质谱小分子检测

采用SmartMS技术，操作便捷且符合法规要求，有效助力常规分析实现精确质量测定沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）隆重推出采用SmartMS技术的ACQUITY RDa检测器，为沃特世飞行时间(Tof)质谱(MS)系列再添一款智能化新品。这款精确质量数检测器专为制药、学术研究、食品和法医学应用中的小分子分析而打造，可以迅速部署并投入使用，助力分析人员在多种应用中更快做出明智决策。图.Waters ACQUITY RDa质谱检测器沃特世公司全球产品高级副总裁Ian King博士表示：“ACQUITY RDa检测器质量精度高、设置自动化、且工作流程简单，是为帮助实验室轻松完成日益复杂的小分子分析项目专门打造的高性能质谱仪。其易于掌握的用户界面让质谱仪操作变得不再复杂，分析科学家不必担心仪器运行情况，可更高效地专注于检测器给出的高质量、可重现的结果。”简化设置和操作，加速可靠决策 ACQUITY RDa检测器从仪器设置到结果生成的各个环节都以易用性为目标进行设计，拥有直观的系统健康状态检查功能并采用以结果为导向的专用工作流程。得益于SmartMS技术，用户在常规应用中可使用稳定可靠的工作流程来更准确地鉴定分析物，得到更可靠的评估结果。与此同时，RDa检测器搭载简便的一键式启动功能，可有效减少培训需求、缩短停机时间，确保得到一致、可重现的结果。 “沃特世RDa检测器有望帮助制药行业攻克目前尚无理想解决方案的监管和生产难题。” Pharmaphysic总监Marc Foulon表示道。Pharmaphysic是一家致力于为化妆品、化工和制药行业提供分析服务的分析方法开发实验室。 对小分子分析产生积极影响ACQUITY RDa检测器针对那些尤为注重质量、合规性和数据完整性的小分子应用进行了优化，包括杂质分析、强制降解研究、脂质筛选、天然产物分析、食品总污染物分析、查获药物和管制药物分析，以及常规的精确质量数测定。 为提升适用性并加速结果生成，ACQUITY RDa检测器搭载了waters_connect，这款开放式软件平台拥有多项新功能、新特性，可同时提供不同的系统验证选项，有助于RDa为实验室带来更大价值。waters_connect可对数据采集、处理和报告过程进行全面审计追踪，确保分析过程严格合规并保证高标准的数据完整性。ACQUITY RDa检测器具备一系列稳定的功能，且操作简单、设计小巧，以精简的工作流程实现高性能的精确质量数测定。 沃特世现已面向全球供应ACQUITY RDa检测器。 其他参考资料 阅读产品手册：《ACQUITY RDa检测器：应用SmartMS技术进行质量数测定》 阅读应用纪要: 《将沃特世ACQUITY RDa检测器作为简单易行的解决方案用于强制降解研究中的常规精确质量数测定》 《ACQUITY RDa在常规食品分析中的应用 - 检测蜂蜜中的异常物质》 《使用ACQUITY RDa检测器筛查查获药物》 访问沃特世网站了解更多有关ACQUITY RDa检测器的信息。 关于沃特世公司沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）是全球知名的专业测量仪器公司，作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱，沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球35个国家和地区直接运营，下设15个生产基地，拥有约7,000名员工，旗下产品销往100多个国家和地区。关于沃特世中国自上世纪80年代进入中国以来，沃特世的规模与实力与日俱增，在大陆及香港、台湾均设有运营中心，拥有六百多名本地员工，并在上海、北京、广州、成都设立实验中心和培训中心。自2003年成立沃特世科技（上海）有限公司以来，今天的中国已成为沃特世全球营收仅次于美国的第二大市场。作为分析科学家的合作伙伴，沃特世始终坚持提高本地技术能力、支持本地技术人才培育，并推动制药、食品安全、健康科学、环境保护等相关行业标准和法规的建立和完善。凭借出众的人才与全球布局，沃特世已经为其商业合作伙伴创造了显著的价值，并致力于满足广大中国消费者对更美好生活的需求。

