整体地朝负极方向移动的现象 电泳是指在电解质溶液中，带电粒子在电场作用下，以不同的速度向其所带电荷相反方向迁移的现象。溶质的迁移速度由其所带电荷数和分子量大小决定，另外还受缓冲液的组成、性质、pH值等多种因素影响。带正电荷的组份沿毛细管壁形成有机双层向负极移动，带负电荷的组分被分配至毛细管近中区域，在电场作用下向正极移动。与此同时，缓冲液的电渗流向负极移动，其作用超过电泳，最终导致带正电荷、中性电荷、负电荷的组份依次通过检测器。 　　MECC的基本原理 　　MECC是在CZE基础上使用表面活性剂来充当胶束相，以胶束增溶作为分配原理，溶质在水相、胶束相中的分配系数不同，在电场作用下，毛细管中溶液的电渗流和胶束的电泳，使胶束和水相有不同的迁移速度，同时待分离物质在水相和胶束相中被多次分配，在电渗流和这种分配过程的双重作用下得以分离。MECC是电泳技术与色谱法的结合，适合同时分离分析中性和带电的样品分子。 　　扫描隧道显微镜(STM) 　　扫描隧道显微镜(STM)的基本原理是利用量子理论中的隧道效应。将原子线度的极细探针和被研究物质的表面作为两个电极，当样品与针尖的距离非常接近时(通常小于1nm)，在外加电场的作用下，电子会穿过两个电极之间的势垒流向另一电极。这种现象即是隧道效应。 　　原子力显微镜(AtomicForceMicroscopy，简称AFM) 　　原子力显微镜的工作原理就是将探针装在一弹性微悬臂的一端，微悬臂的另一端固定，当探针在样品表面扫描时，探针与样品表面原子间的排斥力会使得微悬臂轻微变形，这样，微悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间排斥力的直接量度。一束激光经微悬臂的背面反射到光电检测器，可以精确测量微悬臂的微小变形，这样就实现了通过检测样品与探针之间的原子排斥力来反映样品表面形貌和其他表面结构。 　　俄歇电子能谱学(Augerelectronspectroscopy)，简称AES 　　俄歇电子能谱基本原理：入射电子束和物质作用，可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量，可能以X光的形式放出，即产生特征X射线，也可能又使核外另一电子激发成为自由电子，这种自由电子就是俄歇电子。对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射：特征X射线或俄歇电子。原子序数大的元素，特征X射线的发射几率较大，原子序数小的元素，俄歇电子发射几率较大，当原子序数为33时，两种发射几率大致相等。因此，俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。

4月11日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所传感中心罗茜团队在质谱成像数据分析领域获得重要进展，成功开发了一种多模态融合验证的空间分割新方法，可以准确可靠地确定质谱成像数据的感兴趣区域（regions-of-interest,ROIs）。相关研究成果发表在生物数据科学领域国际知名期刊GigaScience上，深圳先进院郭昂助理研究员为论文第一作者，罗茜研究员为论文通讯作者。质谱成像（Mass Spectrometry Imaging, MSI）是一种具有空间分辨能力的新型分子组学技术，为研究人员提供了理解生物现象背后生化机制的新手段。它通过扫描收集组织切片上各个位置的完整质谱图，可免标签、高通量地同时获得几十到几百个分子的空间分布信息，其能够探测的分子种类包括蛋白质、肽、脂类和代谢物，具有灵敏度高和化学特异性强的特点。在MSI数据的统计分析过程中，一张完整的组织切片通常会被“虚拟地”划分成许多感兴趣区域（Regions-of-interest, ROIs），这些区域往往对应着不同的解剖学或病理学标签。准确划分ROI是挖掘空间分子组学数据的前提，对于发现疾病等因素引起的分子变化至关重要。然而，在现有的ROI划分方法中，传统手动方法依赖主观判断且耗时费力，而基于质谱间相似性聚类算法的空间分割（spatial segmentation）方法，虽然很大程度上实现了自动化，但其结果易受仪器噪声和伪影影响，并且关键算法参数的选取（如直接决定空间分割颗粒度的聚类数/簇数K）仍存在一定的主观性，导致其结果可靠性较差。对此，研究团队提出了一种基于多模态融合思想的“半监督”新方法，即依靠“AI病理师”验证空间分割得到的ROI结果。研究团队创新性地融合MSI中获取的分子组分信息和H&E病理图中获取的组织形态信息，实现了从两个相对独立互补的生物信息源，交叉验证ROI的划分结果，有力保证了其生物学意义上的可靠性。其中，深度卷积神经网络被作为视觉特征提取器，从H&E染色图像中计算切片各位置的组织形态学谱图（Histomorphological Features，HF），然后根据不同位置间的组织形态谱相似性，通过聚类分析实现无监督切片分区。最后，通过Cohen's kappa系数评估基于MSI和基于组织学的两组ROI间的相似性，选取可以最大化相似性的Kmeans聚类算法的关键参数——簇数K，将两种模态判断类别标签一致的区域输出，进而实现不同成像模态生成的ROI进行交叉验证，令生成的ROI具有高可信度。基于多模态融合方法的自动组织分区流程图 科研团队供图团队开发多模态融合方法划分质谱成像数据ROI并应用于小鼠肾组织样本和原位种植肿瘤研究，发现ROI与ground truths完美呼应，且广泛适用于不同类别的组织样本。据介绍，该工作涉及的核心代码与数据将完全开源共享，该方法为以MSI为基础的空间代谢组学和蛋白质组学研究者，提供多模态数据融合技术方法，进一步发展临床病理切片的细胞化学异质性研究。“这篇研究文章中使用的深度卷积神经网络（DCNN）方法是人工注释的一个有趣的替代方法，作者在探索劳动密集型人工注释的自动化替代方法方面值得称赞。”英国爱丁堡大学遗传和分子医学研究所博士的Chris Armit对工作评价道。德国曼海姆质谱和光学光谱学中心（CeMOS）的Stefania Iakab博士则认为：“我高度赞赏作者无私地提供他们的工具，并为所有的数据预处理提供了必要的信息，以及为读者提供测试的示例数据。”

大家好，本栏目供稿来自于中山大学李惠琳课题组，以后将定期为大家带来质谱新技术、新方法领域的前沿文献与工作交流，欢迎评论互动。本周为大家分享一篇发表在mAbs上的文章，Non-targeted characterization of attributes affecting antibody-FcγRIIIa V158 (CD16a) binding via online affinity chromatography-mass spectrometry1，通讯作者是美国加利福尼亚州Amgen公司的Pavel V. Bondarenko。Fcγ受体（FcγR）是免疫球蛋白（Ig）超家族的膜结合糖蛋白，存在于免疫系统的许多造血细胞表面。这些受体可以结合IgG免疫复合物，在免疫反应的调节中发挥重要作用。FcγRIIIa（CD16a）是一种低亲和力Fc受体，与抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）有关。研究表明FcγRIIIa结合亲和力与治疗性单克隆抗体（mAb）的ADCC效力之间存在良好的相关性，测量这种相互作用的亲和力是体外评估单克隆抗体疗法ADCC效力的一个重要部分。Fc上保守N糖基化位点（N297）的聚糖组成对CH2结构域的构象动力学和灵活性有显著的影响，并进一步关系到该结构域与Fcγ受体的亲和力，这种亲和力的差异为区分单克隆抗体糖型提供了一种独特的方法。在文章中，作者描述了一种使用固定化FcγRIIIa受体的亲和层析方法，通过在线质谱（MS）和离线馏分收集，在单个非靶向大规模实验中研究影响FcγRIIIa亲和性的因素。一、基于Fcγ受体亲和层析的抗体糖型鉴别图1显示了利妥昔单抗的糖型分离。从个体保留时间来看，半乳糖基化在与受体的结合亲和力中起着重要作用，更高水平的半乳糖导致亲和力增加（图1b）。几种糖型在提取质谱图（XMC）中含有多个峰（图1c），例如G1F/G1F。这是因为可能存在质量相同的位置异构体（例如G1F/G1F和G0F/G2F含有相同数量的糖，但排列方式不同）。此外，一次只有一个Fc-聚糖与Fc-γRIIIa相互作用，因此不对称糖基化单抗的一侧比另一侧具有更高的亲和力，这可以表现为两个不同的亲和力峰。此外还检测到两种无核心岩藻糖基化物种（M5/M5和G0F/G0）。据报道，这些物种的亲和力和ADCC效价显著增加，但这似乎并未反映在本实验中的保留时间上。最值得注意的是，据报道，M5/M5糖型对FcγRIIIa的亲和力增加了4-6倍，但在所有糖型中洗脱时间最早。仅观察到相对于岩藻糖基化G0F/G0F，无岩藻糖基化G0F/G0糖型的亲和力略有增加，保留时间偏移的幅度与G1F/G1F糖型相当，而不是文献中报道的增加10-50倍。作者推测，与大多数已发表的结合研究中使用的糖基化FcγRs相比，这种偏离预期保留行为的现象可能源于柱上的FcγRIIIa受体是无糖基化的。观察到具有唾液酸化的抗体分子的洗脱时间比其无唾液酸化的对应物稍早。例如，在图1c中，糖型G0F/S1G1F的洗脱时间与G1F/G1F相同。G0F/S1G1F的结构类似于G0F/G2F，在一个半乳糖上带有末端唾液酸，但其洗脱时间更早（类似于G1F）。这表明唾液酸残基可能阻止或抑制第二半乳糖与FcγRIIIa的相互作用，使其更类似于G1F聚糖。图1 利妥昔单抗的FcγRIIIa亲和LC-UV-MS表征。（a） 整个样品的去卷积质谱；（b） 280 nm紫外检测的LC色谱图。星号表示A1G0F的洗脱。（c） 提取的质谱图（XMC）用于检测含有M5/M5、G0F/G0F、G0F/G1F、G1F/G1F、G1F/G2F和G2F/G2F聚糖的单个完整抗体分子。二、亲和层析结果与AlphaLISA结合分析结果的相关性 图2显示了根据平均加权保留时间（根据峰面积加权）排列的四种治疗蛋白质的亲和色谱图。图2b和c显示了平均保留时间与AlphaLISA结合试验的相对亲和力百分比之间的线性相关性。这两种试验报告了类似的趋势，其中糖基化Fc融合蛋白显示无结合，mAb3（IgG2）显示非常弱的结合，与mAb1相比，mAb2（具有高水平半乳糖基化的IgG1）的结合增加。这为使用FcγRIIIa亲和层析方法表征影响结合的产品属性的影响提供了验证。图2 （a） 四种具有代表性的治疗蛋白模式的FcγRIIIa亲和色谱图：无糖基化Fc融合蛋白（紫色）、IgG2单抗（红色）和两种具有不同糖基化模式的IgG1单抗（蓝色和绿色）。（b） 相关图显示了相对结合亲和力与平均加权保留时间之间的关系，去除了异常样本。（c） 相对结合亲和力与加权保留时间的相关图，包括异常样本。三、受体亲和力的差异导致IgG亚类效应器功能的变化IgG亚类（IgG1、IgG2、IgG3和IgG4）的Fc区域具有高度的序列同源性，但在几个关键残基上有所不同，这决定了它们与各种Fc受体的亲和力。为了探究不同Fc结构域的角色，作者对具有相同Fab结构域，但Fc结构域分别来自IgG1、IgG2和IgG4的mAb2变体，以及一种工程化稳定效应器无功能变体（SEFL2）进行亲和分离（图3b）。SEFL2变体是一种无糖基化IgG1变体（N297G），带有额外的工程铰链二硫键，设计为不具有ADCC功能。保留时间数据表明，工程SEFL2-IgG1模式的亲和力最低，其次是IgG2、IgG4，然后是IgG1，这些样品的整体洗脱顺序与已有文献报道的结果一致。然而，IgG4变体的洗脱时间似乎高估了结合亲和力，洗脱时间仅略早于IgG1变体。这种增加的表观亲和力或许与柱上受体的糖基化性质有关，不应用于评估FcγRIIIa对IgG4亚类单克隆抗体的亲和力。图3 （a） 人类IgG重链CH2区域的对齐序列（EU编号）。参与FcγRIIIa结合的IgG Fc残基以绿色突出显示（本研究中通过实验测量），蓝色和红色突出显示（文献报道），二硫键以黄色突出显示。与IgG1序列不同的残基以粗体显示。（b） 具有相同Fab区和不同Fc区的四种mAb2变体的紫外色谱图（λ=280 nm），对应于IgG1（蓝色）、IgG2（品红）、IgG4（褐红色）和带有N297G突变的IgG1 SEFL2（黑色）。插图显示了AlphaLISA测量的相对FcγRIIIa结合亲和力值。亲和力是相对于mAb2参考标准物质的IgG1变体测量的。四、二硫化物异构体对IgG2单抗中FcγRIIIa结合的影响鉴于IgG2亲和色谱图的异质性，作者选择具有二硫化物变体的IgG2（mAb3）进行进一步表征。该IgG2单抗存在几种天然的二硫键结构异构体，它们可以影响疗效和Fc受体结合行为。对二硫化物异构体的反相和FcγRIIIa亲和分离的并排比较（图4）。有趣的是，亲和分离方法中使用的类天然条件仍然能够区分这些结构异构体，这表明这些异构体对Fc和FcγRIIIa的结合亲和力也存在一定影响。图4 （a） 在280 nm处进行紫外检测的反相色谱图，显示天然产生的IgG2二硫化物变体和富集IgG2-a和IgG2-B的纯化样品的混合物分离。（B）相同样品的FcγRIIIa亲和紫外色谱图，显示IgG2二硫化物亚型的部分分辨率。六、在应力条件下识别对FcγRIIIa结合产生负面影响的修饰对受体结合位点或其附近的残基进行化学修饰可影响抗体-受体相互作用的亲和力，从而导致ADCC和疗效的变化。这种修饰可以在各种应激条件下诱导。本研究使用热应激利妥昔单抗样品（40°C，持续6周），通过LC-MS/MS肽图谱检测到200多个修饰。对比具有温度应力的样品和保持在4℃的对照样品的亲和色谱图，每个样品的主峰收集为四个组分（F1–F4）。40°C下的应力导致FcγRIIIa结合的最低亲和组分F1的峰面积略有增加（2%~4%）。对每个收集的组分进行肽图谱绘制，以确定组分中修饰相对百分比的趋势（图5）。馏分被分别赋值为0.1、0.2、0.3、0.4，以便斜率与R2进行比较，并且斜率的R2与绝对值之和可用作评分。具有正斜率的修饰（如半乳糖基化和唾液酸化）表明对受体结合有有利影响，而具有负斜率的修饰（如去酰胺化）表明对结合有不利影响。应激后，组分中的化学修饰斜率（N329脱酰胺）更高（图5b、d、f），而应激前后糖类的斜率（图5c、e、g）保持相似，表明斜率主要由聚糖对受体亲和力的影响以及组分中存在的糖类来定义。图5 （a）亲和色谱图突出显示了在40°C下热应激6周后，相对于4°C对照样品，mAb1峰值强度的变化。（b–g）FcγRIII亲和组分F1、F2、F3和F4中所选修饰的相对丰度变化。（h，i）R2与4°C组分中PTMs的百分比变化斜率的关系。R2与斜率的关系由组分中所有检测到的PTMs的线性回归确定。在所有面板中，红色表示热应力样本（40°C，6周），黑色表示4°C对照样本。所有统计分析中确定的关键属性汇总如表1所示。选择六个指标来评估数据的显著性，以确定修饰是否对FcγRIIIa结合至关重要。评估显示，利妥昔单抗P231（EU P227）、N301（EU N297）和N329（EU N325）三个残基上的11个修饰对结合的影响具有统计学意义。作者进一步分析了这些残基的空间分布，结果显示每个已鉴定的残基都与IgG1到FcγRIIIa的结合域非常接近，为确认这些属性对结合有重要影响提供了额外的信心。表1 确定关键性属性的统计分析总结撰稿：夏淑君编辑：李惠琳文章引用：1 Daniel W. Woodall, Thomas M. Dillon, Kevin Kalenian, et al. Non-targeted characterization of attributes affecting antibody-FcγRIIIa V158 (CD16a) binding via online affinity chromatography-mass spectrometry. mAbs, 2022, 14(1): 2004982.

2019年，上海交通大学丁显廷教授和林关宁教授团队联合在Genome Biology上发表了题为“A Comparison Framework and Guideline of Clustering Methods for Mass Cytometry Data”的文章。 该文章从准确性（precision）、一致性（coherence）和稳定性（stability）三个层面由浅入深地阐明了不同单细胞质谱流式技术（CyTOF）细胞族群分析方法的优劣及其适用场景。这是国际一线杂志第一次报道中国大陆学者在单细胞质谱流式技术数据标准化和分析方法学方面的工作。相比传统荧光标记的流式细胞术，CyTOF技术采用金属同位素标记抗体，避免了荧光重叠和自荧光消除的问题，可在单细胞水平同时测量数百万细胞中近百种蛋白质的表达量。这种同时获取高维度蛋白质的超强能力使得CyTOF技术在药物优化、疫苗开发和疾病标记发现方面具有重要的应用价值。然而，迄今为止CyTOF技术的数据标准化、样本和数据的质量控制、分析方法学，主要还是基于欧美学者提出的Accense，PhenoGraph和Xshift等分析方法。虽然这些分析方法已被广泛应用于不同的领域和临床研究，但是很多研究者对于采用哪个方法能更好地分析个体化的数据仍然存在疑惑。在这篇文章中，研究人员在三类异源（骨髓细胞、肌肉组织、结肠组织）6个单细胞组学的数据集上对目前经典的无监督和半监督细胞分群方法进行了基准分析和深度比较。在准确性（precision）分析上，根据四种内部评价指标（Accuracy，F-measure， NMI和ARI）讨论了不同方法对细胞进行分群的准确性；在一致性（coherence）分析上，利用三种外部评价指标（DB，CH和XB）探讨了细胞分群方法揭示细胞数据内部本质结构的能力；在稳定性（stability）分析方面，研究了随细胞采样数量变化，不同方法的准确性和识别出的细胞亚群数量的鲁棒性。此外，这篇文章还讨论了分群方法的分群分辨率，发现PhenoGraph和Xshifit能够识别出更细粒度的亚群（亚群数量偏多），而DEPECHE倾向于识别粗粒度的亚群（亚群数量偏少）。图1 CyTOF数据细胞分群方法的选择决策树综合上述框架的分析结果，这篇文章为单细胞质谱流式分析领域的研究者，特别是初学者以及没有生物信息学基础的研究者，提供了细胞分群方法的选择决策树。图2 聚类方法的稳定性分析上海交通大学生物医学工程学院个性化医学研究院是中国最早建立起单细胞质谱流式技术的单位之一，并已初步实现技术向临床应用的转化，先后利用单细胞痕量蛋白分析技术完成了寄生虫耐药、银屑病、结肠癌、肺结核方面的相关临床应用研究。刘晓博士、宋炜宸博士生是论文的第一作者。丁显廷教授和林关宁教授是论文的通讯作者。相关研究得到国际人类表型组计划、国家传染病重大专项、上海市高峰高原学科建设计划、国家自然科学基金等项目的支持。

只需基本的专业知识和简单的样品前处理即可迅速完成样品分析，提升操作效率与竞争优势沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）近日隆重推出RADIAN ASAP系统。这款直接分析型电离质谱检测器专为非质谱应用专家而设计，只需简单制备样品，即可快速、准确地分析各种固体和液体。RADIAN ASAP系统不仅设计紧凑、质量可靠、操作快速简便，同时还具备强大的实时数据可视化软件功能，有助于制药、法医学、食品分析、化学品和材料，以及学术研究等众多领域的分析实验室提升竞争优势，迎合各种应用需求。 Waters RADIAN ASAP直接分析型质谱检测器沃特世公司质谱产品管理高级总监Gary Harland表示：“随着实验室之间的竞争加剧，如何在获取高质量结果的同时缩短样品周转时间变得尤为关键。如今，想要从激烈的竞争中脱颖而出，像直接分析型质谱这样功能全面、操作简单、分析速度快且性能可靠的技术是实验室必不可少的。RADIAN ASAP系统成功克服了过去引进质谱技术时难以解决的诸多困难，可以无缝部署到现有的实验室环境中，即便只接受过有限LC-MS操作培训的人员也可以快速获取准确结果。”突破重重障碍，实现快速高效的质谱分析Waters RADIAN ASAP系统将久经验证且稳定可靠的单四极杆质谱技术与专用的大气压固相分析探头（ASAP）离子源相结合，样品上样后数秒内即可出结果。气态分析物分子在N2等离子体中电离，然后被导入仪器，根据其质荷比进行分离。用户不再需要预先进行色谱分离，在1分钟之内就能获得实时样品分类和质量评估结果，从而有效地节省了过去耗费在样品制备上的时间和资源。英国特丁顿Eurofins Forensic Services的药物分析专家Ryan Francis与沃特世和LGC合作评估了RADIAN ASAP的系统性能。Ryan介绍说：“通过建立RADIAN ASAP的β模型，我们发现这是一款功能强大的物质分类鉴定和筛查的工具。它的出现充分证明了像沃特世这样追求技术创新的企业与科学界深度合作，必将不断突破极限，研发出适用且可靠的技术。”RADIAN ASAP系统可兼容多种沃特世软件解决方案，包括OpenLynx、MassLynx、IonLynx和LiveID。值得一提的是，在推出RADIAN ASAP系统的同时，沃特世还发布了新版本的LiveID软件 — LiveID 2.0。新版LiveID软件延续了样品分类和真伪鉴别所用的建模功能，具有直观、现代化的用户界面，能给出简单易懂的结果。此外，该软件又新增了实时谱库匹配功能，通过匹配样品谱图与存储在软件谱库中的参比谱图来鉴定样品化合物。 广泛的应用领域RADIAN ASAP系统的自动化设置功能、精简的工作流程和操作方式、低培训需求等特点，能帮助实验室在不牺牲分析性能的情况下，充分满足日益增长的分析需求。该系统尤其适用于以下领域：• 制药：轻松获取质谱数据，实时评估反应进程和鉴定纯化组分；• 法医学：通过比对已知化合物库，快速、可靠地鉴定违禁药物； • 食品和饮料：供应商和监管机构可用于检验产品真伪和安全性、判断产品是否掺假或变质，从而帮助提升食品行业诚信度；• 化学品和材料：通过例如材料放行检测或配方性能检测，简化质量控制和产品开发流程； • 学术研究：为学术研究实验室提供稳定可靠的教学和方法开发解决方案。RADIAN ASAP系统由沃特世（新加坡）研发，目前已面向全球供货。如需深入了解直接电离质谱分析技术在法医学领域的应用价值，敬请观看SelectScience网络研讨会：使用直接电离质谱技术进行实时法医学药物分析（可点播观看）。其他参考资料• 访问沃特世网站获取更多有关RADIAN ASAP系统的信息；• 阅读《美国质谱学会杂志》文章，了解更多有关RADIAN ASAP系统的信息。