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。

Tutorial 1: 样品前处理技术及其小分子化合物的液相色谱-质谱分析 ——2010年慕尼黑上海分析生化展同期论坛 　　时间：2010年9月17日 　　地点：上海新国际博览中心W2号馆，W2-M2会议室 　　主办单位：德国慕尼黑大学医疗中心医疗化学研究所生物分离实验室 　　演讲嘉宾：Dr. Karl-Siegfried Boos, Dr. Rosa Morello 　　参会方式：免费注册参会 　　会议网址：http://www.a-c.cn/ac/0126_2.html 　　该课程主要针对方法开发技术人员、化学分析师、实验室主管和生物、制药以及治疗等领域的科学家。课程包括复杂体液处理仪器介绍、操作程序和应用准则等。 其中主题之一为液态分离(SPE)与耦合串联质谱LC系统的整合应用。参加者将能了解多维度SPE在高度选择性样本清理中的应用和原则。课程将就详细介绍各类SPE材料(如限制查阅材料、RAM、分子印记聚合物、MIP、混合模式材料等)的特性和表现以及SPE-LC的产出提高方式与小型化手段。除尿液和离子样本直接注入和在线SPE分析外，课程还将介绍全血直接注入和整体处理。 我们还将讨论干血点(DBS)样本制备和分析的优缺点。课程将就LC-MS/MS生物分析离子抑制/基质效应的理解和监控做简要介绍，主要关注通过样本预处理和分离消除离子抑制的方法。在此背景下，我们将重点介绍优化液相色谱(POPLC)工具，以及该方法在各种生物分析中的广泛应用，如治疗药物监测、生理监测、环境和医疗化学分析。课程将在开放和交互的氛围中进行。 　　2010年慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2010) 　　时间：2010年9月15日-17日 　　地点：上海新国际博览中心 (上海市浦东新区龙阳路2345号)， W1-W2馆 　　更多同期活动： 　　第五届上海国际分析化学研讨会 　　“蛋白质组学与疾病”专题研讨会 　　色谱技术中德论坛：复杂样品的分离分析 　　FDA/EU认证：实验室质量控制 　　样品前处理技术及其小分子化合物的液相色谱-质谱分析 　　代谢组学在生物技术和生命科学上的进展 　　展商技术交流会 　　主办方联系方式： 　　慕尼黑展览(上海)有限公司 　　赵晨光　洪燕 　　电话：86-21-2020 5500 　　传真：86-21 2020 5688 　　邮箱：zhao.chenguang@mmi-shanghai.com hong.yan@mmi-shanghai.com 　　网站：www.a-c.cn

还记得在初中教科书上学到的“分子在不断做着无规则运动”那句定理吗？很多老师在讲解这一定理时，都会用厨房做菜时飘出的饭香味举例。在饭香味之中，数不清的分子在快速运动着。由于各种分子非常小，无法直接用肉眼观察，因此我们需要借助质谱进行测量。而质谱能以极高的灵敏度测量各类分子，并产生相应的质谱图特征信号。这些质谱图就像人的指纹一样，不同的代谢物会产生特异的质谱图。因此，我们可以像警察利用指纹寻找犯罪嫌疑人一样，通过质谱图来寻找特定的分子。目前，质谱已经被广泛用于测量各类分子，比如生物体内的蛋白质和代谢物、食品中的营养成分、环境样本中的污染物等。在各类公共数据库中，人们已经收集到 68 亿多张不同的质谱图。但是，在这么多的质谱图中寻找感兴趣的小分子就像大海捞针一样充满挑战。为解决这一问题，美国加州大学戴维斯分校团队开发出一种新算法，可以在大量质谱数据中快速找到感兴趣的小分子。