作为最常见的恶性肿瘤之一，胃癌(GC)在中国成为了因癌症导致死亡的第三大原因。胃癌在早期阶段是无症状的，大部分胃癌患者的死亡是由于筛查不及时而使病情贻误至晚期而引起的。因此，研究人员也一直在寻找能够鉴定胃癌的可靠生物标志物，以改善胃癌筛查状况。近日，来自贵州中医药大学的研究团队采用干血点(DBS)采样和质谱(MS)技术相结合的方法检测了166名胃癌患者和183名健康个体的血液代谢谱。研究显示，与健康个体相比，胃癌患者包括Ala、Arg、Gly、Orn、Tyr/Cit、Val/Phe、C4-OH、C5/C3、C10:2等代谢物发生了一定变化。研究团队认为，这些代谢物可能成为早期检测胃癌的潜在生物标志物。　　研究结果以“Metabolite biomarker discovery for human gastric cancer using dried blood spot mass spectrometry metabolomic approach”为题发表在scientific reports上。　　　　胃癌的发生是一个多步骤，多因素进行性发展的过程，其中一个途径是从幽门螺杆菌感染开始，到非活动性胃炎，再到慢性活动性胃炎，并逐步发展为胃癌的前驱病变，最后演变成胃癌。目前的数据表明，晚期胃癌患者的5年总生存率降低到20%。早期发现能够极大地干预胃癌的诊疗，提高胃癌患者的5年生存率。　　在早期胃癌筛查方法中，内窥镜检查在临床是最灵敏的一种手段，不过，可能出现的并发症和患者对内镜的不适感限制了其广泛使用。此外，尽管目前已经有相关的癌症循环生物标志物，但由于其灵敏度低，胃癌患者的筛查诊断效果并不尽人意。因此，寻找更加灵敏的癌症生物标志物对于改善胃癌患者的预后至关重要。　　液相色谱质谱 (LC-MS) 具有高分辨率、高灵敏度和可重复性等特点，是代谢组学研究中最常用的平台之一，可用于检测生物分子。研究团队运用液相色谱质谱代谢组平台对受试者进行检测，并发现与健康人群相比，胃癌患者有16种代谢物水平发生了变化，包括Ala、Arg、Gly、Orn、Tyr/Cit、Val/Phe、C4-OH、C5/C3、C10:2等，这些都将可能成为早期检测胃癌的潜在生物标志物，有利于进一步建立区分胃癌患者和健康个体的预测模型。　　同时，研究人员在本次试验采用了一种叫干血点 (DBS) 采样的技术，这是一种微量采样技术，通过脚跟或手指穿刺采集血液样本。与传统的全血采样相比，它具有相对较高的稳定性和安全性，所需血量更小，能够更简单地进行储存和转移，降低传染性病原体的感染风险。干血点 (DBS) 采样和质谱技术的结合可以支持进行高通量、可靠和稳定的生物标志物检测。　　不过，研究人员表示，这项研究尚存在一定的局限性，在之后的研究中，他们将招募更多的非活性慢性胃炎患者和晚期胃癌患者，检测更多的代谢物，并加大样本量，让研究变得更系统化。

卡内基梅隆大学和俄罗斯圣彼得堡国立大学的研究人员提出一种算法——MolDiscovery，提高了小分子识别的效率和准确性。该算法使用分子的质谱数据来预测未知物质的「身份」，在研究早期告诉科学家他们是偶然发现了新事物，还是仅仅重新发现了已知事物，可节省发现新的天然医药产品的时间和金钱。　　该研究于6月17日以「MolDiscovery: learning mass spectrometry fragmentation of small molecules」为题发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。 MS 是一种电离化学物质并根据其质荷比（质量-电荷比）对其进行排序的分析技术。广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物。　　质谱图是小分子的指纹，可以用一组质量峰表示，但与指纹不同的是，没有庞大的数据库来匹配它们。尽管已经发现了数十万种天然分子，但科学家们无法获得他们的质谱数据。　　目前，已经出现了包含数万个小分子注释质谱的谱库，为开发基于机器学习的方法来提高计算机数据库搜索的灵敏度和特异性铺平了道路。然而，现有方法对于超小分子（1000 Da）在计算上不足。　　现在，该研究团队提出一种质谱数据库搜索方法—— MolDiscovery，通过学习概率模型来将小分子与其质谱相匹配，大大提高了小分子识别的准确性，同时使搜索效率提高了一个数量级。　　从全球天然产物社会分子网络（GNPS；http://gnps.ucsd.edu) 搜索了 800 万个串联质谱后，MolDiscovery 以 0% 的错误发现率 (FDR) 鉴定了 3185 个独特的小分子，与现有方法相比，增加了 6 倍。在具有已知基因组的 GNPS 存储库的一个子集上，MolDiscovery 正确地将 19 个已知和三个假定的生物合成基因簇与其分子产物联系起来。　　MolDiscovery 框架　　MolDiscovery 框架主要分两个过程：训练过程和评分过程。具体步骤：　　从构建代谢物图和生成碎片图开始。对于后者，MolDiscovery 使用一种新的高效算法来查找代谢物图中的桥接和 2-cuts；　　MolDiscovery 继续学习匹配碎裂图和质谱的概率模型；　　对小分子光谱对进行评分，计算 FDR。基准测试　　MolDiscovery 与其他五种最先进的方法进行了比较，数据库搜索结果显示，MolDiscovery识别效果最好，平均可以正确识别测试 GNPS 和 MoNA 数据中的 43.3% 和 64.3% 的小分子。所有测试方法的最高 K = 1、3、5 和 10 准确度。（来源：论文） MolDiscovery 也是针对 DNP 搜索 GNPS 的最快和最节省内存的方法之一。在预处理阶段，MolDiscovery 比其中一种方法快 300 倍以上。　　还根据正确分子匹配的质量范围评估了运行时间。对于质量 1000 Da 的分子光谱，相同质量范围内，MolDiscovery 平均只需 6 分钟和 24 秒。　　注释 8 倍多的光谱，识别出 6倍多的独特化合物　　从GNPS 搜索了 800 万个串联质谱，在严格的 0% FDR 水平下，MolDiscovery 注释了 8 倍多的光谱，并识别出比 Dereplicator+ （一种从MS中识别小分子的数据库搜索复制器）多6倍的独特化合物。　　MolDiscovery 搜索在 10 个线程上花费了 34 天，与单线程上的预测 329 天非常接近。值得注意的是，在搜索如此大规模的光谱数据集时，MolDiscovery 比其他方法要高效得多，只需要对分子数据库进行一次预处理，可以有效地搜索未来的光谱。　　节省新药研发时间、成本　　「科学家们浪费了大量时间来分离已知的分子。」研究团队成员 Hosein Mohimani 说。「早期检测分子是否已知，可以节省时间和数百万美元，并有望使制药公司和研究人员更好地寻找可能用于新药开发的新型天然产品。」　　Mohimani 解释说：「例如，科学家检测出一种在海洋或土壤样本中有望成为潜在药物的分子后，可能需要一年或更长时间才能识别出这种分子，而不能保证该物质是新的。MolDiscovery 使用质谱测量和预测机器学习模型快速准确地识别分子，且无需依赖质谱数据库进行匹配。」　　该团队希望 MolDiscovery 将成为实验室发现新型天然产物的有用工具。MolDiscovery 可以与 Mohimani 实验室开发的机器学习平台 NRPminer 协同工作，帮助科学家分离天然产物。

6月美国质谱学会年会(ASMS)上发布的最新数据表明，新的仪器和工作流程极大地提高了基于质谱的血浆蛋白组学实验的覆盖深度和通量。这些进步可使质谱成为各应用领域中更有用的工具，包括血浆蛋白生物标志物的开发以及迄今由Olink和SomaLogic等亲和性平台主导的大规模人群研究。　　血浆是一种易于获取和常用的样本来源，尤其是在临床工作和人群研究中。然而，由于血浆含有大量丰度较高的蛋白质和较宽的动态范围，传统的质谱蛋白质组学分析能力不足。对于细胞裂解物的分析，质谱工作流程可测量8000到12000个蛋白质，但对血浆，类似的工作流程只能测量500到1000个蛋白质。虽然可通过去除丰度较高的蛋白质或进行粗分离来改善这一情况，但这也会牺牲通量。　　去年，瑞士蛋白质组学公司Biognosys在Journal of Proteome Research杂志上发表了一项研究，他们使用赛默飞的Orbitrap Exploris 480质谱仪，通过两小时的液相色谱梯度测量了180个去除了高丰度蛋白的血浆样品中的2732个蛋白质，这是未进行血浆分离处理情况下最高深度的血浆蛋白质组分析。　　最近，蛋白质组学公司Seer推出了一种新的血浆蛋白组学解决方案。该公司的Proteograph系统使用一组纳米颗粒来富集血浆蛋白质，然后可以使用质谱等技术对其进行鉴定和定量分析。与传统的血浆蛋白组学方法相比，Seer系统在覆盖深度和通量上都有所提升。在一份发表于四月BioRxiv 预印本的研究中，威尔康奈尔医学院-卡塔尔团队使用该系统分析了345个血浆样本，测量了大约3000种蛋白质，在其液相色谱-质谱法的运行时间下每天可分析大约10个样本。　　根据以上数据，Biognosys分析和Seer系统的覆盖深度都接近于Olink的Explore平台，后者可以在血浆中测量大约3000种蛋白质，但它们仍远远落后于SomaLogic的SomaScan平台，后者可以在血浆中测量大约7000种蛋白质。在每周约70个样本的处理量上，Biognosys和Seer系统的通量仍然落后于Olink和SomaLogic平台，后者每周分别可以处理多达1000个和340个样本。　　ASMS年会上，赛默飞展示了使用Seer最新发布的Proteograph XT试剂盒在其新的Orbitrap Astral仪器上测量大约6000种蛋白质的数据，每天处理大约30个血浆样本。这些数据标志着血浆蛋白组学工作流程的重大进展，并表明在大规模血浆研究方面，结合Seer Proteograph等血浆富集技术的质谱法与基于亲和性的平台现在可能成为竞争对手。　　剑桥大学临床医学院MRC流行病学单位的生物信息学家Maik Pietzner表示：“坦白说，我们没有预见到这么大的飞跃。”他和他的同事在大规模蛋白质基因组学研究中使用了SomaLogic的SomaScan和Olink的Explore。他指出，根据ASMS展示的数据，“看起来现在似乎变得可行了”，因为他们的研究需要1000个或更大的样本队列。　　华盛顿大学基因科学教授Michael MacCoss还表示，质谱技术具备的覆盖深度和通量使其成为大规模人群研究的有用工具。他说：“像英国生物库(UK Biobank)或弗雷明汉心脏研究(Framingham Heart Study)这样的大型队列……这些样本的价值是巨大的，研究人员希望能够以最少的资源获取最多的信息，很多实验都使用了Olink或SomaLogic。”　　如果质谱技术能够可靠地提供ASMS演示中展示的覆盖深度和通量，它可能成为亲和性平台的有力补充和竞争对手。许多蛋白质存在多种形式，或称为蛋白质变体，其变异包括氨基酸变异、截断或翻译后修饰等，这些变化会影响它们的功能，在亲和性平台上往往不清楚或不确定测量的是蛋白质的哪种变体。质谱方法更适合分析这些不同的蛋白质变体。　　Olink总裁Carl Raimond表示，他认为质谱和亲和性平台是“绝对互补的”，并补充说“看到蛋白质分析领域有创新是非常好的”。然而，他表示在Olink占据领先地位的大规模人群研究中质谱技术近期可能无法成为竞争对手，他同时也质疑ASMS展示的令人印象深刻的数据在广泛应用时是否能够经受考验。他说：“细节决定成败。提出要求很容易，但真正能够实现或提出关于这一要求背后的问题则是完全不同的事情。”Raimond补充说，虽然质谱技术不断改进，但亲和性平台也将不断进步。Olink正在将其Explore平台扩展到约5,000种蛋白质靶点，而SomaLogic计划在今年年底前将SomaScan平台扩展到覆盖约10,000种蛋白质。Pietzner同样表示，虽然在ASMS上发布的数据令人兴奋，但他和他的同事们期待看到更广泛的数据，包括总体的蛋白质覆盖范围，不同蛋白质和肽段在样本中检出的一致性和重复性。他说，“亲和性方法已经应用于规模大于50,000的人群队列中，并带来了惊人的发现。我们需要进行头对头的比较以评估这些新的质谱技术是否能够实现类似的扩展。”　　MacCoss表示，使用质谱进行此类研究的公司或研究人员需要提供数据，证明他们能够在每个样本中一致且可重复地测量一组核心蛋白。他说：“当人们使用Olink时会有一个清单，上面列出了每次都会测到的蛋白质。我们仍然需要这样做。我们仍然需要说，这是每次实验都会返回定量值的蛋白质列表……以及测量中获得高质量分析数值的蛋白。”　　Pietzner表示，他和他的同事目前正在努力扩展他们的蛋白质基因组学研究以包括质谱技术。强生和强生制药公司的神经科学数据科学主管，以及英国生物库药物蛋白质组学项目(PPP)主席Christopher Whelan表示，目前一个规模最大的蛋白质基因组学人群研究项目正在实施基于质谱的蛋白质组学。　　Seer本月宣布推出Seer技术访问中心，该中心将组合其XT试剂盒与Orbitrap Astral质谱仪，为没有质谱仪的用户提供蛋白质组学服务。　　尽管到目前为止很难全面评估赛默飞的Orbitrap Astral和Seer的Proteograph XT的性能，但一些早期用户表示其产生的结果很出色。　　Cedars-Sinai精准生物标志物实验室主任Jennifer Van Eyk一直在使用Orbitrap Astral进行血浆蛋白质分析，在这方面它比先前的仪器有更强的能力。Van Eyk表示，在每天运行60个样本时，新仪器可测得的蛋白质数量是相同工作流程下使用Thermo Fisher的Exploris 480仪器的2到2.5倍。　　她说：“我们不仅可以检测到更多蛋白质，而且可以定量更多蛋白质，并且这些蛋白质是可重复的，也就是说，如果我们运行一个样本五次，我们确实会五次都观察到同样的蛋白。这是一个很大的飞跃。”这台仪器最出色的或许是其高通量，Van Eyk表示，她和她的同事们每天可以运行多达180个的未去除高丰度蛋白的血浆样本并获得良好的数据和深度的覆盖。她说，“在每天运行180个样本的情况下，突然间你可以开始讨论运行10,000个样本，然后它就成为一个人群研究了。”Van Eyk和她的同事目前正在试验Seer Proteograph系统，以“充分测试”其性能，并评估是否要将其作为血浆蛋白质组学工作流程的一部分。　　威斯康星大学麦迪逊分校的生物分子化学和化学教授Joshua Coon指出，他的实验室能够使用50分钟的液相色谱梯度在未处理的血浆中测量大约1,500种蛋白质，并且已经在该仪器上开发出了一种一分钟的直接注射方法，能够在每个样本中测量约200种蛋白质。　　Coon还是SeerProteograph平台的用户，尽管他尚未将其与Orbitrap Astral结合使用。他的实验室一直在使用Seer XT试剂盒分析阿尔茨海默病患者的血浆样本以及长期新冠肺炎(long COVID)个体的样本。他说，尽管他的团队尚未开始处理大批量样本，但在初步工作中，实验室每个样本一致地测量到约3,000种蛋白质，这是不使用Seer系统时的五倍左右。他认为，当研究人员将工作流程应用于Orbitrap Astral系统时，这些数字还会进一步提高。　　除了覆盖深度外，Coon表示，Proteograph对简化质谱样品制备非常有用。他说：“我没有完全认识到到它的自动化程度，它非常方便。现在主要的用户是一个一年级和二年级的研究生……所以他们必须快速学习。他们在处理样本、获得消化产物和肽段方面取得了很大的成功。当你有新人或者长时间不做该工作的人时，进行大规模蛋白质组学研究的样品制备将耗费整个实验一半以上的精力，只需使用该平台然后熟练掌握。”　　尽管Seer Proteograph平台提供的覆盖深度使质谱血浆蛋白质组学在某些应用中与Olink和SomaLogic等亲和力平台更具竞争力，但Seer本身在血浆富集领域面临新的竞争。　　在ASMS会议上，蛋白质组学样品制备公司PreOmics推出了其ENRICH-ist富集血浆和血清蛋白质的试剂盒。该试剂盒使用非功能化顺磁性微珠来富集低丰度蛋白质，据该公司称，与未去除高丰度以及未富集的血浆相比，用该试剂盒处理血浆可将蛋白质检出率从50%提升至100%。PreOmics首席执行官Garwin Pichler表示，微珠与缓冲液的结合可在去除高丰度蛋白的同时富集低丰度蛋白以提高覆盖深度。Biognosys推出了一种新的基于微珠的血浆蛋白质组富集试剂盒，作为其TrueDiscovery服务平台的一部分。据该公司称，这种试剂盒可以高通量定量人类血浆中约4,000种蛋白质。　　此外，在本月，华盛顿大学研究人员领导的团队在BioRxiv预印本上发表了一篇论文，描述了一种使用ReSyn Biosciences的磁性微粒富集血浆蛋白质的方法，其通过结合血浆中的膜结合囊泡并分析相关蛋白质来提高覆盖深度。华大的MacCoss是这篇预印本的通讯作者，该预印本的第一作者Christine Wu也是该富集方法的主要开发者。他们能够在Orbitrap Astral上使用30分钟的液相色谱梯度稳定地定量约4,800种血浆蛋白质，每天可处理约40个样本。在使用一小时的液相色谱梯度时，他们能够测量5,000到6,000种蛋白质。MacCoss他们迄今没有过度挑战该方法的能力，所以这些数字是相对保守的。MacCoss表示，由于Seer公司的技术成本较高，研究人员对于血浆蛋白质组学富集的替代方法很感兴趣。他说：“Seer在制造这些产品方面做得很好，但成本是一个高门槛。”　　维也纳分子病理研究所的蛋白质组学负责人Karl Mechtler表示，他与Seer的讨论中，每个样品的报价大约是600美元。他说：“如果我有100个样品，对于一个蛋白质组学实验室来说，这是一笔巨款。”他指出，对于一个典型的蛋白质组学实验室，一个合适的价格范围应该在每个样品25到50美元左右。Wu表示，使用华大的富集方法进行实验的每个样品成本低于5美元。PreOmics将ENRICH-ist试剂盒作为完整蛋白质组学样品准备工作流程的一部分销售，每个样品总共80美元。　　在回答成本问题时，Seer公司董事长兼首席执行官Omid Farokhzad表示，他认为价格是“价值交换的问题”。他说：“并非所有内容都是等价的。问题在于，从Seer所提供的与其替代方案所提供的内容来说，价值交换是什么?”在血浆蛋白质组学领域最新的发展中，这个问题的答案似乎是一个不断变化的目标。　　参考文献：[1] Tognetti Marco,Sklodowski Kamil,Müller Sebastian et al. Biomarker Candidates for Tumors Identified from Deep-Profiled Plasma Stem Predominantly from the Low Abundant Area.[J] .J Proteome Res, 2022, 21: 1718-1735.[2] bioRxiv - Genomics Pub Date : 2023-04-21 , DOI：10.1101/2023.04.20.537640Karsten Suhre, Guhan Ram Venkataraman, Harendra Guturu, Anna Halama, Nisha Stephan,Gaurav Thareja, Hina Sarwath, Khatereh Motamedchaboki, Margaret Donovan, Asim Siddiqui, Serafim Batzoglou, Frank Schmidt

据香港《明报》网站报道，香港理工大学应用生物及化学科技学系最新研发运用质谱仪快速鉴别食油成分真伪。 　　该研究搜集市面主要品牌的花生油、橄榄油、芥花籽油、玉米油、大豆油、葡萄籽油、葵花籽油共32个样本，分析及建立食用油图谱库。 　　香港理工大学应用生物及化学科技学系副教授姚钟平说，不同种类的油有不同图谱，质谱仪可以激光照射及分析食油图谱，建立数据库，日后可以此作对照，辨别食油种类声称真假。他表示，如食油样本图谱偏离数据库，可以其他方法核查是否地沟油。 　　姚钟平又说，新技术可以5分钟鉴别食油样本，较传统方法的数小时快，成本数则只要10元(港元)，是传统成本的十分之一。

最近发表的论文显示，新型质谱平台正在显著增强单细胞蛋白质组学实验的覆盖深度。研究人员在单细胞实验中发现，使用Bruker timsTOF Ultra和Thermo Fisher Scientific Orbitrap Astral仪器后，检测的蛋白质数量增加了一倍多。这两种仪器都在6月份的美国质谱学会年会上（ASMS 2023）首次亮相。timsTOF Ultra是Bruker timsTOF系列的最新产品，它提高了现有timsTOF SCP对小样本的分析能力，还可以对较大样本进行高性能分析。（新产品详情了解）Orbitrap Astral标志着赛默飞世尔公司进军一项新技术，即Astral（用于不对称轨道无损）分析仪，该分析仪与飞行时间（TOF）分析仪一样，测量离子沿仪器内轨道的行进及其到达探测器表面的情况。（新产品详情了解）哥本哈根大学的研究人员于11月发布在BioRxiv预印本上的文章首次展示了Astral在单细胞蛋白质组学研究中的分析能力。在这项研究中，科学家们能够在单个HeLa细胞中识别出5000多种蛋白质。他们指出，这是之前单细胞实验通常达到数量（约2000种蛋白质）的两倍多。哥本哈根大学Novo Nordisk基金会蛋白质研究中心教授兼副主任、预印本资深作者Jesper Olsen表示，Astral “真正改变了游戏规则”，并指出Astral分析仪“提供了极高的灵敏度”。东北大学（美国）生物工程副教授、专注于单细胞蛋白质组学研究的PTI所长Nikolai Slavov表示：“我们注意到单细胞蛋白质的分析性能大幅提高，而新仪器占据了主要原因。”并表示，新的质谱仪器能够准确地定性定量多种肽和蛋白质。维也纳分子病理学研究所蛋白质组学技术中心负责人Karl Mechtler认为，如果没有新的仪器，很难进行单细胞的最近研究。他说：“通过和单细胞领域的研究者讨论，我们都认为新仪器是向前迈进的重要一步。”Mechtler的实验室拥有Ultra，并计划购买Orbitrap Astral，这两种仪器都将用于单细胞实验。在ASMS上，Mechtler展示了Ultra的研究数据。在250pg（大约相当于单个细胞中的蛋白质量）中，他和同事测量了约6000个蛋白质组，中位变异系数（CV）为10%，而使用旧的timsTOF SCP，测量约5000个蛋白质组，CV为12%。在研究实际的单个HeLa和K562细胞（与标准细胞相反）过程中，他们分别鉴定了3803和3221种蛋白质。Mechtler说，自从安装Ultra以来，实验覆盖深度略低，比在ASMS报告的数字下降了5%-10%。由于该系统只使用了六个月，他和同事们将继续优化其性能。在Slavov及其同事在11月发表的BioRxiv预印本中，研究人员将timsTOF Ultra用于单细胞实验，每个细胞量化了3000-3700种蛋白质。Slavov表示，虽然这两种仪器都能大幅提高单细胞研究的分析能力，但timsTOF Ultra更具优势。与Orbitrap Astral相比，Ultra的捕获离子迁移率（TIMS）使仪器能够分离和破碎更大的离子。但是Orbitrap Astral灵敏度更好，尤其是在产生少量离子的单细胞实验中。Slavov补充说，在用于单细胞和大块蛋白质组学实验的数据独立获取（DIA）实验中，通过一系列m/z分离窗口循环，在给定的时间点分解m/z窗口中存在的所有前体离子。Ultra利用TIMS对离子的释放进行计时，以匹配当时碎片化的m/z窗口。但在Astral中不能以这种方式计时，因此在特定时间点被碎片化的m/z窗口外的离子将无法进行分析。Ultra收集的离子迁移率数据提高了检测的特异性。Olsen同样指出，Astral能够分析样本产生的一小部分（约1%）离子束。尽管如此，该系统“与我们以前使用过的任何仪器相比，仍然具有极高的灵敏度。”他和他的同事通过Astral进行单细胞实验时，调整了隔离窗和喷射时间，以便吸收更多的离子进行分析。在批量实验中，通常使用2个Thompson隔离窗。他们将该窗口的大小和允许的最大注射时间都增加了一倍。他认为现在是单细胞蛋白质组学研究的最佳时刻，并且握在自己手中。Olsen指出，Astral还能够在单细胞水平上分析翻译后修饰（PTM）。这在传统上是困难的，因为小尺寸单细胞样本在没有富集的情况下很难识别PTM，而富集方法又会导致样本丢失，这使得单细胞PTM分析具有很大挑战。样本制备流程的改进也推动了分析仪器行业的发展。Olsen的团队使用Evosep最近发布的ProteoCHIP EVO 96平台进行单细胞研究。该平台是Evosep与Cellenion合作设计，允许研究人员使用Cellenion的CellenOne X1平台分离单个细胞并将其分配到EVO 96平台中；最多可以并行处理96个细胞，然后转移到Evosep的Evotip分离设备中，并在该公司的Evosep One LC系统上运行。该系统的集成使样品制备过程几乎没有损失，并指出这是“提高质谱分析灵敏度的关键”。Slavov也使用CellenOne系统进行样品制备。这种方法被称为nPOP，在载玻片上以液滴形式制备单个细胞，可以同时制备数千个。研究人员表示，这种方法可以在一到两天内制备3000多个细胞。Mechtler还与Cellenion合作开发了单细胞样品制备的工作流程，以最小的样品损失同时处理大量单细胞。通量仍然是单细胞蛋白质组学面临的最大挑战。最近发布的仪器在一定程度上解决了这一问题，但许多工作流程仍然局限于每天分析几十个左右的细胞。Slavov说：“我们希望每天能够以分析每一个细胞的工作量去分析数千个细胞。我们目前在timsTOF Ultra上使用PTI继续开发plexDIA方法，该方法将样本复用与独立于数据的采集质量规范相结合，以实现更高通量的实验。”Olsen同样指出，“通量是我们目前的主要问题。”他说，实验室每天可以运行大约40个单细胞，但只要“稍作调整”，可以实现每天运行100个细胞。他和他的同事们正在探索多种复用方法，这些方法可以进一步提高通量，但“现在说它能起多大作用还为时过早。”---------------------------------------------------------------------------------------------------------------2023年，仪器信息网联合北美华人质谱学会（CASMS），于12月12-15日联合举办第十四届质谱网络会议（iCMS 2023），本届会议新增单细胞质谱技术及应用新进展专场，聚焦单细胞质谱新技术及最新研究进展。（点击了解相关质谱仪器专场）部分报告预告点击浏览  》》》会议报名点击下图

近日，许国旺课题组在石油组学的研究中取得了系列新进展。建立了基于液相色谱-高分辨质谱联用（LC-HRMS）的石油分子表征方法、石油组学数据处理新策略及结构定性新方法，可充分挖掘色谱质谱数据中的石油组分信息，实现多维、全景的分子表征。石油及其产品是现代工业生活的重要组成部分。从分子水平认识石油组成及转化规律，实现高效精准石油加工，促进炼油技术的进步非常重要。石油分子的结构表征是石油组学的一个瓶颈。HRMS被广泛用于石油的分子表征，但目前仍缺乏简便的在线LC-HRMS方法和相应的专用数据处理方法。图1 基于在线LC-HRMS的石油分子表征方法课题组建立了基于在线LC-HRMS的石油分子表征方法（图1），表征结果与经典的FT-ICRMS方法相符。该方法可有效降低样本的基质效应，扩大检测覆盖度得到更多的分子类型，实现石油中碱性氮和中性氮类化合物在正离子电喷雾下的同时检出，适合于从轻到重的石油馏分的分子表征。图2 石油组学在线LC-HRMS数据处理流程在此基础上，开发了专用于石油LC-HRMS分析的数据处理新策略（图2）。该策略根据待分析样品LC-HRMS原始数据生成石油分子数据库，极大地减少冗余信息，通过整合组分的色谱保留行为，在有效减少低信号化合物信息丢失的同时，确保了表征结果的可靠性。该策略可实现全景多维的石油分子表征。图3 基于在线LC-HRMS的石油中氮杂环类化合物的结构表征方法针对石油分子结构表征问题，课题组开发了能量分辨的在线LC-HRMS串联质谱方法用于石油中含氮类化合物的母核结构表征（图3）。根据不同的氮杂环类模型化合物，总结碎裂规律，建立了详细的母核结构推断流程。此方法可有效区分石油中相同分子式但母核结构不同的异构体，可为石油加工过程中组分的结构变化提供基础数据。上述工作得到了中国石油-大连化物所能源化工联合研发中心项目、国家自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。相关成果分别发表在《Fuel》、《Journal of Chromatography A》和《Talanta》上。上述工作与中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院以及大连理工大学林晓惠教授课题组合作，第一作者为大连化物所博士研究生夏悦怡，通讯作者为路鑫研究员和许国旺研究员。文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236120320317?via%3Dihubhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967322003879https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0039914022004507

近日美国质谱学会年会（ASMS）上发布的最新数据表明，新的仪器和工作流程极大地提高了基于质谱的血浆蛋白组学实验的覆盖深度和通量。这些进步可使质谱成为各应用领域中更有用的工具，包括血浆蛋白生物标志物的开发以及迄今由Olink和SomaLogic等亲和性平台主导的大规模人群研究。　　血浆是一种易于获取和常用的样本来源，尤其是在临床工作和人群研究中。然而，由于血浆含有大量丰度较高的蛋白质和较宽的动态范围，传统的质谱蛋白质组学分析能力不足。对于细胞裂解物的分析，质谱工作流程可测量8000到12000个蛋白质，但对血浆，类似的工作流程只能测量500到1000个蛋白质。虽然可通过去除丰度较高的蛋白质或进行粗分离来改善这一情况，但这也会牺牲通量。　　去年，瑞士蛋白质组学公司Biognosys在Journal of Proteome Research杂志上发表了一项研究，他们使用赛默飞的Orbitrap Exploris 480质谱仪，通过两小时的液相色谱梯度测量了180个去除了高丰度蛋白的血浆样品中的2732个蛋白质，这是未进行血浆分离处理情况下最高深度的血浆蛋白质组分析。　　最近，蛋白质组学公司Seer推出了一种新的血浆蛋白组学解决方案。该公司的Proteograph系统使用一组纳米颗粒来富集血浆蛋白质，然后可以使用质谱等技术对其进行鉴定和定量分析。与传统的血浆蛋白组学方法相比，Seer系统在覆盖深度和通量上都有所提升。在一份发表于四月BioRxiv预印本的研究中，威尔康奈尔医学院-卡塔尔团队使用该系统分析了345个血浆样本，测量了大约3000种蛋白质，在其液相色谱-质谱法的运行时间下每天可分析大约10个样本。　　根据以上数据，Biognosys分析和Seer系统的覆盖深度都接近于Olink的Explore平台，后者可以在血浆中测量大约3000种蛋白质，但它们仍远远落后于SomaLogic的SomaScan平台，后者可以在血浆中测量大约7000种蛋白质。在每周约70个样本的处理量上，Biognosys和Seer系统的通量仍然落后于Olink和SomaLogic平台，后者每周分别可以处理多达1000个和340个样本。　　ASMS年会上，Thermo Fisher Scientific展示了使用Seer最新发布的Proteograph XT试剂盒在其新的Orbitrap Astral仪器上测量大约6000种蛋白质的数据，每天处理大约30个血浆样本。这些数据标志着血浆蛋白组学工作流程的重大进展，并表明在大规模血浆研究方面，结合Seer Proteograph等血浆富集技术的质谱法与基于亲和性的平台现在可能成为竞争对手。　　剑桥大学临床医学院MRC流行病学单位的生物信息学家Maik Pietzner表示：“坦白说，我们没有预见到这么大的飞跃。”他和他的同事在大规模蛋白质基因组学研究中使用了SomaLogic的SomaScan和Olink的Explore。他指出，根据ASMS展示的数据，“看起来现在似乎变得可行了”，因为他们的研究需要1000个或更大的样本队列。　　华盛顿大学基因科学教授Michael MacCoss还表示，质谱技术具备的覆盖深度和通量使其成为大规模人群研究的有用工具。他说：“像英国生物库（UK Biobank）或弗雷明汉心脏研究（Framingham Heart Study）这样的大型队列……这些样本的价值是巨大的，研究人员希望能够以最少的资源获取最多的信息，很多实验都使用了Olink或SomaLogic。”　　如果质谱技术能够可靠地提供ASMS演示中展示的覆盖深度和通量，它可能成为亲和性平台的有力补充和竞争对手。许多蛋白质存在多种形式，或称为蛋白质变体，其变异包括氨基酸变异、截断或翻译后修饰等，这些变化会影响它们的功能，在亲和性平台上往往不清楚或不确定测量的是蛋白质的哪种变体。质谱方法更适合分析这些不同的蛋白质变体。　　Olink总裁Carl Raimond表示，他认为质谱和亲和性平台是“绝对互补的”，并补充说“看到蛋白质分析领域有创新是非常好的”。然而，他表示在Olink占据领先地位的大规模人群研究中质谱技术近期可能无法成为竞争对手，他同时也质疑ASMS展示的令人印象深刻的数据在广泛应用时是否能够经受考验。他说：“细节决定成败。提出要求很容易，但真正能够实现或提出关于这一要求背后的问题则是完全不同的事情。”Raimond补充说，虽然质谱技术不断改进，但亲和性平台也将不断进步。Olink正在将其Explore平台扩展到约5,000种蛋白质靶点，而SomaLogic计划在今年年底前将SomaScan平台扩展到覆盖约10,000种蛋白质。Pietzner同样表示，虽然在ASMS上发布的数据令人兴奋，但他和他的同事们期待看到更广泛的数据，包括总体的蛋白质覆盖范围，不同蛋白质和肽段在样本中检出的一致性和重复性。他说，“亲和性方法已经应用于规模大于50,000的人群队列中，并带来了惊人的发现。我们需要进行头对头的比较以评估这些新的质谱技术是否能够实现类似的扩展。”　　MacCoss表示，使用质谱进行此类研究的公司或研究人员需要提供数据，证明他们能够在每个样本中一致且可重复地测量一组核心蛋白。他说：“当人们使用Olink时会有一个清单，上面列出了每次都会测到的蛋白质。我们仍然需要这样做。我们仍然需要说，这是每次实验都会返回定量值的蛋白质列表……以及测量中获得高质量分析数值的蛋白。”　　Pietzner表示，他和他的同事目前正在努力扩展他们的蛋白质基因组学研究以包括质谱技术。强生和强生制药公司的神经科学数据科学主管，以及英国生物库药物蛋白质组学项目（PPP）主席Christopher Whelan表示，目前一个规模最大的蛋白质基因组学人群研究项目正在实施基于质谱的蛋白质组学。　　Seer本月宣布推出Seer技术访问中心，该中心将组合其XT试剂盒与Orbitrap Astral质谱仪，为没有质谱仪的用户提供蛋白质组学服务。　　尽管到目前为止很难全面评估Thermo Fisher的Orbitrap Astral和Seer的Proteograph XT的性能，但一些早期用户表示其产生的结果很出色。　　Cedars-Sinai精准生物标志物实验室主任Jennifer Van Eyk一直在使用Orbitrap Astral进行血浆蛋白质分析，在这方面它比先前的仪器有更强的能力。Van Eyk表示，在每天运行60个样本时，新仪器可测得的蛋白质数量是相同工作流程下使用Thermo Fisher的Exploris 480仪器的2到2.5倍。　　她说：“我们不仅可以检测到更多蛋白质，而且可以定量更多蛋白质，并且这些蛋白质是可重复的，也就是说，如果我们运行一个样本五次，我们确实会五次都观察到同样的蛋白。这是一个很大的飞跃。”这台仪器最出色的或许是其高通量，Van Eyk表示，她和她的同事们每天可以运行多达180个的未去除高丰度蛋白的血浆样本并获得良好的数据和深度的覆盖。她说，“在每天运行180个样本的情况下，突然间你可以开始讨论运行10,000个样本，然后它就成为一个人群研究了。”Van Eyk和她的同事目前正在试验Seer Proteograph系统，以“充分测试”其性能，并评估是否要将其作为血浆蛋白质组学工作流程的一部分。　　威斯康星大学麦迪逊分校的生物分子化学和化学教授Joshua Coon指出，他的实验室能够使用50分钟的液相色谱梯度在未处理的血浆中测量大约1,500种蛋白质，并且已经在该仪器上开发出了一种一分钟的直接注射方法，能够在每个样本中测量约200种蛋白质。　　Coon还是SeerProteograph平台的用户，尽管他尚未将其与Orbitrap Astral结合使用。他的实验室一直在使用Seer XT试剂盒分析阿尔茨海默病患者的血浆样本以及长期新冠肺炎（long COVID）个体的样本。他说，尽管他的团队尚未开始处理大批量样本，但在初步工作中，实验室每个样本一致地测量到约3,000种蛋白质，这是不使用Seer系统时的五倍左右。他认为，当研究人员将工作流程应用于Orbitrap Astral系统时，这些数字还会进一步提高。　　除了覆盖深度外，Coon表示，Proteograph对简化质谱样品制备非常有用。他说：“我没有完全认识到到它的自动化程度，它非常方便。现在主要的用户是一个一年级和二年级的研究生……所以他们必须快速学习。他们在处理样本、获得消化产物和肽段方面取得了很大的成功。当你有新人或者长时间不做该工作的人时，进行大规模蛋白质组学研究的样品制备将耗费整个实验一半以上的精力，只需使用该平台然后熟练掌握。”　　尽管Seer Proteograph平台提供的覆盖深度使质谱血浆蛋白质组学在某些应用中与Olink和SomaLogic等亲和力平台更具竞争力，但Seer本身在血浆富集领域面临新的竞争。　　在ASMS会议上，蛋白质组学样品制备公司PreOmics推出了其ENRICH-ist富集血浆和血清蛋白质的试剂盒。该试剂盒使用非功能化顺磁性微珠来富集低丰度蛋白质，据该公司称，与未去除高丰度以及未富集的血浆相比，用该试剂盒处理血浆可将蛋白质检出率从50%提升至100%。PreOmics首席执行官Garwin Pichler表示，微珠与缓冲液的结合可在去除高丰度蛋白的同时富集低丰度蛋白以提高覆盖深度。Biognosys推出了一种新的基于微珠的血浆蛋白质组富集试剂盒，作为其TrueDiscovery服务平台的一部分。据该公司称，这种试剂盒可以高通量定量人类血浆中约4,000种蛋白质。　　此外，在本月，华盛顿大学研究人员领导的团队在BioRxiv预印本上发表了一篇论文，描述了一种使用ReSyn Biosciences的磁性微粒富集血浆蛋白质的方法，其通过结合血浆中的膜结合囊泡并分析相关蛋白质来提高覆盖深度。华大的MacCoss是这篇预印本的通讯作者，该预印本的第一作者Christine Wu也是该富集方法的主要开发者。他们能够在Orbitrap Astral上使用30分钟的液相色谱梯度稳定地定量约4,800种血浆蛋白质，每天可处理约40个样本。在使用一小时的液相色谱梯度时，他们能够测量5,000到6,000种蛋白质。MacCoss他们迄今没有过度挑战该方法的能力，所以这些数字是相对保守的。MacCoss表示，由于Seer公司的技术成本较高，研究人员对于血浆蛋白质组学富集的替代方法很感兴趣。他说：“Seer在制造这些产品方面做得很好，但成本是一个高门槛。”　　维也纳分子病理研究所的蛋白质组学负责人Karl Mechtler表示，他与Seer的讨论中，每个样品的报价大约是600美元。他说：“如果我有100个样品，对于一个蛋白质组学实验室来说，这是一笔巨款。”他指出，对于一个典型的蛋白质组学实验室，一个合适的价格范围应该在每个样品25到50美元左右。Wu表示，使用华大的富集方法进行实验的每个样品成本低于5美元。PreOmics将ENRICH-ist试剂盒作为完整蛋白质组学样品准备工作流程的一部分销售，每个样品总共80美元。　　在回答成本问题时，Seer公司董事长兼首席执行官Omid Farokhzad表示，他认为价格是“价值交换的问题”。他说：“并非所有内容都是等价的。问题在于，从Seer所提供的与其替代方案所提供的内容来说，价值交换是什么？”在血浆蛋白质组学领域最新的发展中，这个问题的答案似乎是一个不断变化的目标。