本次方法比传统方法快出将近十万倍，相当于可以在五分钟内完成过去一年的数据分析。具体来说，本次开发的新方法可以在 2 秒内对 10 亿张质谱图进行比对，这意味着我们可以在不到 15 秒内在全世界已知的质谱图中找到感兴趣的“嫌疑”分子。换句话说，本次方法就像是小分子的“谷歌”或“百度”，能够快速从各类样品中寻找特异的分子。对于相关论文审稿人表示他们对于不到 2 秒对近 10 亿的谱图进行比对感到印象深刻。也有审稿人认为本次工作为代谢组学领域做出了重要贡献，好比序列比对里的 BLAST 算法一样，有望改变整个代谢组学领域。加州大学戴维斯分校博士后李渊越是本次论文的第一作者，他表示：“我有个朋友在硅谷一家初创公司工作，他已经开始在他们公司内部使用这个算法来寻找生物活性物质。他们公司试图从植物中寻找天然的有生物活性的植物代谢产物，因此利用质谱分析了许多植物，采集了大量植物代谢物的质谱谱图。以后，他们就利用本次算法快速地从海量质谱谱图数据库中寻找感兴趣的生物活性物质。”此外，本次方法也可用于在生物样本中对特定代谢物或环境污染物的追踪，还可以用于在不同食物样品中寻找特定的营养成分等。图 | 李渊越（来源：李渊越）事实上在 2021 年底，李渊越和所在团队就曾在 Nature Methods 上发表了关于新型质谱谱图比对算法的论文，该算法通过熵相似性降低了分子鉴定的错误率，相比传统方法有着显著的改进。2022 年 6 月，李渊越参加在美国明尼阿波利斯举行的美国质谱学会，发现他们的熵相似性算法受到了广泛的好评。他说：“在会议期间，我有幸认识了卡耐基梅隆大学的米希尔蒙吉亚（Mihir Mongia）博士和密歇根大学的 Fengchao Yu 博士。Mongia 博士向我介绍了他们的一种新算法，可以在一小时内比对七亿多个质谱谱图。而 Yu 博士则告诉我他们也开发了一种快速鉴定肽段的方法。”听完他们的介绍之后，李渊越深感质谱学领域对于快速比对质谱谱图的方法有着迫切需求。这使他开始思考如何提高熵相似性算法的运行速度。参加完美国质谱学年会之后，他重新分析了熵相似性算法。尽管这个算法在分析质谱谱图方面表现出色，但其计算过程稍微有些复杂。为此，他开始寻找提高计算速度的可能性。经过对原公式的推导和分析，他发现了一个新的公式来计算熵相似性。新公式与旧公式的结果相同，但在形式上更加优雅，并且在计算上比原来的公式更为简单。接下来，李渊越花费几天时间用 Python 编写了一个原型，并测试了计算时间。结果令人惊喜，新算法的效果非常好，计算速度远超预期，比之前的方法快了近十万倍。最终，相关论文以《利用快速熵搜索算法实时查询质谱文库》（Flash entropy search to query all mass spectrallibrariesin real time）为题发在 Nature Methods[1]，李渊越是第一作者，美国加州大学戴维斯分校奥利弗费恩（Oliver Fiehn）教授担任通讯作者。图 | 相关论文（来源：Nature Methods）李渊越表示：“在我们论文发表的前后，还有一些实验室也发表了他们的论文。但经过对各种方法的速度和精确度的比较，我们认为我们的算法仍然处于领先地位。”目前，课题组已经从公共数据库搜集并整理了近十亿张代谢物的质谱谱图。针对这些数据李渊越和同事正在使用本次方法对其进行索引，并打算创建一个类似百度的网站，供大家免费检索。通过这个网站，人们可以查询代谢物究竟在哪些样品中被检测到，或者在哪里出现过。比如，不粘锅的涂层会释放全氟辛酸。而该团队也在很多人类血液的样品中检测到全氟辛酸，因此可以利用本次系统来追踪全氟辛酸在人体不同组织中的分布，从而研究其对人类的影响。