p 　　编者按 /p p 　 span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　十年磨一剑。 /span /p p span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　　庞国芳院士带领一个团队，孜孜不倦地潜心研究，突破了农残检测在信息化时代的三大挑战，使我国在这一领域的检测技术达到世界领先水平 兢兢业业地做了4万批次的农残筛查，摸清了我国“菜篮子”中的农药残留家底，为相关部门的决策和监管提供了有效的科学依据。这种踏踏实实坐冷板凳的科研精神令人感佩! /span /p p span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　　一个人能做到如此已属不易，一个单位都在潜心科研更是难得。“两耳不闻窗外事，埋头苦干搞研究”，中国检科院就是这样一个生动的例子，也才能够收获如此丰硕的科研成果。 /span /p p span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　　面对机构改革、管理体制改革的大背景，观望或许是很多人的选择。然而身处改革洪流中的中国检科院却仍然能够静下心来认认真真钻研、踏踏实实做事，这样一个群体的实干精神更加值得赞叹。 /span /p p span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　　正是一群群科研工作者的坚守初心、不懈追求，我们才离中华民族伟大复兴的中国梦越来越近! /span /p p br/ /p p 　　民以食为天。食品安全牵动着每一个人的神经。而蔬菜水果中的农药残留可谓是食品安全领域中的“重灾区”。 /p p 　　中国工程院院士、中国检验检疫科学研究院首席科学家庞国芳带领的团队这些年来干了件大事。 /p p 　　他们采用我国学者自主研发的两种电子化检测技术，对45个重点城市(4个直辖市、27个省会城市、14个果蔬主产区,覆盖全国人口25%)1500余个采样点，采集了135种果蔬(占全国果蔬名录85%以上)4万批次市售样品进行了农药筛查，获得农药质谱图3.2亿张，基本查清了我国“菜篮子”中农药残留的“家底”。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 担当重任，直面百姓关注热点 /span /strong /p p 　　作为农业大国，我国是世界上农药生产和消费量较高的国家。农药是一把“双刃剑”，在保护农作物生长、防治病虫害、提高农作物产量、保障农产品储存质量等方面起到了至关重要的作用。但由于其生物活性，残留农药对食品安全、生态环境的影响不可避免，也使农药饱受诟病，农药化学污染物是当前食品安全源头污染的主要来源。 /p p 　　党的十九大报告指出，“中国特色社会主义进入新时代，我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。” /p p 　　百姓生活水平提高后，必然对健康的需求更加强烈，对于农产品中的农药残留问题也愈发关注。“谈农药色变”已经成为当下中国比较普遍的现象，完全禁止农药的使用并不现实，研究出一套科学的农药残留监测与监控体系是当务之急。 /p p 　　“2012年，我们开始承担国家科技支撑计划中的‘食品中农药化学污染物高通量侦测技术研究与示范’项目 2015年，我们又承担了国家科技基础性工作专项‘水果和蔬菜中农药化学污染物残留水平调查及数据库建设’课题。”庞国芳告诉科技日报记者。 /p p 　　“最大的困难就是研究技术。”庞国芳告诉科技日报记者，“我们检索了1990年至2016年，世界上15种著名期刊的4600多篇论文，对所有的技术进行详细分析，发现农药残留检测技术主要有两个发展阶段。1990年至2002年，是色谱技术引领质谱技术发展，2002年以后，质谱技术超越了色谱技术。” /p p 　　庞国芳团队分析认为，从检索到2002年发表的第一篇高分辨质谱文献之后，这方面研究逐年增加。近年来发展起来的高分辨质谱技术成为农药残留非靶向筛查的发展方向，常见的高分辨质谱包括傅里叶变换离子回旋共振质谱、四极杆—飞行时间质谱等。 /p p 　　记者在采访中了解到，庞国芳团队采用液相色谱—四极杆—飞行时间质谱技术和气相色谱—四极杆飞行时间质谱技术，开发了一次样品制备两种技术同时检测1200种农药残留的新方法，这种新方法达到了绿色发展、环境友好、清洁高效的技术要求。 /p p 　　用这两种技术，庞国芳团队研究建立了世界上常用的1200多种农药和化学污染物的一级和二级精确质量质谱数据库。并为1200多种农药的每一种，都建立了自身独有的电子身份证，也就是电子识别标准，从而实现了以电子标准代替了实物标准作参比的传统方法，同时实现了由靶向检测向非靶向检测的跨越式发展。这是农药残留检测领域供给侧结构性改革的重大突破。在此基础上， “通过对农药残留新型检测技术的研发，对全国市售果蔬进行筛查，绘制出我国农药残留地图，它将成为我国农药残留治理的有效工具，将会促进我国农药使用零增长，使我国食品安全状况大大改观。”庞国芳告诉记者，这项工作不只是食品安全问题，还关系到国泰民安、国家形象。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 潜心十年，解决业内三大挑战 /span /strong /p p 　　以往的农药残留检测都需要有实物的标准物，实物标准物是存在有效期的，大概两三年就会失效。而由于农药种类众多，一个标准物几百到几千元，一百个标准物就要十万元，还经常需要重新购买，这对实验室而言，也是一笔不菲的成本。 /p p 　　“要检测四五百种农药残留，标准物买不起”，这是实验室里常见的实际困难，也是庞国芳一直琢磨着要解决的问题。 /p p 　　近年来，庞国芳在各种研讨会上都会提出这样的观点：随着21世纪信息化技术的快速发展，食品安全农药残留检测技术面临信息化的三大挑战——农药残留检测如何实现电子化?农药残留报告生成如何实现自动化?农药残留风险溯源如何实现视频化? /p p 　　经过近十年的潜心研究，这三项挑战如今已有解决方案。 /p p 　　在精确质量质谱数据库的基础上，他们为1200多种农药和化学污染物都建立了一个自身独有的电子身份证，采取世界通用的八种高分辨质谱技术，评价1200多种农药的微细结构。“就像人脸识别技术一样，点位越多，辨别越准确。”精确化的电子识别标准，实现了农药残留检测以电子标准取代实物标准作参比的传统鉴定方法，同时也实现了农药残留由靶向检测向非靶向筛查的跨越式发展，实现了检测技术的电子化。 /p p 　　“其检测能力远远超过了目前欧盟、美国和日本农药残留监测技术的实力，从而大大提高了农产品质量安全保障能力。”庞国芳告诉记者。 /p p 　　农药残留检测电子化的实现，其方法效能是任何现有色谱技术和低分辨质谱技术所不能比拟的。但随之而来的就是极其庞大复杂的数据。数据维度多、数据关系复杂、分析要求精度高等难题，向传统数据统计分析方法提出了挑战，建立新的大数据的采集、传送、统计和智能分析系统成为当务之急。庞国芳院士团队研发了高分辨质谱+互联网+数据科学三元跨界融合技术，为解决第二项信息化技术的挑战打开了思路。 /p p 　　庞国芳团队在深入分析农药残留检测数据特征和分析需求的基础上，自主研发了农药残留数据采集系统，构建了农药残留侦测结果数据库。 /p p 　　“我们提出了‘数据获取—信息补充—衍生物合并—禁药处理—污染等级判定’的数据融合与处理模型，实现了对农药多残留检测结果数据进行快速在线采集、融合。”庞国芳告诉记者。 /p p 　　值得一提的是，庞国芳团队自主研发的农药残留海量数据智能分析软件，实现了从农产品、农药、地域、多国农药残留最高限量标准等多维度进行的20项农药残留指标的自动统计和5项报表的自动生成，以及根据统计结果的综合评价和预警信息的自动生成，最终实现“一键下载”。 /p p 　　“这本报告30分钟就可以自动生成。”庞国芳指着办公桌上一本厚厚的农药残留检测报告对记者说， “这种效率是传统分析方法不可想象的，高分辨质谱+互联网+数据科学的三元融合技术，是我们的技术突破之一，为农药残留大数据分析提供了有效工具。” /p p 　　“农药残留检测的目的是要实现风险的溯源。”庞国芳表示，“我们这项研究的第三大突破就是通过高分辨质谱+互联网+地理信息系统三元融合技术，可实现农药残留风险溯源的视频化。” /p p 　　据介绍，将农药残留数据与地理数据相关联，完成了农药残留数据驱动方式下地图的新应用。“采用多元技术融合，设计编制了目标农药—食品名称—食品产地等多维空间特征的可视化系统。”庞国芳说。目前已形成两个产品，分别是“31个省会/直辖市市售水果蔬菜农药残留水平地图集”和“31个省会/直辖市市售水果蔬菜农药残留在线制图系统”。 /p p 　　在庞国芳看来，这实现了农药残留检测、溯源和预警三个关键点的“智慧一张图”管理，为产业自律、政府监管和第三方监督提供了基于空间可视化的科学数据支撑。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 击中痛点，为政府决策提供依据 /strong /span /p p 　　庞国芳团队的研究成果紧扣国家“十三五”规划纲要中“增强农产品安全保障能力”和“推进健康中国建设”的主题，必将在这些领域发挥重要的技术保障作用。 /p p 　　相较技术保障，这项研究还有着更重要的现实意义——可为相关部门的决策和监管提供科学依据。 /p p 　　这次面向45个城市的市售蔬果农残普查结果显示，我国市售果蔬农药最大残留限量标准合格率达到96.5%以上，我国使用的农药以中、低、微毒农药为主，检出的品种和频次占比均超过80%。这些说明了我国果蔬当前农药残留监管工作积极有效，食品安全有基本保障。 /p p 　　不过也存在着很多严峻的现实问题。 /p p 　　尽管目前我国市售果蔬样品检出农药以低中毒性为主，但是在普查中仍然发现10%的果蔬样品检出高剧毒和禁用农药，而且越是日常常吃的果蔬，检出的高剧毒农药品种越多，为我国食品安全埋下了隐患。这就需要执法部门重拳治理高剧毒和禁用农药，根治顽疾。 /p p 　　农产品中的农药残留其实是全世界很多国家都会面临的共性问题。但是相比较而言，欧盟、美国、日本等发达国家均建立了较完善的法律法规和残留监控体系，制定了农产品中农药最大残留限量标准。 /p p 　　从上世纪70年代起，美国陆续建立了三大农药残留监控体系，包括国家残留监控计划(NRP)、农药残留监测计划(PPRM)和农药残留数据计划(PDP)，监控农药品种达500多种，并建成农药化学污染物残留数据库。1996年，欧盟启动的共同体农药残留监控计划中包括欧盟和欧盟成员国两大残留监控体系，监控的农药品种达到839种。日本则出台了“肯定列表制度”，加强食品中农业化学品残留管理，监控农药542种。 /p p 　　尽管我国的各主管部门都有各自的农药残留监控计划，但还没有形成一套严格的法律法规和全国“一盘棋”的监控体系，各部门仅有的农药残留数据资源在食品安全监管中发挥的作用也十分有限。到目前为止，我国各有关部门中监控农药的最多仅百种左右，与先进国家差距甚远，其地位与我国的农业大国地位很不相称。 /p p 　　而标准水平低、数量少也是我国农药残留污染治理当下正面临的难题。 /p p 　　与世界先进国家相比，我国农药残留安全标准水平低，这次普查结果如果按照欧盟和日本的标准来衡量，合格率就会大大降低。我国现行国家标准GB/T2763-2016食品中农药最大残留限量标准项次为4140项，而欧盟、日本和美国现有标准分别为16万余项、5万余项和4万余项，这种标准数量上的巨大差距，会导致我国在国际贸易中处于受制于人的被动地位，无法掌控国际贸易话语权。 /p p 　　“缺少一个全流程、成体系的农药残留全面风险监测和监控体系，提高未知风险发现能力 也急需加强农药最大残留限量和每日允许摄入量标准的研究制定，使之与世界先进国家比肩。”庞国芳语重心长。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 处处开花，检科院科研成果丰硕 /strong /span /p p 　　领先世界的技术和成果出现在中国检科院并不是偶然，庞国芳团队也只是中国检科院的一个缩影。 /p p 　　近年来，中国检科院始终坚持以科研为中心，以学科建设为基础，注重面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，尤其是“十三五”以来，中国检科院紧紧围绕基础理论与前沿技术及创新应用，直接对接国家重大战略需求，聚焦国门安全、国民经济与社会发展的重大、核心、关键科技问题，在食品农产品安全、动植物检疫、卫生检疫、化学品安全、工业与消费品安全、装备等多个领域开展研究和技术开发，大幅提升了科研能力和研究水平。 /p p 　　除了庞国芳团队建立了1200多种农药精确质量数据库和质谱的电子识别标准，自主研发了自动匹配农药残留智能筛查和定性鉴定软件，实现了千种农药高通量非靶向同时定性筛查的技术突破之外，中国检科院近年来的多项研究成果都填补了国内、国际空白，达到了国际领先水平。 /p p 　　在国际上率先系统揭示了食品中有害物的质谱软电离裂解规律，开创了基于质谱标志碎片的未知风险非靶标筛查技术，构建了食品中化学性有害物及生物性有害物代谢物的质谱筛查技术平台 开创了基于标志物筛选的过度加工食品判定技术，保障了进口食品安全和人民生命健康 构建了食品质量安全检测监测技术平台，研发了系列快检产品，在重大食品安全突发事件应急应对中发挥了领军作用。 /p p 　　率先提出“食品属性表征与品质分子识别”概念，改变了加工农产品和食品鉴伪、品种鉴定、产地鉴别标准缺乏、指标混乱的局面等，确立了农食产品真伪鉴别领域国内领先地位并达到国际领先水平。实现了病原微生物高通量、快速、准确的鉴定溯源，可有效用于食源性疾病暴发事件中传染源和传播途径的确证、食品农产品中污染源的追溯。开展的食品过敏原检测方法储备研究处于国内领先。 /p p 　　建成了植物检疫学科体系及检疫性有害生物国境防控技术体系、转基因产品查验技术体系，重点突破了外来有害生物与转基因产品高通量、高精准、快速检测监测技术和大宗产品检疫处理技术，研发了系列装备和药剂，制修订了成体系技术标准，大幅提升进出境植物有害生物防控有效性和国境通关综合效率。 /p p 　　搭建了外来动物疫病有证标准样品研制平台，创制的假病毒制备载体，其包装容量、表达效率和纯度均领先国际同类技术，解决了高风险动物病原微生物检测缺乏生物安全质控品的技术难题 研发了非洲猪瘟、施马伦贝格病等外来动物疫病的口岸现场初筛和实验室精准检测系列技术方法和试剂盒，构建了动物疫病风险分析模型及信息化风险分析系统，为双多边技术交流和谈判提供了重要技术支撑。 /p p 　　牵头建立了全国口岸传染病监测哨点技术网络，建成了国内规模最大的外来传染病监测生物样本资源库，并在标准验证、标样研制、无创样本病原基因检测和输入病例病原分子溯源等多领域实现创新应用 在重大突发疫情应对中，第一时间研制出新甲型H1N1流感病毒核酸诊断方法并获国家联防联控科技组推荐，形成技术标准应用，储备了境外新发突发病原体检测方法。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 强院大市场，不忘初心砥砺前行 /strong /span /p p 　　各种领先国际水平的成果不胜枚举。是什么促成了检科院科研成果“处处开花”的盛景? /p p 　　“做好检验检测检疫科技引领‘火车头’是我院正在做，也是我院孜孜以求的目标和愿景。” 中国检验检疫科学研究院院长李新实如是说。 /p p 　　近年来，国家积极推动检验检测认证机构的整合，“管检分离”成为大趋势。同时，国内检验检测产业发展迅速，外资检测机构不断涌入，检验检测认证市场竞争激烈。 /p p 　　“面对如此大的变革，无疑对我院提出了许多新的挑战、新的压力和新的课题。同时，也带来了许多新的机遇、新的动力和新的愿景。但是，我相信机遇掌握在自己手里。”李新实曾这样说过。 /p p 　　直面挑战，检科院积极转变观念，适应国家改革需要，下大力气提升科研工作水平，着力解决好检验检测产业发展过程中所遇到的各类关键性技术问题，更好地为检验检测产业发展提供科技支撑。 /p p 　　为适应国家科技体制改革和检验检疫事业发展要求，充分发挥好“火车头”作用，中国检科院确定了“强院大市场”的发展思路。在这一发展思路的引领下，建设一个国内一流、国际知名的检验检测检疫科研机构，中国检科院正在砥砺前行。 /p p 　　据李新实介绍，所谓“强院”，就是坚持检科院作为公益性检验检疫中央研究机构的本质属性，坚持以科研为中心不动摇，集聚全院优势资源，加强学科建设，打造优秀创新团队，全面提升科研水平、技术支撑、科技服务等核心竞争力，使检科院成为国内一流、国际知名的检验检测检疫科研机构 所谓“大市场”，就是坚持科研与经济社会发展需要相结合，与国家重大战略需求相结合，充分发挥市场机制在配置科技资源中的重要作用，全力推进科研成果转化，全力提高科研的社会效益和经济效益。“强院大市场”的发展思路形成了科研和市场两轮驱动、相互促进的良性互动，正推动着中国检科院各项事业的健康持续发展。 /p p 　　新时代、新使命、新征程。党的十九大报告中指出，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。要瞄准世界科技前沿，强化基础研究，实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。 /p p 　　检验检测检疫事业关乎国计民生，在促进国际贸易发展、维护消费者生命财产安全、保障国门安全、保护国家生态安全等方面都发挥着重要作用。作为我国检验检测检疫领域重要的科技支撑和技术保障部门，身处机构改革的洪流之中，中国检科院不忘初心，坚定“强院大市场”的发展思路，发挥检验检测检疫科技引领“火车头”作用，全力以赴地朝着“国内一流、国际知名的检验检测检疫科研机构”的发展目标继续前行，为国门安全和检验检测检疫科技事业的繁荣与发展作出不可或缺的贡献，为实现中华民族伟大复兴的中国梦，实现人民对美好生活的向往提供有力的技术保障。 /p p br/ /p p 　　 strong 相关链接 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 人物档案 /span /p p 　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　庞国芳，中国工程院院士，中国检验检疫科学研究院研究员，中国食品安全国家标准审评委员会副主任，中国国家食品安全风险评估专家委员会副主任，AOAC资深专家，2014年度AOAC哈维威利奖、2017年度何梁何利基金科技进步奖获得者。30多年来始终工作在检验检疫第一线，致力于食品科学检测技术理论与实践的研究，在农药等化学污染物残留微量分析技术领域进行了开拓性的研究工作，在研究高灵敏度、高选择性、高分辨率的多残留快速检测新技术、新方法方面 在研究新型萃取、分离、富集等样品制备新技术、新方法方面多有创新。在检测技术标准化工程化方面颇有建树，研究建立了139项国家技术标准和3项国际AOAC标准。3次荣获国家科学技术进步二等奖，8次荣获国际AOAC科学技术奖。论著19部(3000万字)，论文110多篇(其中40篇SCI论文)。 /span /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 中国检科院简介 /span /p p 　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　中国检科院是国家设立的公益性中央研究机构，2004年建院，其前身是成立于1954年的农业部植物检疫实验所和成立于1979年的中国进出口商品检验技术研究所。主要任务是开展检验检疫应用研究，以及相关基础、高新技术和软科学研究，着重解决检验检疫工作中带有全局性、综合性、关键性、突发性、基础性的科学技术问题，为国家检验检疫决策和检验检疫执法把关提供技术支持，为质量安全科普教育及社会实践培训提供社会服务。 /span /p p span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　　中国检科院始终紧密服务国家和经济社会发展全局，在防控SARS、甲型流感、埃博拉病毒、中东呼吸综合征和登革热以及在应对输欧米制品转基因、输日水饺中毒、三聚氰胺奶粉、农夫山泉、双汇瘦肉精、日本核辐射、台湾食品“起云剂”、“地沟油”等一系列突发事件中发挥了重要的科技支撑作用，为2008年北京奥运会、2010年上海世博会、2014年南京青奥会、2016年杭州G20峰会、“一带一路”论坛等重大活动的食品安全检测和生物反恐提供了重要的技术保障，为汶川、玉树地震灾区防疫、食品安全检测以及灾后重建工作做出了重要贡献。多年来，为社会提供了大量公正、权威、精确的检测技术服务，在促进国际贸易便利化、维护消费者生命财产安全、保障国门安全、保护国家生态安全等方面发挥了重要作用。 /span /p

p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " 　　 /span span style=" font-family: times new roman " 2016年5月5日中国北京讯——生命科学技术及液相质谱领域的全球优秀厂商SCIEX公司，今日与上海诗丹德生物技术有限公司于上海浦东新区博雅酒店隆重的举办了中药化合物质谱数据库新品联合发布会。该质谱数据库的发布旨在帮助传统中医药研究者通过准确分子量、同位素分布等信息和MS/MS谱库进行匹配，快速且精准的对中药成分进行深度分析。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" 是_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/d71a0601-7432-4372-af65-48c492bbe203.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman " 剪彩嘉宾图 /span /strong strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman " 片从左至右分别为中山大学生命科学院教授苏薇薇，上海中医药大学中药研究所所长王峥涛，诗丹德生物技术有限公司总经理谢天培，SCIEX公司全球VP暨亚太区总经理Jason Peng，SCIEX公司中国区总经理邵宏以及SCIEX公司HGM部门产品策划经理Jeremy Netto /span /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　中药成分分析极其复杂，其化学成分是中药发挥药效作用的物质基础，也是实现中药现代化的关键所在。因此，中药有效成分的结构鉴定成为了中药成分分析的瓶颈。当前的研究人员对药物成分的鉴定还是基于经验，根据测定的精确质量数、碎片离子、使用对照品进行比对以及网络检索等进行手动的分析与鉴定。这样不仅导致检测结果准确度低，而且极其耗时。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　以20世纪70年代屠呦呦教授发现青蒿素为例。在523计划实行的十年中，全国共收集抗疟中草药和验方上万，广筛提取物5000余种，而青蒿最终被判定是唯一有效的品种。这个项目可谓是特殊年代的奇迹，耗资巨大。如果借助当今的高分辨质谱进行筛选活性成分的话，运用一级和二级的质谱数据库，那么发现和确证未知和不同种天然产物的速度和成功几率就要高得多。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　为了帮助传统中医药研究人员快速的发现中药有效成分并快速鉴定其结构，SCIEX公司与上海诗丹德生物有限公司历经两年时间，完成了2万多种中药一级质谱信息和近千个中药化合物的二级质谱数据库的建立和后期认证工作。此次双方的合作是基于《2015版中国药典一部》中的中药材，利用中药成分标准品，通过SCIEX TripleTOF快速高分辨质谱仪，采集包括皂苷类、黄酮类、黄酮苷类、三萜类、苯乙醇苷、有机酸等近千种中药有效成分完成高分辨MS/MS数据库的建立。在中药成分鉴定中，软件能够自动进行数据处理，MS/MS数据库检索，根据分子量、同位素分布和MS/MS谱库匹配，给出综合得分。从而帮助医药研究人员更加直观且准确的进行天然产物分析。 /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman " img title=" 说_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/f11a49f2-b0b2-41f3-94cb-a573469d1deb.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: times new roman font-size: 14px " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-family: times new roman font-size: 14px " SCIEX公司全球VP暨亚太区总经理Jason Peng /span /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　“中药标准品价格昂贵，目前市面上没有任何完整的中药成分质谱数据库。上海诗丹德生物技术有限公司在中药物质基础研究和中药标准品制备及其检测分析方面的能力能够帮助我们更好的服务于中国中医药领域的客户，我们对此次合作非常激动。”SCIEX公司全球VP，亚太区总经理Jason Peng表示。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " strong 　　关于SCIEX公司 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　SCIEX公司是生命科学分析仪器技术发展的全球优秀厂商，致力于协助解决复杂的生命科学问题。SCIEX公司为生命科学众多领域提供仪器、软件、技术等服务，包括蛋白质生物标志物研究，疾病研究，药物研发，食品安全和环境检测等。SCIEX公司拥有40余年辉煌的技术创新历史，是持续专注于质谱和分离科学仪器的全球优秀厂商。 /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　 strong 　关于上海诗丹德生物技术 /strong /span /p p span style=" font-family: times new roman " 　　上海诗丹德生物技术有限公司是一家致力于中药标准物质研发生产、中药产品检测分析及健康产品质量标准研究的科技型技术服务企业。公司主营业务包括中药标准物质研制、中药提取工艺开发、中药产品定性定量检测、中药质量研究及健康产品质量研究等技术服务。 /span /p p & nbsp /p