蛋白质是重要的疾病分子标志物和药物靶标,随着生物质谱技术以及生物信息学的飞速发展,生物大分子及蛋白组学将在后基因组时代独占螯头,开创下一个千亿级蓝海。生物大分子临床质谱（如蛋白组学、核酸检测、质谱成像等）有哪些全新的应用场景？目前已经产生哪些喜人的科研成果？作为蛋白质组学研究的核心工具平台——生物质谱近些年有哪些跨越式进步？展望蛋白组学的下一个阶段,有哪些新的机会？2月25日，在直播间，融智生物董事长、首席技术官周晓光博士将会为您一一解答。时间：2021年2月25日，14:00-14:50主题：后基因组时代的临床质谱生物大分子检测主讲人：周晓光博士 融智生物董事长、首席技术官长按识别二维码报名关于融智生物：融智生物，由资深质谱研发专家创立，是专业致力于生命科学分析仪器设备、耗材及解决方案的研发、生产、销售、服务的国家级高新技术企业，注册资本6000万元。公司在美国波士顿、北京、青岛、深圳和杭州等地布局了研发、生产、应用开发、销售、服务等分中心，与中国农业大学、中国科学院等多家科研机构建立了联合实验室，并承担了多项国家和地方科技创新研发项目。目前已拥有“宽谱定量飞行时间质谱（新一代基质辅助激光解吸飞行时间质谱）”及“微流控芯片核酸快速分析”两大技术平台。扎根国内，放眼国际，成为具有国际竞争力的生物科技企业是融智生物的经营目标，融智生物将持之以恒地为高端生命科学仪器的国产化、国人医疗健康水平的提高做出贡献。

在北京冬奥会的精彩的比赛之外，也有一些不和谐的消息传来：作为围观群众，你可能经常在与兴奋剂有关的新闻中听到“血检”“尿检”等字眼，但是，兴奋剂到底是怎么被检测出来的？在2022冬奥会中，北京冬奥组委会又使用了什么检测兴奋剂的新手段呢？兴奋剂检测：色谱+质谱经过与兴奋剂数十年的斗争，目前国际上对兴奋剂分子的检测、甄别技术已经越发健全了。虽然北京冬奥组委会尚没有公布本次奥运会检测兴奋剂的具体方法，但我们可以从历次大型体育赛事的常规检测方法中知晓兴奋剂检测的原理。常规来讲，体育赛事中兴奋剂的检测大多是先将运动员生物样本中的各种分子萃取、分离，然后再依次确定这些分子“身份”。虽然从运动员身上取来的样品一般都是液体样品，如血液，尿液，汗液等，但在检测的过程中，实际上是分了气体、液体两条赛道的。尿液是最常用到的检测标本，而血液样品主要用于检测那些一般不容易进入尿液里的分子，如生长激素、红细胞生成素等蛋白/糖蛋白类激素，以及外源性红细胞等可以提高在赛事中表现力的活性生物制品。尿液中一部分较容易挥发的分子（如一部分小分子类固醇类兴奋剂）会参加气体赛道的检测，而血液以及尿液中剩下的那些分子量比较大且表现较为“老实”的分子则会出现在液体检测的赛道中。目前兴奋剂分析的大致流程检测step 1——色谱分离不同分子虽然赛道不尽相同，但在气体与液体赛道中不同分子的检测过程却殊途同归。这两种检测方式的第一步都是先将复杂样品中所含有的各种分子分隔开，让它们乖乖排队站好。液相色谱/气相色谱技术（A）典型的液相色谱结构示意图，其中横向柱状者为LC分离柱。（B）气相色谱结构简图，其中状如线圈者为GC分离柱。（C）一种以芯片式集成于硅片表面的微型GC分离柱。通过样品中不同分子的分子质量、所带电荷、亲疏水性等物理特征的区别，可以将不同的分子以一定的规律分开，这种方法被称为“色谱”（Chromatography）。这就好比让这些分子跑一个漫长的马拉松，然后通过漫长的路程区分出它们“耐力”的区别。色谱的名字其实是源于百年前用碳酸钙从树叶提取物中分离不同植物色素的俄国植物学家米哈伊尔茨维特（Михаил Семёнович Цвет）。相信这个实验，不少朋友在初高中生物课上就已经学习并体验过了（用滤纸从树叶汁中分离出叶绿素A，叶绿素B，叶黄素和β胡萝卜素）。但在今天，运用色谱技术来分离分子的物理特征中倒是很少包括分子颜色等光学特征了。在现代色谱仪中用来分离分子的原件，叫做分离柱，现在一般被“生化环材实验狗”们称为柱子。一般来讲就是一根细长管道中填满了能与分子发生作用的填料。液相色谱(Liquid Chromatography, LC)中使用的柱子看起来较为短粗（长度一般不超过一米），而在气相色谱(Gas Chromatography, GC)中，由于气体分子与填料的相互作用较弱，分离不同分子所需的填料距离往往需要5-10米甚至更长。