PFAS，即全氟和多氟烷基物质，是一组多样化的人造化学品。PFAS结构稳定、不易降解，具有优良的表面活性功能，因此广泛的应用到包装、表面处理、灭火器、卫生用品等各种消费品和工业产品中。传统PFAS的代表性化合物、以及研究最热门的PFAS，为全氟烷基羧酸类化合物（PFOA）及全氟烷基磺酸类化合物（PFOS）两大类。目前，全球许多国家或地区都已经对PFAS进行限制，此前小编已将PFAS相关管控要求概况成文：管控再升级！2024年全球PFAS管控法规大盘点 2019年3月11日中国生态环境部发布《关于禁止生产、流通、使用和进出口林丹等持久性有机污染物的公告》自2019年3月26日起,禁止 PFOS及其盐类和 PFOSF 除可接受用途外的生产、流通、使用和进出口。PFAS国内外风险评估及膳食暴露2022年12月8日，欧盟委员会法规（EU）2022/2388 发布，修订了关于某些食品中全氟烷基物质最高含量的法规，该条例自2023年1月1日起施行。目前国内未制定食品中PFAS的限量值。欧盟2022/2388指导限量要求在中国 66 个城市中的调查表明，近 1 亿人的饮用水中 PFAS 浓度高于安全水平。多国的暴露评估数据表明，膳食摄入是人体PFAS暴露的最主要途径。在第六次中国总膳食研究（TDS）中，水产类、蛋类、肉类中PFAS污染水平较高，乳类膳食中未检出PFAS，植物性膳食中检出率浓度水平较低。PFAS国标方法修订进展GB 5009.253-2016《食品安全国家标准 动物源性食品中全氟辛烷磺酸（PFOS）和全氟辛酸（PFOA）的测定》是现行的食品PFAS检测标准。但该标准食品基质适用范围窄，规定了动物源性食品中全烷基化合物的分析方法，未包含植物源性食品。并且标准中检测化合物覆盖少，仅规定了PFOS和PFOA含量的测定方法，未包含其他碳链长度的全氟磺酸和全氟烷酸、同分异构体和替代物，不再适用国际现行标准和我国国情。正在制定中的食品中全氟和多氟烷基化合物测定标准，将适用于食品中11种C4~C14的全氟烷酸7种C4~C12全氟磺酸、8种全氟辛酸和全氟辛烷磺酸同分异构体、4种全氟烷基化合物替代物，共计30种全氟/多氟烷基化合物的测定。标准方法基于碱消解提取和固相萃取柱净化的原理，采用同位素稀释-超高效液相色谱-串联质谱法，适用于动物源性和植物源性的食品基质，有助于我国准确开展PFAS和新污染物的膳食暴露评估。标准制定进展相关专家表示，标准标准中样品前处理方法、仪器分析方法已制定完成。并完成菠菜、大米、香干、猪肉、猪肝、草鱼、扇贝、酸奶、鸡蛋、婴儿配方粉、蜂蜜实验室内验证；大米、猪肉、草鱼、鸡蛋、婴儿配方粉实验室间验证。修订中的国标方法操作的关键点和注意事项仪器本底水平：液相系统中存在各种聚四氟乙烯材料的管路和密封圈，除更换相关管路外，同时需要在液相泵和进样阀之间加两根串联的预柱，以分开仪器污染峰与样品峰，对样品进行准确定量。部分仪器不存在全氟烷基化合物的污染，在确定后可以不再额外添加预柱。试剂空白：不同品牌试剂中全氟烷基化合物的本底水平均不同，特别是PFOA、PFNA和PFDA在试剂中存在一定的本底水平，因此在使用前需要将试剂浓缩50倍以上，进样测定其本底水平，选择不含有全氟烷基化合物的试剂进行前处理。近两年，试剂中PFBA的本底水平较高。SPE柱空白：不同批次的SPE柱中全氣烷基化合物的本底水平均不同，因此需要在甲醇活化步骤前采用氨水甲醇活化，去除SPE柱中全氟烷基化合物的污染。方法空白：每批样品均需做两个方法空白，控制整个前处理过程中的本底水平，方法空白要求小于LOD。上机前去除杂质方式：采用高速离心的方式去除杂质，不要使用滤膜，各种类型的滤膜中均存在全氟烷基化合物的污染，且存在吸附现象。点击进入相关话题点击图片 免费参会

上海中医药大学中药研究所杨莉团队，在 Rapid Communications in Mass Spectrometry 发表文章《使用小型质谱结合机器学习分析对柑橘药材进行现场分析和快速鉴定》（On-site analysis and rapid identification of citrus herbs by miniature mass spectrometry and machine learning）。文章使用清谱科技便携式小型质谱系统Cell开发了对陈皮、青皮和广陈皮三种药材进行快速现场分析的质谱方法，并结合机器学习分析现场区分三种中药类型。Cell 便携式质谱分析系统背景天然药物的植物来源多样，多物种成分复杂，给分析带来了相当大的挑战。这种固有的复杂性增加了对其进行快速鉴定和分析的难度。橘皮是芸香科柑橘属植物的产物，被广泛用作烹饪原料和传统中药。在中国，橘皮按照采收时间区分，主要分为两种类型：陈皮（Citri Reticulatae Pericarpium，CP）和青皮（Citri Reticulatae Pericarpium Viride，QP。在陈皮（CP）中，以广陈皮质量为最佳，另外广陈皮植物来源为茶枝柑Citrus reticulata ‘Chachi’，其价格与其他陈皮差异较大。因此，不同品种、不同年份的橘皮之间无论是在药用价值还是在价格上都存在明显的差异。所以建立对橘皮种类的快速鉴定方法具有重要的社会和经济意义。实验方法本研究分别开发了LC-MS法和小质谱方法对橘皮进行质谱分析，最后对数据进行多元统计分析。使用LC-MS方法需要先对橘皮粉进行超声提取40分钟，再对提取液进行液相分离，整体分析时间大约需要1小时。小质谱方法中，将1mg橘皮粉直接加入PCS试剂盒的样品槽中，再在试剂槽滴加100uL甲醇，然后将试剂盒直接插入Cell小型质谱仪，检测后即可显示结果；整个过程仅需少量样品，无需前处理和液相分离，仅需1分钟即可完成分析。最终选用小质谱方法进行进一步的分析。图1. 使用Cell小质谱系统对橘皮药材进行分析的流程，与LC-MS分析流程相比，大大节省前处理与色谱分离时间结果与讨论在正离子模式下使用Cell Mini MS质谱系统进行MS和MS/MS扫描，获得不同橘皮药材的质谱图。图2. 使用小型质谱仪分析获得的CP（A）、QP（B）和GCP（C）的正离子MS谱图，以及GCP中的川陈皮素的MS/MS谱图。对Cell Mini MS 采集获得的MS和MS/MS信息进行比对，结合既有文献资料，得到主要的22种化合物列表，列表中显示，有几种化合物仅在广陈皮中检测到：表 1. Cell质谱系统采集获得的代表化合物列表对得到的小质谱数据进行多元统计分析，通过辨别化学相似性或差异性，从而区分 CP、QP 和 GCP 类别。图3 OPLS-DA 模型的得分图（A）和排列图（B）。QP、CP 和 GCP 样品与三种代表性化合物（VIP ≥ 1.5）成对比较的 VIP 值（C）（D）三种代表性化合物。为了更好地预测未知样本，采用了另一种Fisher’s判别法，该方法能准确地将所有样本归入其原始组别。图4. 利用Fisher判别法对柑橘药材进行预测分析本研究也采用机器学习分析法与Cell小型质谱数据相结合，通过提出多重感知器神经网络分类模型对陈皮和广陈皮进行鉴别分析，可快速准确对得到的样本数据进行分类，因此非常适合在市场上对价格差异较大的陈皮和广陈皮进一步进行现场区分。使用小质谱方法，也对不同年份的广陈皮进行研究，有效将广陈皮按照年份分为5年以下和5年以上两个组别，具有良好的可靠性和预测能力。结论本研究介绍了一种创新方法，使用便携式微型质谱仪对青皮（QP）、陈皮（CP）和广陈皮（GCP）进行快速现场分析，能够在每个样品不到1分钟的时间内鉴定出22种化合物。并结合机器学习来现场区分这三种类型，该方法还被用于尝试区分不同年份的广陈皮（GCP）。方法优势：1. 检测需要的样品量小，仅需1mg，适合对珍贵的中药材进行检测；2. 样品制备简单，几乎无需样品前处理；3. 快速实时分析，整个分析流程仅需1分钟；4. 实现现场检测，该方法与微型质谱的便携性相匹配，可实现特征化合物的实地检测。综上所述，该方法使用快速检测流程，可降低检测成本，同时Cell小型质谱系统能适应各种环境，适合对不同地域的中草药进行实时实地检测。这项研究不仅为现场鉴定 QP、CP 和 GCP 建立了可靠的工具，还展现其在柑橘类药材质量保证中的关键作用。这种方法不受地点和环境条件的影响，可广泛应用于其他中药材分析领域，是评估天然药物质量的重要工具。

方解石可以在多种地质环境中形成。方解石U-Pb年代学在诸多地学领域具有较大应用前景，如古气候、沉积学、成岩作用、断裂时代、成矿过程以及油气运移等方面。 　　早期方解石U-Pb定年主要基于同位素稀释法(ID)，然后采用热电离质谱(TIMS)或多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)进行测定。然而，这种分析方法耗时长，成功率低，需要样品溶解以及U和Pb的化学分离；其空间分辨率差，不适合用于具有环带变化的样品，因此未得到广泛应用。 　　自2014年激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)首次应用于化石中方解石胶结物U-Pb定年以来，该技术在解决一系列关键地质问题中得到广泛应用。与ID-TIMS相比，LA-ICP-MS具有空间分辨率高、分析速度快等优点，能快速测得样品的U-Pb比值。但方解石U含量普遍较低( 　　基于此，研究建立了LA-SF-ICP-MS方解石U-Pb定年技术。采用国际标准物质Duff Brown Tank、JT和ASH-15对方法的分析精度和准确度进行了验证(图2)。通过改善的灵敏度，空间分辨率达到85-110微米，可以对大多数方解石进行U-Pb定年。研究还进一步证明，基于LA-ICP-MS二维元素成像技术选取样品定年区域可提高方解石U-Pb定年的成功率。 　　副研究员兰中伍及其合作者将该技术应用于埃迪卡拉纪盖帽碳酸盐岩上。Marinoan冰川杂砾岩和其上部的盖帽碳酸盐岩是支持雪球地球假说(snowball Earth)直接的岩石学证据，该岩石组合指示了古气候由冷到暖的变化，是多学科领域关注的前沿和焦点。前人从这套盖帽碳酸盐岩内陆续开展了沉积学、地层学、地球化学和地球生物学等方面的工作，但其复杂的沉积结构和异常低的δ13Ccarb值( 　　通过对方解石进行U-Pb定年，在Tera-Wasserburg图解中得到了636.5 ± 7.4 Ma 下交点年龄(图4)。传递衰变常数和标样误差之后，年龄误差为17.8 Ma。因此，采样层位的沉积时代为636.5 ± 7.4/17.8 Ma。该年龄和前人从盖帽白云岩内白云石中测得的U-Pb年龄629.3 ± 16.7/22.9 Ma以及火山灰锆石U-Pb年龄635.23 ± 0.57 Ma在误差范围内相一致。新的年龄数据表明方解石在埃迪卡拉纪早期形成，不可能在埃迪卡拉纪晚期或者寒武纪热液活动中形成。 　　方解石REE组成总体上表现出La，Y和Gd正异常(δGd=1.1-1.96)，高Y/Ho比值(大多数44)(图5)。Eu以正异常为主(δEu=1.02-1.38)，少量表现出负异常(δEu=0.79-0.96)。高Y/Ho比值为海水沉积的特征，Eu正异常说明有热液活动的影响。从REE配分型式上可以看出有些方解石可能是从海水中形成的。这种情况下，甲烷的厌氧氧化(AOM)形成了方解石、黄铁矿、硫酸钡、铁氧化物，以及盖帽白云岩中的负δ13Ccarb值。负δ13Ccarb方解石和盖帽白云岩近于同期形成，甲烷水合物去稳导致甲烷泄露到大气中，引发冰川融化。有些方解石可能是在埃迪卡拉纪早期(ca. 632 Ma)热液活动中形成的。 　　研究成果发表于Science China Earth Sciences和Geological Magazine。研究工作得到国家重点研发项目、国家自然科学基金、岩石圈演化国家重点实验室开放基金、古生物学与地层学国家重点实验室开放基金，以及地质过程与矿产资源国家重点实验室开放基金的共同资助。 图1.三种锥组合(S + H、Jet + H和Jet + X)在不引入N2和引入少量N2条件下206Pb和238U的信号强度图2.ASH-15的下交点年龄和U含量结果图，其中下交点年龄结果以Tera-Wasserburg图表示；U含量变化以相对概率的形式表示。蓝色虚线为固定上交点207Pb/206Pb为0.832的等时线；黑色实线为未固定上交点的等时线。在不同时间内，共进行了2次独立分析图3.三峡地区九龙湾剖面陡山沱组底部葡萄状白云岩内矿物共生组合(BSE图像)。多种形态的方解石胶结物和黄铁矿充填在等厚状白云石内部的孔洞和裂隙内，后期被石英胶结物所包裹图4.方解石Tera-Wasserburg谐和图。回归线的上交点代表普通铅组成，下交点代表样品的年龄图5.葡萄状白云岩内方解石的REE配分型式