因为这个原因，气相色谱的分离柱看起来其实更像一团线圈。一台比较典型的质谱分析仪检测step 2——质谱仪验明正身不管是样品中的液体分子还是气体分子，它们在通过色谱仪实现不同分子的分离之后，面临的下一道关卡都是能够给它们“验明正身”的质谱仪(MS)。质谱仪可以将色谱分离纯化后的分子进行电离，然后分析它们的“特征指纹”——质谱，从而确定这个分子的真实身份。值得注意的是，目前在兴奋剂检测领域里有多种不同且常见的质谱技术，它们都有自己的独门绝技。例如主要用于检测痕量兴奋剂的DFS 高分辨双聚焦磁质谱和主要用于区分内源性和外源性睾丸酮的DELTA V 同位素质谱等（人工合成的睾丸酮往往具有更高的碳同位素一致性，而人体自己产生的睾丸酮分子内的碳原子会含有一部分C13或C14）。说到睾丸酮，其实还有一段很惊险的旧事，就发生在我们非常熟悉的“不懂球的胖子”——刘国梁身上。1999年世乒赛上，刘国梁被查出血清表睾酮（一种睾丸酮变体）偏高，被怀疑是服用了外源性的兴奋剂，险些被禁赛。但实际上，他的血清睾丸酮水平异常是他自己的生理情况导致的（也许天生骨骼清奇？），并非服用兴奋剂。当时正是靠同位素质谱这一新技术以及国际乒联的多次飞行抽检，才让刘国梁洗清了冤屈。虽然目前色谱+质谱(LC-MS/GC-MS)联用法仍然是兴奋剂检测的黄金标准，但其它一些技术也在这些年逐渐崭露头角。如基于微流控免疫分析的汗液中特殊分子（毒品、兴奋剂等）快检技术（可在20-30分子内完成测试），针对一些常见兴奋剂（如麻黄碱类）的ELISA免疫分析试剂盒，走电化学、毛细管电泳等技术路线的兴奋剂检测技术等等。北京冬奥会：干血点技术首次正式使用不光是检测技术，运动员样品的运输保存技术、样品提取技术对非法兴奋剂的有效检出也有很大的影响。正如前文所说，传统意义上运动员的生物检材一般包括血液/血清以及尿液。为了防止尿样/血样中的兴奋剂分子被水解或在酶的影响下失活，样本的储存运输条件相当苛刻，比如，样本需要在冷藏（4︒C）的环境下尽快送检，而需要长期储存的样品则必须被维持在-20︒C之下。2020年，国际兴奋剂检测机ITA还专门设立了一个用以长期储存样品的保存设施，可将运动员身上采集的各类标本保存十年以上。此外，样品运输到实验室之后，还需要经过比较复杂的萃取流程，在排除掉细胞与蛋白的干扰后，才能进入色谱/质谱检测的流程。在三种不同滤纸上的干血点。血液滴在试纸上后会在30分钟左右的时间内逐渐干燥。但一般为保险起见，风干时间至少为2小时在经过东京奥运会的试验之后，北京冬奥会的兴奋剂检测流程中正式纳入了一种新的样本采集/运输技术——干血点（Dry Blood Spot, DBS）技术。其实这个技术说起来非常容易理解。就是将运动员的一滴血液（可为静脉血/指尖血）滴在滤纸（或硝酸纤维素膜）上，待其自然风干两三个小时即可制成。干血点技术并不是什么新技术，它曾在人类与艾滋病、乙型/丙型肝炎、疟疾等传染病的斗争中起到了很大的作用，尤其是在欠发达地区病人的样本采集活动中被广泛应用。单纯针对兴奋剂检测而言，在干血点风干的过程中，不仅样品中兴奋剂小分子的浓度可以得到浓缩，同时血液中所含的细胞也会失水而死。由于没有了水和酶的干扰，干血点样品便非常稳定，可以在室温条件下保存数日乃至数周。也就是说，在未来的奥运会中，甚至可以不用携带保温设备，仅通过信封这种简单的封装方式就能运输样品。与此同时，由于干血点样品中几乎不含水份，因此在使用甲醇等特殊有机溶剂时更有利于一些疏水性有机物的萃取。这些技术优点都有助于提高兴奋剂在后续气相色谱/液相色谱/质谱等测试中的检出能力。结语俗话说，道高一尺魔高一丈，即便是拥有了这么多反兴奋剂的先进技术和设备，还是有少数运动员会铤而走险服用兴奋剂。要想保证竞赛完全公平，仍然是一项非常难做到的任务，反兴奋剂还需要各方共同努力。