质谱技术作为重要的生命科学分析工具，在灵敏性、特异性、准确度、检测速度、检测通量等方面独具优势。目前基于LC-MS平台的靶向质谱方法已在临床检验中得到应用，基于非靶向质谱技术的创新应用也已初露锋芒。汇健科技基于激光解吸离子化质谱平台，融合了纳米材料、质谱技术、人工智能等多种技术，形成了仪器+试剂+软件+算法模型的完整非靶向质谱检测系统。所构筑的高技术壁垒质谱平台，以其高通量、高稳定性、高准确性、易操作及低成本的优势，为肿瘤早筛及精准诊断提供新的解决方案。本文摘录了汇健科技创始人邬建敏的采访内容，深入了解汇健科技提供的肿瘤早筛创新的解决方案。　　“3T”构建肿瘤早筛创新技术平台，让“一平台，多组学联检”成为可能　　质谱技术可输出丰富的分子定性及定量信息，因而在临床检测领域正扮演着越来越重要的角色。近年来，临床质谱检测已经逐渐成为一颗极富潜力的新星，有望成为IVD领域的下一个爆发点。　　基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)是近年来发展起来的一种新型的软电离生物质谱，该质谱技术能对生物样本中的蛋白、多肽、核酸、代谢小分子等的进行分析。由于其分析速度快、通量高，操作简便等特点，MALDI-TOF质谱是现阶段最有希望大规模走进医院检验科开展临床诊断和筛查的质谱技术。　　自21世纪以来，国际学术界及科技创新公司一直在探索MALDI-TOF质谱技术在临床诊断领域的应用潜能。例如，美国Bruker公司率先在MALDI-TOF质谱平台建立了微生物质谱数据库，并获得了FDA医疗器械注册证。随后全球多家IVD公司涉足了微生物质谱领域，极大地推动了质谱技术的临床应用。　　Agena(原Sequenom Bioscience)公司建立了核酸质谱分析平台，开展SNP分型检测业务，但更多地在LDT服务领域应用。在肿瘤诊断领域，国际上也有少数公司曾基于MALDI-TOF质谱平台开展肿瘤诊断产品的开发。比如，澳大利亚的HealthLinx公司曾利用该质谱平台开发卵巢癌诊断试剂和诊断方法。美国Biodesix公司曾开发了一款基于蛋白谱分析的诊断产品，用于非小细胞肺癌患者的用药指导和预后判断的产品。　　我国近年来加大了质谱在精准医疗应用的政策支持力度。国家科技部2017年设立了“精准医学临床质谱专项”，大力推动质谱在精准医疗领域的应用。一些大型第三方医学检验实验室利用相对成熟的LC-MS靶向质谱平台开展临床检验服务，如新生儿遗传代谢物，药物浓度，激素浓度，维生素浓度等检测。基于MALDI-TOF平台，国内一些成熟的上市公司获得或正在报批微生物及核酸质谱的NMPA医疗器械注册证，如安图生物、华大基因等。难能可贵的是，最近几年国内涌现了一批致力于质谱仪器、临床质谱新技术及新产品研发的创新型公司。上述公司在质谱产业链中各有侧重，自主研发质谱仪器、质谱方法学、质谱试剂及耗材、质谱数据分析及诊断解读软件等。　　汇健科技采用了国际领先的颗粒原位MALDI-TOF MS分析技术(On-particle Detection-MS，简称OPD-MS)及芯片原位检测技术(On-chip Detection-MS，简称OCD-MS)，大大简化了临床样本预处理和检测过程，为多肽、代谢、基因等多组学标志物的发现和检测提供高效的技术手段。　　　　基于“3T” 技术的全新一代肿瘤精准诊断及筛查平台　　汇健科技的质谱技术平台由“3T”组成——BT(Biotechnology 生物学技术)、MT(Materials Technology 材料学技术)、IT(Information Technology信息学技术)，邬建敏详细讲述了采用“3T”技术搭建肿瘤早筛平台的过程。　　汇健科技研发人员前期做了大量的文献检索及生物信息学相关的基础研究(比如组学代谢通路及信号通路的研究等)，并参考了大量中外文献，发现血清中的内源性多肽、尿液以及唾液中的多肽及代谢物与疾病，尤其是与肿瘤具有极强的相关性。这为探索肽谱及代谢谱在肿瘤等疾病筛查、诊断、分型等的临床应用奠定了生物学基础。　　然而血清中的内源性多肽在血清中丰度低、易降解、受高丰度蛋白干扰大，因而血清内源性多肽质谱检测的稳定性和重现性难以实现，限制了肿瘤肽谱的临床应用。为满足体外诊断的检测质量要求，实现肿瘤肽谱在临床诊断中真正应用，汇健科技运用半导体材料原理，开发了Bio-pSi® 纳米材料显著提升了捕获、富集、保护内源性多肽的效果，使得多批次大量样本检测的重现性和准确度有了质的飞跃。目前，汇健科技对血清多肽质谱检测的CV控制水准达到领先水平。　　此外，汇健科技针对代谢物在MALDI-TOF平台检测易受传统有机基质背景干扰、信号强度低、代谢物种类覆盖率低等问题，开发了一些列纳米质谱芯片和耗材，实现了血清、唾液、尿液、细胞、组织等多元样本中的小分子代谢物及脂质代谢物高通量检测，极大地扩展了激光解析离子化质谱技术的应用领域。同时，汇健科技还开发了微生物质谱芯片和核酸质谱芯片，性能达到国际对标产品的水准。上述质谱芯片系列产品让“一平台，多联检”成为可能，并有望扩展MALDI-TOF质谱的临床应用场景。上述材料技术(MT)的创新使汇健科技具备了核心差异化优势。　　由于非靶向质谱技术数据量庞大，标志物的发现、寻找、确认及诊断模型的建立均需经过大数据分析及AI算法建立模型。因此，汇健科技的生信研发团队在质谱信息的数据挖掘方面具有深厚的积累，建立了一批用于质谱数据评价、分析、数据库构建、建模和判别等软件，获得了一批临床质谱软件著作权，并构建了云数据库。汇健IT技术的赋能使得MALDI-TOF质谱具备了数据学习和智能诊断的能力。　ClinMS-Plat® I 肿瘤肽谱检测应用系统，筑起技术高壁垒　　基于先进的半导体纳米技术和人工智能算法，汇健科技的科学家团队建立了高通量临床质谱及人工嗅觉传感系统两大技术平台，依托上述平台型技术获取多元样本、多组学、多维质谱数据库，解决临床质谱产业化瓶颈，开发了国内首套ClinMS-Plat I 肿瘤肽谱检测应用系统。这套应用系统集ClinMS-Plat I 全自动多肽分析质谱仪、Bio-pSi® 血清肽谱检测试剂盒和 HJ Cloud™ 分析软件为一体，形成“试剂+仪器+软件(AI算法)+数据+服务”的闭环产业模式，拥有专利、软著、商标等自主知识产权四十余项，构成技术与商业模式双壁垒。　　　　汇健科技聚焦高通量多肽组和代谢组学，通过对多元样本的双组学分析，构筑肿瘤质谱数据库，并通过AI算法建立和优化诊断模型，实现对多种肿瘤的高敏感性和高特异性的辅助诊断，可以广泛应用于疾病筛查及监测、精准诊断、预后判断、用药指导和疗效监测等多个临床环节，有望成为下一代无创诊断的液体活检平台。　　邬建敏说，汇健科技ClinMS-Plat I 肿瘤肽谱检测系统仅需微升级别血清样本，操作简便、每批血清样本通常可在半个工作日内即可出检验报告，同时，产品稳定性及重复性好，诊断正确率远高于现有的肿瘤标志物，检测价格显著低于同类液体活检产品。血清样本更容易被医院的检验科接受，而且患者的依从性比较好。另外，汇健科技这套ClinMS-Plat I 肿瘤肽谱检测系统还可拓展至肺癌、胃癌、肝癌和乳腺癌等多癌种的筛查。初步数据显示多种瘤种的诊断准确性超过或接近90%。目前，公司研发人员正在开展大规模临床样本测试，已经证明了基于肿瘤肽谱的液体活检技术兼顾了敏感性和特异性，优势明显，是比较理想的全新一代液体活检技术。　　启动常津采-LungScr项目， 推动肿瘤筛查　　为推动肺癌肿瘤早筛，2021年3月，汇健科技旗下的杭州汇健智谱医学检验实验室有限公司发起了常津采-LungScr真实世界研究项目，国内多家知名三甲医院共同参与进行回顾性及前瞻性临床研究。该项目致力于利用唾液无创诊断技术提供院外肺癌筛查和肺结节管理，辅助医生进行患者管理、减少诊疗压力。公司利用OCD-MS平台，仅需少量唾液就能采集到丰富的人体代谢组信息，并通过机器学习等算法挖掘与疾病关联的代谢标志物。　　　　常津采-LungScr项目招募10000名志愿者，涵盖了健康人群、肺结节等肺部良性疾病患者、肺癌患者。通过线上与线下收样模式对志愿者唾液进行代谢组检测，构建基于唾液代谢组的肺结节管理模型，可在完全无创的情况下快速区分早期肺癌患者与健康志愿者，进而实现肺部健康评估。　　邬建敏说，汇健科技目前组建了超过8家多中心的临床研究团队，常津采-LungScr™ 项目分为四个阶段开展工作，包括流程验证、检测模型的稳定性验证、准确性验证、规模化服务等环节。研究团队利用汇健科技自主研发的唾液代谢组高通量质谱平台，已经检测数百例临床唾液样本，在唾液中发现了多种与肺癌相关的特异性标志物，对早期肺癌的检测敏感性达90%以上。同时，公司也正在进行前期的市场教育、宣传的工作，让基于硬科技的健康管理模式被更多的医疗机构、社区、个人所接受。　　邬建敏表示，常津采项目是系列项目，除了目前正在进行的常津采-LungScr项目，之后也会开展更多的子项目，包括常津采胃癌项目等。　　肿瘤肽谱与多组学联检相结合，建立肿瘤全流程管理系统　　肿瘤到癌变是非常复杂的生物学过程，从系统生物学来看，肿瘤的发生可能会在基因组、转录组、蛋白质组和代谢组等多个组学层面发生一系列的变化，用单一指标可能很难真正判断出肿瘤的状态，多标志物及多组学联检可以进一步提升筛查及诊断的敏感性和特异性。汇健科技聚焦在多肽组学及代谢组学开展多元样本(血液、尿液、唾液、细胞、组织等)的多指标肿瘤联合检测。未来，汇健科技也将与更多不同组学的公司展开合作，为医生及患者提供更丰富的多组学疾病信息，推动癌症早筛技术的发展。　　多组学诊断技术除了可用于肿瘤筛查与诊断之外，还可以对同一种肿瘤进行分型。许多恶性肿瘤有多个不同的亚型，不同的肿瘤亚型的用药方案、治疗方案都不一样。另外，还可以通过多组学技术监测肿瘤的复发、转移等。邬建敏说：“多组学联检的应用场景更加广泛，肯定是未来早筛及精准医学的一个方向。”　　基于多组学技术的肿瘤早筛仍处于萌芽阶段，其发展有很大的空间。邬建敏表示，组学诊断技术的发展并不会阻碍现有的血清肿瘤标志物在临床检验中的应用。我们在对肠癌诊断的数据表明，血清多肽组学与传统的血清肿瘤标志物相结合，可以进一步提高诊断的准确性、敏感性、特异性。　　未来，汇健科技将通过两方面推动质谱技术在肿瘤早筛及精准诊断中的应用，一是把组学标志物与传统肿瘤标志物进行联检。目前，汇健科技拟与大型IVD企业合作，推动组学技术与传统肿标技术的联合运用 二是通过组学技术的数据挖掘开发肿瘤全流程管理的联合应用场景，覆盖筛查、诊断、分型、愈后、疗效监测、复发转移监测等。邬建敏说，目前大型医院的肿瘤内科和肿瘤外科都希望建立一整套肿瘤全流程管理系统，汇健科技将以肿瘤肽谱和代谢谱作为新一代液体活检产品的发力点，可以满足这样的临床需求。　　汇健科技将纳米材料技术、质谱技术和人工智能技术相结合，构筑具备临床价值和产业化价值的体外诊断产品和服务管线。未来，汇健科技将基于自主研发的组学诊断产品和服务，撬动临床质谱在肿瘤早筛的应用市场。　　关于汇健科技　　杭州汇健科技有限公司是一家由科学家和企业家联合创建的高科技公司，企业的宗旨是服务于人类健康、生活质量和生命安全。公司坚持以技术创新为核心，以感知-汇知-智慧为理念，服务全球医疗健康产业。基于自主研发的新型纳米芯片和微纳颗粒可实现体液和组织样本的高通量高灵敏质谱数据采集，结合深度学习和机器学习等AI技术以及即将推出的ClinMS-Plat I 临床质谱系统，将构成新一代的液体和组织活检平台。相比于传统的体外诊断和组织活检工具，该平台将提供更为丰富和准确的诊断信息，未来将应用于疾病筛查、精准诊断、用药指导、药物反应监测和手术指导等医学领域。

云检医学集团（以下简称“云检医学”）宣布，阿斯利康中金医疗产业基金完成对公司B1轮的独家投资。本轮融资主要用于进一步扩充公司妇幼产品线及癌症检测产品研发管线，并持续推进各产品线在中美两地的注册生产、商业化落地和国际市场的开拓。云检医学是新一代基于蛋白和代谢组学标记物发现技术的平台公司。自2015年成立以来，公司建立了独特的由医学假设驱动，基于质谱蛋白组学与大数据驱动的分析平台，缩短了传统方法发现疾病标记物的周期，并根据标记物特点适配相应的临床诊断平台，实现了快速产品化的闭环路径。目前，公司正在中美日等地快速推进女性及孕期健康、儿童罕见疾病检测，癌症精准诊断和复发监测和代谢类疾病创新检测领域IVD/LDT产品的注册和商业化。云检医学的平台技术创新来源于斯坦福大学医学院背景的研发团队逾19年的积累。创始团队具有在药物开发、疾病生物标志物发现、临床转化和诊断、大数据疾病模型和数据安全等领域丰富的经验。目前，公司已在美国马里兰州、加州、上海、天津、成都等地建立中美双研发中心和GMP工厂，并在马里兰州拥有由美国病理学家学会和美国临床实验室委员会双认证的CAP/CLIA临床实验室。同时，天津云检医学检验实验室取得了国内医疗机构执业许可证，通过双盲对比实验，相关检测项目达到CAP 同等的检测质量水平。在刚刚结束的无锡太湖湾生命健康未来大会上，云检医学宣布与阿斯利康在蛋白质组学和代谢组学领域开展探索性研究合作，包括但不限于基于质谱靶向技术检测药物开发中常见的创新药物靶点。云检医学将为阿斯利康提供质谱驱动的创新药物开发伴随诊断检测，助力精准确定更有效的患者群体和优化临床试验方案。云检医学联合创始人兼首席执行官陈利民先生表示：“作为一家以创新为驱动内核的高科技企业，云检医学始终致力于严肃医疗领域为临床、为患者提供更好的医疗产品和服务。云检医学依托斯坦福大学团队的技术积累和在海外成功运营经验，已经构建了深厚的技术基础和丰富的产品管线，致力于在全球范围内提供妇幼及癌症筛查检测跟踪解决方案。站在新始点，云检医学不仅追求商业化的成果，更致力于探索和实践‘人工智能+多组学检测’的中国路线，让各管线产品融入‘健康中国行动’的大战略。衷心感谢阿斯利康对云检医学的信任和支持，我们希望与投资人以及合作伙伴携手前行，共同成长。”云检医学完成B1轮融资，推进质谱蛋白组学与大数据驱动开发平台阿斯利康中金医疗产业基金董事总经理，阿斯利康中国副总裁、战略合作与业务发展部负责人陈冰先生表示：“尽管质谱平台已在海外科研领域成功商用多年，其在中国临床诊断领域的应用大多限制在传统标志物，市场渗透率也受制复杂的前处理流程。云检医学基于其在组学数据和疾病模型领域的多年积累，搭建的‘质谱蛋白组学与大数据驱动的开发平台’使传统的科研型质谱平台重新焕发了生命力。云检医学美国研发团队已与阿斯利康全球转化医学团队多次合作，我们对公司与阿斯利康中国即将开展的探索性研究合作非常期待。“中金资本总裁，阿斯利康中金医疗产业基金执行事务合伙人委派代表单俊葆先生表示：“云检医学拥有先进的技术、强有力的团队和丰富的产品管线。公司发展至今，已有足够的能力为临床提供精准可及的多种解决方案。我们相信，在科学家团队的带领下，公司将持续引领‘人工智能+多组学检测’行业的发展，造福更多的肿瘤、妇幼等多疾病领域的患者。我们相信云检的国际视野，学术前瞻性，和研发实力将为临床源源不断输出更多更好的诊断工具，使更多患者受益。非常荣幸参与本轮融资，我们将充分调动基金的产融资源，全方位支持公司未来的发展。”关于阿斯利康中金医疗产业基金阿斯利康中金医疗产业基金是由阿斯利康与中金资本联合发起，专注于医疗健康产业投资的私募基金。融合阿斯利康全球的产业优势以及中金资本丰富的资本运作经验，基金聚焦于生物医药、医疗器械、诊断服务、数字医疗等投资领域，致力于汇聚产融资源，为企业及投资伙伴提供双向全周期赋能，共同助力中国医疗健康产业创新发展。

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，国家药典委员会发布公告，拟修订《中国药典》0431质谱法。为确保标准的科学性、合理性和适用性，现将拟修订的0431质谱法公示征求社会各界意见(详见附件)。公示期自发布之日起三个月。起草单位为中国食品药品检定研究院、中国医学科学院药物研究所；参与单位有山东省食品药品检验研究院、广州市药品检验所等。主要起草人为宁保明、张金兰。（部分删减内容）本次修订基本保留了《中国药典》通则 0431 质谱法的内容，同时根据质谱技术的应用实践及近年来的发展，并参考了其他药典中的质谱法和质谱法应用通则，增加了目前质谱法已经成熟的离子源、质量分析器、碎裂方式、数据采集模式、仪器确证、方法验证和确认等内容。除进行了多处删除外，本次修订新增了很多内容：（部分新增内容）总体来看，0431 质谱法修订内容如下：1. 概述将原通则中质谱仪的主要组成图进行了更新，增加了真空系统，与通则相关描述内容一致。增加了质谱技术在中药、化学药生物药和微生物鉴定等相关领域应用的简述。 2. 进样系统参考相关标准，将“一、进样系统”分为“直接进样”和“联用进样”两部分。在“直接进样”部分增加了非挥发性固体或液体样品分析的描述，“联用进样” 部分新增了“薄层色谱-质谱联用”、“热重分析-质谱联用”和“微流控芯片-质谱联用”和“质谱成像”的描述。 3. 离子源参考相关标准，删除了已经不适用的部分离子源内容，加了“电感耦合等离子体电离源”的描述。增加了“电子轰击离子源、电喷雾离子源和基质辅助激光解吸离子源等是最常用的离子源”的表述。 4. 质量分析器质量分析器的性能指标增加“质量准确度”的描述。根据质量分析器的应用进展并参考国外药典，增加了“四极杆质量分析器、离子阱质量分析器、飞行时间质量分析器和傅里叶变换质量分析器等是最常用的质量分析器”的表述。参照相关标准修改“3.离子阱质量分析器”的部分表述。参考国外药典，增加了“傅里叶变换静电场轨道阱质量分析器”和“同位素质谱”，并根据相关标准，将原通则中“离子回旋共振质量分析器”和“傅里叶变换静电场轨道阱质量分析器”合并为“傅里叶变换质量分析器”。增加了同位素质谱(Isotope mass spectrometer，IMS)相关表述。在串联质谱项下，将原通则中“产物离子扫描”、“前体离子扫描”、“中性丢 2024 年 2 月红色字体为删除内容，蓝色字体为增订内容 17 / 17 失扫描”、“选择反应监测”、“多反应监测”移至“五、数据采集方式”。增加了“四极杆串联质谱”、“离子阱串联质谱”和“离子淌度串联质谱”的描述。 5. 离子碎裂新增了“四、离子碎裂”项。 6. 数据采集方式新增了“五、数据采集方式”项。将原通则中串联质谱项下“产物离子扫描”、 “前体离子扫描”、“中性丢失扫描”、“选择反应监测”、“多反应监测”移至该项下。增加“全扫描”、“数据非依赖扫描”、“数据依赖扫描”的描述。 “数据依赖扫描”项下分列：“3.1. 产物离子扫描”、“3.2. 前体离子扫描”、“3.3. 中性丢失扫描”、“3.5. 选择反应监测”、“3.6. 多反应监测”，并增加“3.4. 选择离子监测(Selected ion monitoring，SIM)”和“3.7. 平行反应监测(Parallel reaction monitoring，PRM)”。 7. 仪器确证该项为新增内容。根据相关技术规范，增加了质谱仪和色谱-质谱联用仪的安装确证(IQ)，运行确证(OQ)和性能确证(PQ)等内容。 8. 方法验证与确认该项为新增内容。根据相关技术规范，列出了开展质谱方法验证或确认工作中需要关注的实验参数。 9. 测定法根据相关技术规范，新增了定性和定量分析项下的系统适用性要求和应用内容。 10. 名词和术语由于质谱不仅用于小分子化合物的分析，也用于大分子化合物和微生物的鉴定，因此，将待测化合物统一为待测成分，将供试品和样品也统称为样品，将对照品统称为标准样品，以涵盖不同的样品。英文缩写首次出现前给出了全称。参考国标的规定，将原子质量单位统一以 u 表示　　附件：附件 0431质谱法草案公示稿（第一次）.pdf

6月28日，由仪器信息网和e路学院共同主办的“第八届水质分析技术”网络研讨会与线上盛大开幕。本次大会围绕给水和排水两大主题，聚焦饮用水质量检测（解读5750新国标）、地表水水源地监测、智慧供水与排水、污水检测与处理技术等。多位专家大咖齐聚线上，深度交流行业热点，共话未来水环境高质量发展之道。本次大会报名火爆，吸引到众多来自水务、环保、疾控、科研、政府等不同领域的听众参会。据了解，《生活饮用水标准检验方法GB/T 5750-2023》已于2023年3月17日发布，并将于10月1日实施。此前在2022年，《GB 5749-2022 生活饮用水卫生标准》也早已正式实施，规定了生活饮用水水质要求、生活饮用水水源水质要求、集中式供水单位卫生要求等。关乎民生的水质新标准中涉及到哪些新增检测方法？聚焦于此，本次大会特别开设了 “饮用水新国标技术解读”专场。其中，中国疾病预防控制中心环境所主任/研究员张岚分享了《新国标要求下供水水质检测方法发展新趋势》。报告指出，本次的新标准进一步强化了质量控制的要求、进一步丰富了样品前处理方法、进一步扩充了质谱技术的应用、进一步强调了绿色发展的理念、进一步融入了自动化检测方法、并强调配套性的同时体现了前瞻性。特别值得关注的是，在2023版新标准增加的水质检测方法中，以质谱技术相关的方法居多，涉及质谱技术的检测方法由2006版旧标准的3个增加至本次的28个。其中气相色谱质谱法由原有的2个增至14个，新增1个气相色谱串联质谱法、1个液相色谱质谱法，同时增加了11个液相色谱串联质谱法。张岚表示，这些新增的检测方法不仅提高了检测结果的准确性和有效性，更重要的，是将检测工作向高通量方向进一步推动，从而提高了工作效率。未来，高通量检测、自动化检测等方法预计还会得到进一步发展。哈尔滨工业大学深圳校区教授陈白杨报告题为《饮用水中卤乙酸检测新国标方法技术对比及未来趋势》。报告提到，GC法样品前处理的过程中包括液液萃取、衍生化、中和样品等步骤。报告指出，在一氯乙酸。一溴乙酸等卤乙酸的检测过程中，由于其浓度较低，尚存在诸多难题，如检测易受常见阴离子干扰（如Cl-,SO42-,NO3-）、方法检出限较高（在ug/L级别）。目前常用高级IC法检测HAAs，如离子色谱联用电喷雾串联质谱、二维离子色谱、单泵柱切换离子色谱等。下午的“地表水及水源地监测”专场，云南省生态环境厅驻昆明市生态环境监测站正高级工程师刘丽萍进行了报告《云南省十四五环境监测探讨》，天津市生态环境监测中心正高级工程师关玉春对《水质 丙烯酸的测定 离子色谱HJ 1288—2023》进行了技术解读，清华大学环境学院助理研究员程澄进行了报告《水质荧光指纹污染溯源技术在跨界断面污染监管中的应用》。6月29日，大会还将继续。报名速戳》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/wateranalysis2023.html06月29日上午 污水检测与处理技术专场09:30--10:00在线水质监测技术研究进展赵友全天津大学精密仪器与光电子工程学院 教授10:00--10:30TOC分析仪在水环境有机物检测中的应用高婷上海元析仪器有限公司 化学应用工程师10:30--11:00污水处理厂仪表、控制与自动化的发展与应用翟家骥原北京北排水环境发展有限公司水质检测中心 技术主任/高级工程师6月29日下午 智慧水务专场主持人 周珉 （上海化学工业区中法水务发展有限公司 水研究中心主任）14:00--14:30水务数据治理与应用的思考白瑶阿里云计算有限公司 自然资源行业-水务架构师14:30--15:00市政污水的工艺过程监测及RTC方案介绍晏章华哈希水质分析仪器（上海）有限公司 高级应用工程师15:00--15:30常熟污水管网的智慧化养护管理王福忠江苏中法水务股份有限公司污水分公司 管网技术总监/高工15:30--16:00以水平衡为核心的智慧水厂探索-上海南市水厂智慧化项目陈会娟上海西派埃智能化系统有限公司 创新研发部经理/高级工程师16:00--16:30浅谈水务行业的数字化使命和方向索学越北控水务（中国）投资有限公司 智慧规划经理报名速戳》》》https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/wateranalysis2023.html

赛多利斯集团（德国DAX指数代码：SRT:GR）和沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）近日共同宣布，双方将携手为生物工艺科学家打造能直接获取高质量质谱（MS）数据的工具，推动加快生物制药工艺开发并提高其准确性。通过此次合作，沃特世BioAccord LC-MS系统将作为新型生物工艺分析仪与赛多利斯Ambr多并行生物反应器系统实现数据联通，提供有关原料药、相关分析物和细胞培养基的质谱信息。该组合可以在提高准确性的同时大幅提升从克隆筛选到生物工艺优化等各项任务的完成速度。图. Waters BioAccord LC-MS系统 （左）、Sartorius Ambr 15系统（右）据Evaluate Pharma的报告显示，2020到2025年生物制药市场的年复合均增长率（CAGR）约为10%，已成为整个制药市场中增长最快的细分领域。推动这种快速增长的是各种高度复杂的新型生物制剂正以远远快于以往的速度争相上市。因此，为了开发出更加质高价优的创新药物，生物制药生产商比以往任何时候都更加需要充足的上游分析数据来监控药品属性和生物工艺效率。 沃特世公司制药和生物医学研究业务高级总监Davy Petit先生表示：“沃特世和赛多利斯都致力于用出众的流程和分析工具帮助生物制药行业的客户解决各种问题。通过At-line分析获取通用质谱数据，这将对克隆筛选和工艺开发大有助益，这些数据有助于生物工艺工程师加快工作流程，大幅增强其在制定关键决策时的信心。在生物工艺科学家手中，我们的技术得以结合运用，加之Sartorius Ambr生物反应器系统已有的可观用户群，这能大幅缩短开发各种药物和疫苗所需的时间。”赛多利斯集团细胞培养技术产品管理负责人Mario Becker先生表示：“Ambr系统与简单易用的Waters BioAccord LC-MS At-line分析系统相结合，能够为生物工艺科学家节省大量时间，加速克隆筛选和上游工艺开发。在细胞系、培养基和工艺开发过程中的任何点上，至关重要的MS数据越紧密地被送达至所需之处，Ambr产生的样品越多地被进行质量属性检测，我们为生物工艺科学家描绘出的药物产品质量特征就越完整。这样的工艺控制、监测和产品质量检测手段最终有望全面整合到生产环境中。”高效易用，协助非质谱专家快速获取质谱数据 生物制剂由活细胞生成，而活细胞需要使用诸如Sartorius Ambr的高通量生物反应器系统进行培养。细胞培养工序结束时，需要从细胞残留物中分离出蛋白质，将采样送至中心实验室，再由分析科学家使用专业的液相色谱-质谱（LC-MS）仪器进行检测。取决于中心分析实验室的工作量、可用设备、任务优先级和人员配备情况，这个过程往往需耗时2到4周甚至更长时间。沃特世与赛多利斯联手推出的这款技术整合产品，旨在将这一耗时长达一个多月的过程缩短至两天甚至更短，同时将更多掌控权交到生物工艺科学家手中，协助他们获取有关原料药和细胞培养基样品的可靠质谱数据。赛多利斯的Ambr系列多并行生物反应器在业内表现出色，从细胞筛选到工艺优化，在上游工艺中的各个早期环节都能助科学家们一臂之力。Waters BioAccord系统是一款占空间非常小的LC-MS仪器，易于操作，可作为供At-line分析使用的台式生物工艺分析仪。它带有预置分析方法、采用引导式工作流程，还具备自动校准和自动调谐功能，即便完全没有质谱使用经验的人也能在数分钟内采集到高质量质谱数据。产品供应情况感兴趣的客户请咨询沃特世公司John_Gebler@waters.co赛多利斯集团Ian.Ransome@Sartorius.com 其他参考资源- 详细了解赛多利斯-沃特世达成合作的相关信息- 详细了解配备ACQUITY Premier的Waters BioAccord系统- 详细了解Sartorius Ambr多并行生物反应器系统

2012年第三期&ldquo 在线单颗粒气溶胶质谱仪使用及数据处理&rdquo 培训班于11月26日至12月4日在广州禾信分析仪器有限公司顺利举办，并圆满结业。参加此次培训的学员有来自北京环境监测中心站的研究人员、香港生億国际有限公司的负责人和上海大学的研究生。通过此次培训，达到了让学员掌握仪器的特点及应用、仪器基本操作、仪器的使用注意事项及日常维护、简单故障处理和数据处理软件的使用与初步的数据分析方法等目的。 学员均顺利取得结业证书 禾信公司对本次培训准备充分，时间安排紧凑，内容形式多样全面，培训过程气氛活跃，学员反应热烈，培训过程中还安排学员观看番禺长隆国际大马戏，到广州著名的上下九步行街及陈家祠景点游玩，感受广州的风土人情，这体现了禾信在培训业务上的重视与专业和在待人接物上的热情与周到。 讲师为学员们授课 培训结束后，学员们纷纷表示：此次培训对他们了解单颗粒气溶胶质谱仪的硬件设计以及掌握仪器操作和数据分析方法具有很大的帮助，并将促进他们的科研工作更好地进行。

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Caprioli等在1997年提出，他们通过将MALDI质谱离子扫描技术与专业图像处理软件结合，直接分析生物组织切片，产生任意指定质荷比(m/z)化合物的二维离子密度图，对组织中化合物的组成、相对丰度及分布情况进行高通量、全面、快速的分析，可通过所获得的潜在的生物标志物的空间分布以及目标组织中候选药物的分布信息，来进行生物标志物的发现和化合物的监控。 /p p 　　正如数字图像包括三个通道：红、绿、蓝一样(单个亮度定义了每个像素的颜色)，质谱成像也包含了数以千计的通道，每一个对应于一个特殊的光谱峰值，“你可以通过质谱方法从这些像素中获得任何信号，然后调整图像中所需分子像素的相对亮度，最后得到一张分子特异性的成像图。” /p p 　　这种方法可用于小分子代谢物、药物化合物、脂质和蛋白，而且质谱成像能相对快速的利用许多分子通道，完全无需特殊抗体。下面列出五种先进的质谱成像方法。 /p p 　　 strong I. 挑战高分子量蛋白——MALDI质谱分子成像技术 /strong /p p 　　在对组织或生物体进行成像，分析小分子构成的时候，有一个“拦路虎”总是阻碍实验的进程，那就是多肽，这些多肽体积十分大，要想对它们进行分子成像几乎是不可能的，比如想要研究肿瘤边缘的分子微环境，如果直接成像是不可能获得清晰图像的。 /p p 　　来自范德堡大学的质谱方法专家Richard Caprioli博士因此发明了基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱分子成像技术，这项技术不局限于特异的一种或者几种蛋白质分子，它可在组织切片中找到每一种蛋白质分子，并提供这些蛋白质分子在组织中的空间分布的精确信息，而事先无需知道所检测蛋白的信息，同时可对这些蛋白质分子含量进行相对定量。 /p p 　　MALDI 质谱分子成像是在专门的质谱成像软件控制下，使用一台通过测定质荷比来分析生物分子的标准分子量的质谱仪来完成的。被用来研究的组织首先经过冰冻切片来获得极薄的组织片，接着用基质封闭组织切片并将切片置入质谱仪的靶上。通过计算机屏幕观察样品，利用MALDI 系统的质谱成像软件，选择拟成像部分，首先定义图像的尺寸，根据尺寸大小将图像均分为若干点组成的二维点阵，来确定激光点轰击的间距。激光束通过这个光栅图案照射到靶盘上的组织切片，软件控制开始采集质谱数据，在质谱仪中，激光束对组织切片进行连续的扫描，组织样品在激光束的激发下释放出的分子被质谱仪所鉴定从而获得样品上每个点的质荷比(m/ z)信息，然后将各个点的分子量信息转化为照片上的像素点。在每个点上，所有质谱数据经平均化处理获得一幅代表该区域内化合物分布情况的完整质谱图。仪器逐步采集组织切片的质谱数据，最后得到具有空间信息的整套组织切片的质谱数据。这样就可以完成对组织样品的“分子成像”。设定m/ z 的范围，即可确定该组织区域所含生物分子的种类，并选定峰高或者峰面积来代表生物分子的相对丰度。图像中的彩色斑点代表化合物的定位，每个斑点颜色的深浅与激光在每一个点或像素上检测到的信号大小相关。 /p p 　　通过增加单位面积上轰击的激光点数量和像素，研究人员可以获得更多的样品信息，例如采用4000 像素比200 像素能够得到更好的样品图像。质谱分子成像技术是一种半定量或相对定量技术，图像上颜色深的部分表明有更多的生物分子聚集在组织的这个部分。然而，不可能据此确定生物分子在组织的不同部位的实际绝对含量。选择组织图像上的任意一个斑点，图像都能够给出一个质谱谱图或者离子谱图，代表在组织的该部位存在这种生物分子，然后与做指纹图谱类似，像做指纹图谱那样，将样品的离子谱图与已知标准品进行对照，分析差异，从而进行生物标志物的发现和药物作用的监控。 /p p 　　 strong Ⅱ. 无需样品处理 实时成像——电喷雾电离技术 /strong /p p 　　一般质谱成像方法由于体积庞大，重量重，需要冗长的样品准备阶段，因此并不适用于即时成像(bedside applications)，比如说要帮助外科医生进行实时的肿瘤边界成像监控，那么就要寻找新的方法了。 /p p 　　一种称为电喷雾电离技术(desorption electrospray ionization，DESI)的MS成像技术解决了这个问题。DESI技术于2004年首次提出，由于这一方法具有样品无需前处理就可以在常压条件下，从各种载物表面直接分析固相或凝固相样品等优势而得到了迅速的发展。 /p p 　　这种方法的原理是带电液滴蒸发，液滴变小，液滴表面相斥的静电荷密度增大。当液滴蒸发到某一程度，液滴表面的库仑斥力使液滴爆炸。产生的小带电液滴继续此过程。随着液滴的水分子逐渐蒸发，就可获得自由徘徊的质子化和去质子化的蛋白分子DESI与另外一种离子源：SIMS(二次离子质谱)有些相似，只是前者能在大气压下游离化，发明这项技术的普渡大学Cooks博士认为DESI方法其实就是一种抽取方法，即利用快速带电可溶微粒(比如水或者乙腈acetonitrile)进行离子化，然后冲击样品，获得分析物的方法。 /p p 　　DESI系列产品最大的优势就在于无需样品处理，一般质谱和高效液相色谱分析，样品必须经过特殊的分离流程才能够进行分析检测，使得一次样品检测常常需要约一个小时，而DESI系列产品可将固体样品直接送入质谱,溶液被喷射到检测表面,促使样品离子均匀分布。采用这一手段的质谱分离过程，只需3分钟左右即可完成。 /p p 　　 strong Ⅲ. 活体成像——APIR MALDI/LAESI技术 /strong /p p 　　了解细胞的内部成分是理解健康细胞不同于病变细胞的关键。但是直到目前为止，唯一的方法是观察单个细胞的内部，然后将其从动物或植物中移除，或者改变细胞的生存环境。但是这么做的话，会使细胞发生变化。科学家还不是很清楚一个细胞在病变时与健康细胞的差别，或者当它们从一个环境移到另一个环境中产生的变化。 /p p 　　来自华盛顿大学Akos Vertes教授希望能从另外一个方面来进行活细胞分析，在他的一项关于活叶样品中初级和次级代谢产物分布的研究中，研究人员发现叶片中积累基质很厚，常导致光谱末端低分子量部分模糊，而且基质辅助激光解析电离(MALDI)质谱分析需要在真空中进行，但活体样本在真空中无法存活。 /p p 　　实际上，MALDI质谱分析的原理是将分析物分散在基质分子中并形成晶体，当用激光照射晶体时，由于基质分子经辐射所吸收的能量，导致能量蓄积并迅速产热，从而使基质晶体升华，致使基质和分析物膨胀并进入气相。而生物样品也可以直接吸收能量的，比如2.94mm波长的光能激活水中氢氧键。 /p p 　　因此Vertes等人想到复合两种技术来解决这一问题。首先他们利用大气压红外线(an atmospheric pressure infrared，APIR)MALDI激光直接激活组织中的水分，使样品气化，就像是组织表面发生了细胞大小的核爆炸，从而获得了离子化微粒，进入质谱中进行分析。但是并不是所有的气化微粒都带电，大部分其实是不带电的，会被APIR MALDI遗漏。 /p p 　　为了捕捉这些中性粒子，Vertes等人采用了第二种方法：LAESI (laser ablation electrospray ionization，激光烧蚀电喷雾电离)，这种方法能捕捉大量带电微滴的微粒，然后重新电离化。通过对整个样品进行处理，复合这两种方法，就能覆盖更多的分子，分析质量更高。 /p p 　　与一般质谱成像过程不同，Verte的方法还在成像中增加了高度，从而实现了3D代谢物成像。这项技术的分辨率是直径10mm，高度30mm，这与生物天然的立体像素相吻合，这样科学家们就可以获得天然构像。 /p p 　　 strong Ⅳ. 3D成像——二次离子质谱技术 /strong /p p 　　质谱成像技术能将基质辅助激光解吸电离质谱的离子扫描与图像重建技术结合，直接分析生物组织切片，产生任意质荷比(m/z)化合物的二维或三维分布图。其中三维成像图是由获得的质谱数据，通过质谱数据分析处理软件自动标峰，并生成该切片的全部峰值列表文件，然后成像软件读取峰值列表文件，给出每个质荷比在全部质谱图中的命中次数，再根据峰值列表文件对应的点阵坐标绘出该峰的分布图。 /p p 　　但是一般的质谱成像技术不能对一些携带大分子碎片的化学成分进行成像，来自宾夕法尼亚州州立大学的Nicholas Winograd教授改进了一种称为二次离子质谱(SIMS，secondary ion mass spectrometry)的方法，可以对样品进行完整扫描，三维成像。 /p p 　　SIMS早在用于生物学研究之前就已经应用广泛了，比如分析集成电路(integrated circuits)中的化学成分，这种质谱技术是表面分析的有利工具，能检测出微小区域内的微量成分，具有能进行杂质深度剖析和各种元素在微区范围内同位素丰度比的测量能力。 /p p 　　这种技术具有几个优点：速度快(-10,000 spectra per second)，亚细胞构造分辨率(-100 nm)，以及不需要基质。但是另外一方面，不同于MALDI方法，SIMS方面不是一种“软”技术，这种方法只能对小分子成像，因此常常需要进行粉碎。 /p p 　　Winograd教授改进了这一方法，他利用了一种新型SIMS光束(carbon-60 磁性球)，这种新光束比传统的SIMS光束对物体的化学损伤更小。C60同时撞击样品表面，类似于“一阵爆炸”，这样重复的轰击使得研究人员能深入样品，进行三维分子成像，Winograd教授称这个过程是“分子深度成像”(molecular depth profiling)。 /p p 　　C60的能量与其它的离子束相当，却不到达样品表面以下，这样样品可以连续地被逐层剥离，研究人员就可以得到纵面图形，最终获得三维的分子影像。Winograd教授等人用含有肽的糖溶液将硅的薄片包裹起来并进行SIMS实验，随着薄膜逐渐被C60剥蚀，可以获得糖和肽的稳态信号。最终，薄膜完全剥离后就可以获得硅的信号。如果用其它的射线或原子离子代替C60 ，粒子束会快速穿过肽膜而无法提供有关生物分子的信息。因此这种方法具有良好的空间分辨率，能够获得巨噬细胞和星型细胞的细胞特征和分析物的分布情况。 /p p 　　这里还要说到一点，SIMS和上一技术(APIR MALDI/LAESI技术)都可以对三维成像，但两者也有差别，SIMS方法中，采用高能离子轰击样品，逐出分析物离子(二级离子)，离子再进入质量分析器。MALDI方法则用激光辐射样品使之离子化，另外SIMS探针可以探测到100nm的深度，能提供纳米级的分辨率，而MALDI可以探测更深，但空间分辨率较低。 /p p 　 strong 　Ⅴ. 高灵敏度 高分辨率——纳米结构启动质谱技术 /strong /p p 　　质谱在检测生物分子方面有很大潜力，但现有方法仍存在一些缺陷，灵敏度不够高和需要基质分子促使分析对象发生离子化就是其中之二。比如说，需要溶解或者固定在基质上的方法检测代谢物，较易错判，因为这些代谢物与那些基质常常看上去都一样。另外基于固定物基质的系统也不允许研究人员精确的判断出样品中某一分子到底来自于哪儿。 /p p 　　来自斯克利普斯研究院的Gary Siuzdak博士发明了一种称为纳米结构启动质谱(nanostructure-initiator mass spectrometry，NIMS)的新技术，这种技术能以极高的灵敏度分析非常小的区域，从而允许对肽阵列、血液、尿和单个细胞进行分析，而且还能用于组织成像。 /p p 　　NIMS利用了一种特制的表面，这种多孔硅表面上聚集了一种含氟聚合物，这些分子在受到激光或离子束照射时会猛烈爆发，这种爆发释放出离子化的分析物分子，它们被吸收到表面上，使其能够被检测到。这种方法利用激光或离子束来从纳米尺度的小囊中气化材料，从而克服了一般质谱方法缺少所需的灵敏度和需要基质分子促使分析对象发生离子化的缺陷。 /p p 　　通过这种方法可以分析很多类型的小分子，比如脂质，糖类，以及类固醇，虽然每一种分析材料需要的含氟聚合物有少许差别，但是这是一种一步法的方法，比MALDI简单多了——后者需要固定组织，并添加基质。 /p p 　　由于含氟聚合物不能很好的离子化，因此会发生轻微的光谱干扰，而且由于离子化过程是“软性”的——就像MALDI，所以NIMS产生的生物分子是整块离子化，而不是片段离子化。不过这种技术对于完整蛋白的检测灵敏度没有MALDI高。 /p p & nbsp /p p & nbsp /p

2023年12月11日，衡昇质谱（北京）仪器有限公司宣布与四川大学分析测试中心（以下简称“川大分测中心”）共建质谱实验室。双方将依托该共建实验室，深耕元素标记与单纳米颗粒领域研究，力争取得更多科研成果。四川大学分析测试中心主任吕弋、衡昇质谱总经理祝敏捷等领导出席了签约仪式，并为实验室揭牌。衡昇质谱总经理 祝敏捷（左）与四川大学分析测试中心 主任 吕弋 签约合影聚焦ICPMS检测和金属元素/纳米探针标记四川省学术技术带头人，四川大学分析测试中心 主任吕弋谈到，近几年，ICP-MS应用范围大大拓展，利用原子光谱和无机质谱技术，对生物分子的高灵敏和高准确度分析新方法，为蛋白质和核酸的高灵敏和高准确度分析提供了新策略和新途径。吕弋介绍到，近年来，川大分测中心以ICP-MS检测和金属元素/纳米探针标记为基础，系统地开展了疾病标志物分析方法研究，包括：高灵敏度定量-基于单颗粒纳米粒子计数和信号放大探针的金属元素/纳米标记分析研究；高准确度定量-基于金属稳定同位素比率的疾病标志物准确定量研究；多组分定量-基于金属元素/纳米标记的多组分疾病标志物同时分析研究。吕弋表示，近两年通过很多业内专家了解到，衡昇质谱的ICP-MS性能很不错，这也让我们对衡昇质谱公司和产品产生了兴趣。在装机验收过程中，仪器的表现让我们心里有了底。非常高兴国产无机质谱取得这样的成绩，期望衡昇质谱的仪器和技术，持续支持我们的科研工作。四川大学分析测试中心 主任 吕弋 致辞祝敏捷表示，“非常感谢吕弋主任对我们的认可，以及对我们的要求和期望。衡昇质谱的既定目标就是发展有自主知识产权的质谱。无机质谱中，四极杆质谱是目前应用最广泛的技术。衡昇质谱聚焦在四极杆质谱，也是将目标定位在这个最广泛的市场。在目前近2000台ICPMS每年的中国市场，我们聚焦高端，依靠性能优势扎实赢得市场。目前我们一些核心指标，已经与国际先进水平非常接近，甚至已经超越。在软件方面也在不断更新，尤其在与色谱、激光剥蚀等联用应用的功能，以及电子稀释等独特的功能，不断在客户处得到验证。目前市场上越来越多专家，逐渐体会到了这一点。衡昇质谱已经在地质检测、食药、核工业，高校等很多领域赢得了第一批关键客户。祝敏捷补充到，很高兴能和川大分测中心达成合作，让衡昇质谱的ICP-MS更好的支持吕老师团队的科研工作。也希望我们仪器新性能不断在川大分测中心得到验证。借助共建实验室的成立，我们将以依托我们的质谱产品，以及技术服务，逐步展开单纳米颗粒分析与元素标记相关研究的合作。衡昇质谱（北京）仪器有限公司 总经理 祝敏捷 致辞　　双方共同为示范合作实验室揭幕　　从左至右：衡昇质谱市场总监冯旭，应用部经理李孟婷，四川大学分析测试中心孙明霞副研究员，衡昇质谱西大区经理蒲裕伟，总经理祝敏捷，四川大学分析测试中心中心主任吕弋，副主任李成辉，刘睿教授，宋红杰 高级实验师，冯洋副研究员。在随后谈到国产仪器替代的话题，吕弋和祝敏捷进一步谈了感受。吕弋讲到，目前国家对国产仪器的支持和政策环境都是很正向。在此环境下，我们高校科研工作者也希望在分析仪器，尤其是高端科学仪器有更多的国产仪器选择。目前国内国际环境下，开始考虑选择国产仪器的用户越来越多。这对国产仪器厂商是机遇也是挑战。关键在核心部件国产化谈到仪器的国产化替代，祝敏捷表示，核心部件的国产化非常关键。衡昇质谱早期的产品，很多关键部件都是依赖进口。虽然仪器的性能出众，但核算下来仪器成本会很高，在市场上不会占优势。经过多年的潜心研发，关键部件国产化替代的努力，我们很多核心部件逐步实现国产化，比如我们自研的RF发生器，四极杆电驱动系统QPS，质量分析器，真空腔等等，在保证性能的前提下，实现越来越高的国产化率。不断迭代，必经之路祝敏捷补充到：“国产仪器，不断迭代非常重要。研发出一款优秀的产品固然重要，但这不是终点，最多只是一个节点。因为与国外先进技术相比还有很多差距。接下来的关键就是笔耕不辍，不断投入。只有持续的在已取得技术成果上，不断技术迭代，才是实现超越的必经之路。这需要一点信仰，需要一点成就感驱动。仪器行业需要一些‘笨’的人，‘笨’的人愿意坐冷板凳、下苦功夫。这是成功的唯一诀窍。总有人要做难而正确的事。我们衡昇质谱已经做好在质谱研发方向，十年投入的决心。如川之逝，不舍昼夜。与四川大学分析测试中心共建质谱实验室的建成，是衡昇质谱在定位发展高端质谱坚实的一步，也体现了顶尖科研团队对国产质谱产品初步的认可。接下来，衡昇质谱以仪器以及技术服务为基础，在这个领域助力取得更多科研成果。并且，以“数十年磨一剑”的奋斗精神，聚焦国家战略需要，构建国产仪器新局面，助力仪器国产梦的实现。