）4月17日，国际顶级期刊Nature（《自然》）在线发表了题为“Digital colloid-enhanced Raman spectroscopy by single-molecule counting”（通过单分子计数进行数字胶体增强拉曼光谱定量检测）的研究论文。该研究针对表面增强拉曼光谱领域内定量的挑战，系统阐述了基于数字胶体增强拉曼光谱（digital colloid-enhanced Raman spectroscopy, dCERS）的定量技术。基于单分子计数，dCERS成功实现了超低浓度目标分子的可靠定量检测，为表面增强拉曼光谱技术的普遍应用奠定了重要基础。本文的第一作者为上海交通大学生物医学工程学院致远荣誉计划博士研究生毕心缘，通讯作者为叶坚教授。作为资深作者，邵志峰教授在基本概念、数据解析以及文章的凝练、修改等方面做出了关键贡献。Daniel M. Czajkowsky教授也对数据的物理原理与文章修改做出了重要贡献。上海交通大学是论文的唯一完成单位和通讯单位。图为论文发表截图。本文图片均由受访团队提供拉曼散射（Raman scattering）是Chandrasekhara Venkata Raman于1928年发现的一种指纹式的、具有分子结构特异性的非弹性散射光谱，并获得了1930年颁发的诺贝尔物理学奖。通过拉曼谱峰可以直接判断对应的分子结构，进而识别具体的分子的类型。该技术具有无需标记的优势，使其在物理、化学、生物、地质、医学、国防和公共安全等各个领域均具有重要的应用价值。拉曼信号通常比较弱，因此增强其信号就变得非常有必要。表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS）源于1974年英国南安普敦大学化学系Martin Fleischmann等人的一个重要实验。1997年SERS迎来了里程碑的事件——单分子SERS检测的实现。自此，SERS技术被认为有希望使得拉曼光谱第二次获得诺贝尔奖。屏幕截图 2024-04-18 112443但是，随着SERS研究的不断深入，人们发现在低浓度检测时，拉曼信号强度存在极大的不可重复性。因此，具有单分子检测的灵敏度并不意味着超灵敏定量的实现。换言之，获得更高的增强因子只是实现SERS高灵敏定量检测的必要条件，而只有实现了具有可重复性的测量，SERS技术才具有实际应用与大规模推广的能力。这一困扰拉曼领域几十年的难题，难以在现有的技术框架中得到圆满解决。上海交通大学生物医学工程学院叶坚教授和邵志峰教授团队发明了数字胶体增强拉曼光谱（dCERS），利用胶体纳米颗粒，可以实现较高效率的单分子检测。通过该单分子计数的方式可以实现对多种分子（如染料分子、代谢小分子、核酸、蛋白）的定量检测。其中，dCERS技术所采用的胶体颗粒的合成步骤简单，易于放大生产，在应用中，可以方便地取出每个批次的少量颗粒来针对具体的目标分子预先建立标准曲线，从而可以可靠地用于后续未知浓度样本的定量。为了确立dCERS在实际测量中的潜力，该团队选取了百草枯和福美双作为展示实例。百草枯是一种高效、剧毒的除草剂，可以诱导帕金森氏病的发生，目前已有32个国家严格禁止其使用。福美双是一种含硫剧毒杀真菌剂，被欧盟归为二类致癌物。因此，超高灵敏度的、准确可靠的定量检测技术对于这些分子的检测非常重要，尤其是致癌物，原则上不存在安全剂量。选取普通的湖水作为背景并混入微量的百草枯，该团队成功实现了低于欧盟最大残留量规定三个数量级的检测灵敏度。对于福美双，该团队选取了实验室培养的豆芽提取液，达到了优于质谱五个数量级的检测灵敏度。他们证明了，通过系列稀释的方法，检测中的背景干扰可以得到完美的抑制，从而实现准确的靶分子浓度的测量。而dCERS的超高灵敏度和可靠的统计分布是实现这些定量测量的关键基础。图为研究团队成员。这项研究展示了dCERS技术基于单分子计数实现了超低浓度目标分子在未知复杂背景中的可重复性定量，无需使用任何目标分子的特定标记。由于不同的目标分子大多具有独特的SERS光谱，dCERS可以实现多种不同分子的同时定量检测，因此具有很好的应用前景。另外，本工作使用的胶体纳米颗粒可以方便地进行大规模生产和制备，而检测方法相对简单，因此，dCERS有望进一步推动高灵敏检测技术的变革和进步。今年刚好是发现SERS技术的50周年，随着dCERS技术的进一步成熟，dCERS在生命科学、临床医学、环境保护、食品检测、国防与公共安全以及基础研究等领域有望得到广泛应用。

阐明小分子（包括内源性代谢物和外源性化合物）如何发挥调控作用的关键问题之一是小分子的靶标发现和验证，即蛋白质-小分子相互作用研究。蛋白质与小分子的相互作用模式既有较稳定的共价结合，也有瞬时的弱相互作用。如何灵敏、高效地捕获并解析多种类型的蛋白质-小分子相互作用是分析难点。目前，蛋白质-小分子相互作用的分析策略大致可分为两类：一是靶向相互作用研究，以蛋白质（或小分子）为中心，发现并验证与之相互作用的小分子（或蛋白质）；二是非靶向相互作用研究，全面识别多种蛋白质-小分子的相互作用轮廓。应用的具有分析技术包括：表面等离子体共振技术（surface plasmon resonance，SPR）、氢氘交换质谱分析技术（hydrogen deuterium exchange mass spectrometry，HDX MS）、限制性蛋白水解-质谱分析技术（limited proteolysis-mass spectrometry，LiP-MS）、蛋白质热迁移分析技术（cellular thermal shift assay，CESTA）和药物亲和反应靶标稳定性分析技术（Drug affinity responsive target stability，DARTS）等。本期介绍限制性蛋白水解-质谱分析技术（LiP-MS）的原理、技术流程和其在蛋白质-小分子相互作用研究中的应用。1. 原理LiP-MS技术最初由瑞士苏黎世联邦理工学院的Paola Picotti课题组建立 [1] ：利用小分子结合蛋白后相较于原蛋白产生蛋白质空间构象和位阻的变化，经蛋白酶切后形成差异肽段，液质联用分析识别和鉴定差异肽段，基于差异肽段推测蛋白质与小分子的相互作用位点。2. 技术流程在非变性条件下提取蛋白，以保留蛋白活性和空间结构。先使用低浓度（1:100, w/w）蛋白酶K在较低温度（25℃）下短时间内（5 min）对蛋白-小分子复合物进行有限的蛋白酶切。蛋白与小分子结合后，相互作用位点存在空间位阻，从而避免被蛋白酶K切割，由此产生差异肽段。随后进行蛋白变性和胰酶酶切，蛋白质组分析识别和鉴定差异肽段，基于差异肽段所处位置预测蛋白质与小分子的相互作用位点（图1）。图1 限制性蛋白水解-质谱分析（LiP-MS）技术流程 [2]3. 试验试剂和分析仪器3.1 蛋白抽提：可依据实际目的和细胞类型选择不同的细胞/组织裂解液，如RIPA、N-PER、M-PER等，进行细胞/组织蛋白抽提，获得的细胞/组织全蛋白提取物可直接与目标小分子共孵育。3.2 蛋白酶切：关键的蛋白酶切试剂，例如蛋白酶K、胰酶等均有市售。3.3 分析仪器：目前多种类型的液相色谱-高分辨质谱联用仪均可用于蛋白质组学分析，已应用于LiP-MS的高分辨质谱仪包括，布鲁克、赛默飞、沃特世和SCIEX等品牌的飞行时间质谱、轨道阱质谱和傅里叶变换离子回旋共振质谱等。4. 应用实例研究人员基于LiP-MS技术在大肠杆菌中探索多种内源性代谢物和蛋白的相互作用模式 [1]，先采用凝胶过滤法除去大肠杆菌全蛋白提取物中的内源性代谢物，获得大肠杆菌全蛋白；随后将大肠杆菌蛋白与20个中心碳代谢相关的关键内源性代谢物（三磷酸腺苷、二磷酸腺苷、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸、磷酸烯醇式丙酮酸、6-磷酸葡萄糖、果糖-1,6-二磷酸、丙酮酸、谷氨酰胺、甲硫氨酸等，见图2A）分别共孵育。基于LiP-MS流程发现，上述20个内源性代谢物可与大肠杆菌中1678个蛋白发生潜在相互作用，其中1447个相互作用是首次发现的（图2B）。作者将所发现的相互作用与在线数据库BRENDA对比（主要涉及酶的功能和代谢通路等信息），证明LiP-MS技术能够准确地识别已报道的蛋白-内源性代谢物相互作用，假阳性率低于6 %。