仪器信息网讯“2012全国有机质谱学术交流会”于10月11日-16日在云南西双版纳召开。本次大会报告邀请了中科院生态环境研究中心主任江桂斌院士、国家环境分析测试中心主任黄业茹研究员、清华大学分析中心主任林金明教授、中国医学科学院药物研究所张金兰研究员、浙江省疾病控制防疫中心任一平研究员、军事医学科学院毒物药物研究所李桦研究员、弗罗里达大学许强教授、东华理工大学陈焕文教授和中国科学院化学研究所聂宗秀研究员等活跃在质谱领域的资深专家应邀作了大会报告 报告内容集中在环境监测、食品安全以及药物相关研究。 江桂斌：色谱-质谱联用技术在新型化学污染物分析中的应用 　　中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士在报告中提到，质谱技术越来越重要，环境、食品和生命科学是质谱技术的主要应用领域，对于质谱各项指标，比如选择性、特异性、准确度、精确度和灵敏度等，要求也越来越高。对于环境分析来说，这些指标当中，可靠性是最重要的。在当前各种分析手段中，质谱的可靠性是最好的。环境的污染物除了光、声、电和磁等物理污染之外，主要有化学污染、微生物污染物、细菌污染物和病毒污染物。其中，化学污染物主要包括(1)难挥发污染物：常规污染物、重金属、表面活性剂和高聚物等 (2)易挥发污染物：室内空气污染物、大气污染物等 (3)半挥发：持久性有机污染物。近几年出现了一些新型的污染物(Emerging chemicals)，这些化合物属于非常规监测污染物，可能存在潜在的危险。这些新型的污染物总体上有10类：PPCPs、BDEs、FPCs、SCCP、Pesticide degradation products、DBPs、Algal toxins、perchlorate、New Atmospheric components、Some Nano-materials 另外TBC(三-(2,3-二溴丙基)异氰酸脂)是在首次在中国发现的一种新型POPs污染物。江桂斌分别对这些新型污染物进行了介绍并分析了当前面临的挑战。 　　 黄业茹：环境介质中二噁英类污染物监测技术进展 　　国家环境分析测试中心黄业茹研究员主要报告了二噁英类污染物监测技术进展，方法标准等。目前二噁英类污染物的标准检测方法是HRGC-HRMS，但是该方法存在的问题是样品前处理复杂、HRGC-HRMS价格昂贵、人员素质和技能要求高，并且检测成本高、分析测定周期长 为此许多国家针对土壤、沉积物和废气等环境介质中二噁英的简易测试方法进行了研究并实现标准化。二噁英类的快速分析方法有仪器分析方法和生物检测方法。仪器分析方法主要有：GC-QMS、GC-MS/MS(TQMS和ITMS)和GC-TOFMS 多维气相色谱与质谱联用在环境介质中二噁英的定量分析也取得了很大进展。生物检测方法有：酶联免疫法、ELISA法、报告基因法和DR-CALUX等。 　　 林金明：微流控芯片质谱联用技术应用于细胞药物代谢的研究 　　清华大学分析中心林金明教授报告的主要内容是微流控芯片质谱联用技术应用于细胞药物代谢的研究。细胞是生命有机体的基本结构和功能单位，对于细胞的研究是生命科学研究的基础。但是，分析研究细胞涉及到几个重要的问题：如何进行细胞的分离?如何对细胞进行定位?如何保证细胞的生理活性?如何实现对于细胞的生化刺激?如何实现快速准确的信号检测?林金明课题组长期从事微流控芯片研究，开发了一种微流控芯片与质谱联用的新技术用于药物代谢的研究。集成化的微流控芯片可以同时进行高通量的细胞毒性筛选和ESI-Q-TOF质谱对应代谢物检测。利用搭建起的微流控芯片-质谱联用平台对细胞的分泌物和细胞间的信号传导进行了研究。 　　 张金兰：快速液相色谱三重四极杆质谱联用仪测定淫羊藿全血浆中7种黄酮类成分及相对生物利用度研究 　　中国医学科学院药物研究所研究员张金兰研究员在报告中介绍了利用快速液相色谱三重四极杆质谱联用仪测定淫羊藿犬血浆中7种黄酮类成分及相对生物利用度研究。建立了基于质谱数据和Mass Frontier/Metworks软件快速发现和鉴定代谢产物技术 鉴定5种淫羊藿黄酮类成分的代谢产物77个，淫羊藿提取代谢产物115个 中药体内微量成分的分析检测不仅需要高分离能力色谱，高灵敏度、多功能的质谱，更需要对数据的深度分析和挖掘。 　　 任一平：质谱在食品安全中的应用 　　浙江省疾病预防控制中心任一平教授在报告中提到，乳清蛋白含有人体需要的18种氨基酸，易于消化，利用率高。母乳中乳清蛋白与酪蛋白的比率是60:40，而牛奶中两者之比是18:32(或者20:80)，因此以乳清蛋白为主的婴儿配方(产品标准规定：乳清蛋白/酪蛋白比率应60/40)更接近母乳氨基酸组合，是理想的婴儿营养剂。国家标准规定，乳基婴儿配方食品中乳清蛋白的含量应大于等于60%。至今为止尚未建立各种婴幼儿乳制品中α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的准确定量和检测方法，导致我国无法对含乳的产品进行质量监测与控制，现有的标准方法只有薄层凝胶法。任一平报告中研究了采用液相色谱-电喷雾-质谱法测定牛a-乳白蛋白的方法，灵敏度、准确度高，重现性好，处理简便，可用于婴幼儿食品和乳制品的牛a-乳白蛋白的定量测定。 　　 李桦：液质联用技术在药物代谢研究中的应用 　　军事医学科学院毒物药物研究所李桦研究员报告主要内容是液质联用技术在药物代谢研究中的应用。代谢产物是药物在机体酶的作用下，经生物转化而形成的化学物质。评价候选新药的代谢转归、理解动物和人体内的代谢途径和程度、以及评价代谢产物的生物学性质是新药研究的重要内容。液质联用具有高灵敏度和强选择性，可在干扰存在的情况下分离、检测和鉴定代谢产物，是代谢研究的首先技术。超高效液相色谱与高分辨最联用(如QTOFMS)、结合代谢产物鉴定辅助软件，已成为代谢产物结构鉴定的一线分析仪器。报告重点介绍了LC-QTOF-MSMS技术在新药先导物代谢产物及代谢软点快速筛查以及药物人体代谢产物定性定量分析中的应用。 　　 许强：质谱技术与石油石化工业的过去、现在与未来 　　弗罗里达大学许强教授在报告中提到，在分子水平鉴定石油和其他化石资源，尤其是重馏分，由于组分及其复杂，对于科学工作者提出了巨大的挑战。由于化石燃料的逐渐减少和环境等问题，对于燃料以及从可再生资源中提取的化学物质的研究变成了近期的热点。另外，对于含极性分子和复杂结构的生物原油的分析也是另一个挑战。为了很好地利用质谱进行结构鉴定、组成鉴定以及定量分析，采取合适的分离和分流手段也是非常重要的。由弗罗里达大学、中国石油大学与其他的研究机构和仪器公司面对这些挑战，共同合作，开发更高级的方法处理这些石油和生物质油的表征和鉴定 目前工作集中于分离、色谱和质谱方面的研究。 　　 陈焕文：粘性样品的电喷雾萃取电离质谱分析 　　东华理工大学陈焕文教授报告了粘性样品的电喷雾萃取电离质谱分析。粘性样品(食品、石油、血液等)不仅与人们的日常生活紧密相关，在工业及生命科学等科研领域占有十分重要的位置。目前的粘性样品分析先处理耗时、复杂，不利于高通量分析。电喷雾萃取电离(EESI)以电喷雾(ESI)制备能荷载体，在三维空间传递能荷，可直接分析粘稠样品、活体生物表面及蛋白质，其特点是转移能量较低，选择性好，样品适应性强。通过实际样品测试以及详细的数据表明，EESI-MS分析粘性样品有很多优势：可分析不同粘度的样品，无需样品预处理，抗复杂基质干扰，无化学污染，可电离挥发/非挥发性化合物等。 　　 聂宗秀：MALDI-TOF活体小分子质谱分析 　　中科院化学研究所聂宗秀研究员在报告中提到，活体检测对于质谱来说是一个挑战性工作，因为活体取样时要保持动物在活的情况下进行，要求检测方法微扰无损，具有高耐盐性，高选择性，高灵敏度和动态实时检测。目前MALDI法在检测小分子方面存在缺陷，因为传统的有机质在低质量范围内会出现大量的背景干扰。聂宗秀课题组通过大量实验，发现了盐酸萘乙二胺作为MALDI基质具有很高的耐盐性，与葡萄糖等小分子形成氯离子加合物，从而可以在MALDI下检测。另外，发展了具有很高的灵敏度的硝酸萘乙二胺基质。发现了8羟基噻吩对于胺类物质、碳量子点对酸性物质具有很好的选择性。

p style=" line-height: 1.5em " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 仪器信息网讯 /strong 2018年11月24日，由中国质谱学会（中国物理学会质谱分会）、中国化学会质谱分析专业委员会和中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专业委员会联合主办，中国广州分析测试中心、中山大学承办，广东省分析测试协会及广东省质谱学会协办的“2018年中国质谱学术大会”（CMSC 2018）在广州东方宾馆隆重开幕。本次会议主题为：中国质谱新时代。来自全国质谱技术与应用方面的专家学者、质谱厂商及相关用户共1900余人参加了本次会议，会议规模相比往届再攀新高。仪器信息网作为合作媒体将对本次大会进行系列报道。 /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 本次大会为期2天半(11月24日-26日)，共邀请12位专家做大会主题报告并开设主题为生命科学与医学、质谱新方法新技术、仪器研发与基础理论、环境与食品、地球科学及材料与能源、临床质谱等多个分会场会议同期还设置了青年论坛专场和学术墙报展示，以促进我国质谱分析技术的快速发展，展示我国在该领域取得的成绩及增进同行间的学术交流。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/bfd169af-bc45-4cde-b743-158a46fad8ad.jpg" title=" 图片 1.png" alt=" 图片 1.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " 分论坛现场 /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 质谱的新方法、新技术是质谱研究领域的热点，本次大会特别开设了十四个质谱新方法新技术分组报告会，带来了近百个最新的质谱新方法新技术的精彩汇报。复旦大学陆豪杰教授、中国科学院化学研究所聂宗秀研究员、中国医学科学院药物研究所张金兰研究员、香港浸会大学蔡宗苇教授、厦门大学谢素原教授、中科院化学研究所陈义研究员等专家带来了最新的研究成果。 span style=" text-align: center " & nbsp & nbsp /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d2723d8a-5560-42e9-93dc-61430f3a795a.jpg" title=" 图片 2.png" alt=" 图片 2.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong 复旦大学陆豪杰教授 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong 报告题目：蛋白质翻译后修饰组分析新方法 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 报告主要介绍了陆豪杰课题组在蛋白质组学分析方法方面最新的研究进展。他在报告中介绍了一系列蛋白质翻译后修饰组的分析新方法。包括利用磁性纳米材料的高效富集方法、基于代谢标记的定量分析新方法以及基于肽段等重标记的蛋白质泛素串联质谱定量新方法等。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/2162128a-6696-4589-9557-e5e1bfdfff6c.jpg" title=" 图片 3.png" alt=" 图片 3.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong 中国科学院化学研究所聂宗秀研究员 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong 报告题目：活体质谱与成像 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp MALDI质谱具有高灵敏度、高通量、高选择性、高分辨等优点，广泛应用于生物学研究。但同时MALDI也具有耐盐性较差、分析小分子困难等局限性，使得其在检测代谢物上有一定困难。基于此，聂宗秀主要介绍了在耐盐性小分子新基质、生物组织中小分子的质谱成像以及对纳米载体药物释放的质谱成像研究。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/e6011b65-1636-4a80-9cda-9623b949da3e.jpg" title=" 图片 4.png" alt=" 图片 4.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong span style=" color: rgb(128, 100, 162) " 中国医学科学院药物研究所张金兰研究员 /span /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong span style=" color: rgb(128, 100, 162) " 报告题目：基于HPLC-HRMS技术的药用辅料吐温成分快速分析新策略 /span /strong /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 吐温是药物制剂常用的辅料之一，但近年来，关于吐温作为辅料的安全性问题越来越受到关注。吐温成分的聚合度、结构类型、理化性质、分布比例与不良反应密切相关，所以优先最佳质量、最适用度的吐温，对提高制剂的安全性和稳定性十分重要。由于吐温结构的特殊性，其分析十分困难，报告主要介绍了张金兰团队建立的快速分析吐温的HPLC-HRMS方法。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/52af2fdc-8529-4c86-af08-1573516ae4b2.jpg" title=" 图片 5.png" alt=" 图片 5.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong 香港浸会大学蔡宗苇教授 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong 报告题目：质谱成像与环境毒理研究 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 质谱成像技术相较于其他分析技术具有免标记、高通量、可以表示空间信息等多种优势，是近年来发展极快的一种分析手段。而报告中，蔡宗苇教授表示，在环境毒理研究中，质谱成像也可以发挥重要作用。并以使用MALDI质谱成像用于双酚A类似物毒性研究工作为例进行了介绍。他表示，质谱成像技术在药物研发领域有巨大的应用前景，也为环境毒理研究提供了新的视角和解决方案。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/d40ae980-fdc0-4bef-a5d7-8311800a5dcb.jpg" title=" 图片 6.png" alt=" 图片 6.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong span style=" color: rgb(128, 100, 162) " 厦门大学谢素原教授 /span /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " strong span style=" color: rgb(128, 100, 162) " 报告题目：质谱直接嗅探气态物质 /span /strong /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 报告主要介绍了谢素原团队开发的一种直接在线嗅探气体物质的质谱方法。该方法基于实验室常用质谱仪进行改进，相对于传统的气体传感器，能够直接获取混合气态物质的指纹图谱，同时对于有毒物质有很高的耐受性。该方法检出限较低，具有广泛的适用性，可用于日常用品的气味检测、气态物质扩散的实时监测以及气源定位等。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/331e8225-0c4c-474e-bb4d-8c6514f32b6c.jpg" title=" 图片 7.png" alt=" 图片 7.png" / /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong 中科院化学研究所陈义研究员 /strong /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(128, 100, 162) " strong 报告题目：酶与化学辅助下超痕量植物激素的色谱-质谱测定 /strong /span /p p style=" line-height: 1.5em " & nbsp & nbsp 植物激素对植物的生长起到重要的调控作用，但植物激素在植物体内含量很低、测定困难，报告主要介绍了课题组利用LCMS对痕量植物激素赤霉素的定量分析以及其在植物中的时空分布的相关研究。他表示，结合酶解与化学衍技术，可以得到赤霉素的LCMSi（液相质谱成像）。 /p p br/ /p

p 　　近日，美国宇航局(NASA)的“卡西尼”号探测器还在继续产生着令人惊讶的发现，而早在一个多月前，这架探测器已经在任务结束后于土星大气中烧毁。来自“卡西尼”号探测器的新数据表明，土星的宏伟光环正在将微小的尘埃颗粒注入到行星的上层大气中，从而形成了一种复杂且意想不到的化学混合物。 /p p 　　“卡西尼”号探测器上的一台质谱仪检测到这种奇特的化学物质——该探测器在最后的5个月里一直在土星和土星环之间环绕飞行。 /p p 　　马里兰州劳雷尔市约翰· 霍普金斯大学应用物理实验室行星科学家Mark Perry说：“我们真的是中头彩了。”10月17日，他在犹他州普罗沃市召开的美国天文学会行星科学分部的一次会议上报告了这一发现。 /p p 　　该项目科学家曾希望“卡西尼”号探测器的质谱仪能够在土星和土星环之间发现水分子的特征。在上世纪七八十年代，NASA的先驱者号探测器和旅行者号探测器在土星的最上层大气中发现了比预期更少的带电粒子。在这些数据的基础上，研究人员在1984年提出，脱离土星环的水分子——主要以冰的形式——起到催化剂的作用，将带电粒子从大气中分离出来。“卡西尼”号探测器的最后几个月给了科学家们第一次直接测试这个想法的机会。 /p p 　　但吸引卡西尼团队的并不是突然出现的水的证据。质谱仪的数据揭示了一个巫师般存在的化学物质，其中包括甲烷，这种分子可能是一氧化碳和更复杂的分子。这些化学物质的浓度在土星的赤道和高海拔地区是最大的，这表明这些物质正在从土星环中脱落。 /p p 　　“卡西尼”号探测器进入土星大气层的深度越深，测量值就愈发奇怪。Perry对与会者说，“卡西尼”号探测器以最近距离掠过土星表面揭示了大量的重分子。科学家还没有确定每种分子的类型，但很明显，除了水之外，还有很多其他分子。 /p p 　　通过分析可能从土星环上脱落的物质的类型，Perry的研究小组得出结论，这些碎片必定是微小的尘埃颗粒的片段，这些颗粒的尺寸仅为1至10纳米，但相对较重。当这些粒子从土星环上落下并撞击“卡西尼”号探测器的质谱仪时，它们被粉碎成小碎片。 /p p 　　这些粒子究竟是如何从土星环飘落到大气层的还有待观察。“我们有很多工作要做，以了解它们是如何到达那里的。”Perry说，“没有一个模型能预测到这一点。” /p p 　　在这些最后的俯冲过程中，“卡西尼”号探测器沿着土星的引力牵引，以每秒钟30公里的速度加速，这一速度超过了质谱仪设计所能承受的4倍之多。“这些速度比它所经历的任何时刻都要高。”Linda Spilker说，他是加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室的行星科学家，也是卡西尼项目科学家。 /p p 　　在如此巨大的速度下，“卡西尼”号探测器所撞击的任何东西都会分裂成碎片。 /p p 　　今年9月15日凌晨4时55分，数百名科学家见证了“卡西尼”号探测器在火焰中涅槃。“卡西尼”号探测器在土星的大气层中解体，这样做是为了防止探测器污染土星的卫星，包括土卫六和土卫二，这些卫星上可能存在生命迹象。 /p p 　　“卡西尼”号探测器1997年10月15日发射升空，沿途造访过金星、地球、月球、小行星和木星，并于2004年抵达环土星轨道。近20年间，“卡西尼”探测任务大幅刷新了人类对土星的认识，包括它的复杂光环、类型多样的卫星体以及磁场环境等。它曾获得一系列重大发现，如土卫二存在全球性海洋、土卫六上存在液态甲烷海洋、在土卫二喷出的羽流中探测到氢等。 /p p 　　与土星相伴的13年间，“卡西尼”号探测器曾发回大量数据资料，仅图像就差不多40万张。科学家依据这些信息，已发表了约4000篇科学论文。NASA还依据这些信息设计了前往木卫二的探测计划，以及未来十年间的其他太空探测项目。 /p p 　　尽管“卡西尼”号探测器已经结束了自己的使命，但科学家表示未来仍有可能带来重大发现，例如，来自探测器的数据将有助于确定土星环的实际年龄及其磁场的持久性。 /p p 　　(原标题：土星大气发现神秘粒子 卡西尼数据显示或来自土星环) /p p /p

新一代软件加强了控制能力，独具Pathway Mapping、Process Automation功能及改进的化合物数据库通道日内瓦—（美国商业资讯）—沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）近日在瑞士日内瓦举行的第20届国际质谱大会上，推出了2.0版Progenesis? QI。该软件是一款用于液相色谱-质谱(LC-MS)小分子组学数据分析的新一代软件。 继六月份推出适用于蛋白质组大分子组学数据分析的2.0版Progenesis QI，沃特世今天发布的软件进一步完善数据平台。Progenesis QI和Progenesis QI蛋白组学软件将液相色谱-质谱(LC-MS)的数据分析速度和精度都提升至新水平，使用户能快速定量和鉴定样品中发生显著变化的小分子、脂质化合物和蛋白质。 Progenesis QI 2.0版的新功能包括：Pathway Mapping能促进将现有发现纳入生物学情境中的过程，从组学数据中获得尽可能多的信息；Workflow Automation能在没有人为干预的情况下，使软件在多个处理阶段自行运转，不仅节省了宝贵的时间，还能在夜间和周末持续运转；改进的化合物数据库通道，提高了成功鉴别化合物的机会；与EZInfo 3.0的扩展统计功能完美结合，具有双向的数据流，只需通过单一的菜单导向命令，就可实现灵活的数据挖掘。 沃特世全球营销和信息部门副总裁Rohit Khanna博士表示：“未进行深入了解的新发现是无用的。最新版本的Progenesis QI拥有改进的界面，使得软件的使用比以前更直观快速，让用户对他们的研究更有信心，并能更深入地理解获得的结果。” Progenesis QI 2.0版拥有基于研究人员的工作方式的灵活、直观易学的工作流程。它有着高度可视化的用户界面。扩展后的功能拓宽了在制药、健康科学、食品、环境和化学研究等诸多研究领域的应用。 如需了解更多有关Progenesis QI 2.0版软件的信息，请访问http://www.nonlinear.com/progenesis/qi/。更多Progenesis QI生物信息学软件的信息，请访问：http://www.waters.com/waters/zh_CN/Progenesis-QI-Software/nav.htm?cid=134790655&locale=zh_CN关于Progenesis QI软件2014年4月，在德国慕尼黑的Analytica Conference（分析研讨会）上，沃特世继收购组学数据分析软件领域的全球领导者Nonlinear Dynamics Ltd.之后，推出了Progenesis QI和Progenesis QI蛋白质组学软件。2014年6月，沃特世发布了用于蛋白质组学的2.0版Progenesis QI，扩充了信息学套装。Progenesis QI软件使研究人员能采用独特的方法分析并可视化LC-MS数据，准确定量和鉴定化合物和蛋白质。Progenesis QI软件支持所有常用的LC-MS数据格式，具有直观的导向性工作流程，能使用户能在宝贵的样品中快速、客观、可靠地找到目标化合物。Progenesis QI 2.0版拥有pathway mapping、process automation和改进的化合物数据通道等新功能，能提供增强的控制能力和功能。