图2 20个与中心碳代谢相关的关键内源性代谢物（图A）及其在大肠杆菌中发生相互作用的蛋白数量（图B）[1]参考文献：[1] Piazza, I., Kochanowski, K., Cappelletti, V., Fuhrer, T.,Noor, E., Sauer, U., Picotti, P. A map of protein-metabolite interactions reveals principles of chemical communication. Cell, 2018, 172(1-2), 358-372.[2] Pepelnjak M, Souza N D, Picotti P. Detecting Protein–Small Molecule Interactions Using Limited Proteolysis–Mass Spectrometry (LiP-MS). Trends in Biochemical Sciences, 2020, 45(10), 919-920.

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

MALDI-TOF对小分子化合物分子量的快速确认小分子通常指分子量小于1000 Da（尤其小于400 Da）的有机化合物，包括天然产物（生物体合成）及各类人工合成的有机小分子。质谱技术由于可以精确测量各类化合物的质量，被广泛应用于小分子的分子量表征及结构鉴定工作。通常小分子分子量表征常用手段是LCMS，实则MALDI-TOF同样可以用于小分子化合物的分子量确认，且具有更高的效率。MALDI-TOF MS表征小分子分子量的方案特点：1快！每天可分析数千个样品2直接上样分析，无需样品分离3所需样品量较少，单次上样体积只需1 μL以内4除可溶性样品外，还能够分析难溶性样品MALDI-TOF分析小分子的工作流程小分子测试案例分享01各类化合物（原料、物料、产品）分子量及杂质检测在药品、化工品等产品生产过程中，对投入的原料、物料以及终产品进行分子量和杂质检测，是生产质量控制的重要内容。下图中，通过质谱信息可以直接了解寡核苷酸合成原料亚磷酰胺单体的分子量及杂质信息。寡核苷酸合成原料亚磷酰胺单体质谱图02小分子有机合成反应跟踪、产物确认在有机合成中，鉴定反应产物和了解反应进程极其重要。MALDI-TOF MS可以快速测量化合物进行半定量反应跟踪和产物确认。通过化合物单同位素峰的分布，还能轻松识别出溴和氯的存在与否。下图中原料双（氯甲基）苯的信号强度在反应18小时后降低，产物双（溴甲基）苯在反应18小时后强度增加。反应不同时间获得的反应产物的质谱图比较03有机功能材料合成确认有机功能材料包括有机光电材料、有机导电材料、有机磁性材料、有机催化材料等。MALDI-TOF MS可以快速进行有机功能材料的合成确认。下图中，通过样品同位素分布模式及质量数的实际检测结果与理论值的比较，可以准确判断产品合成是否成功。半导体材料及有机发光二极管材料的质谱图04难溶性颜料分子量分析颜料通常不溶于水和一般有机溶剂，常见的颜料包括无机颜料、偶氮颜料、钛菁颜料等。由于颜料的难溶解性，不能使用传统LCMS或GCMS方法进行分子量检测，而MALDI-TOF MS由于不需要分离，分析时不受溶解性限制，可以检测不溶性颜料的分子量，用于鉴别颜料种类或者颜料生产合成质控。难溶性颜料钛菁红的质谱图结语MALDI-TOF MS具有前处理简单、能够快速获取从低分子量到高分子量各类样品的分子量信息，无需分离、不受样品溶解性限制等优点，为医药行业药物发现、有机合成产物确认、化工领域颜料、乳化剂等各类化工产品分子量分析、有机功能材料的合成确认提供快速检测手段。撰稿人：顿俊玲本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

表面增强拉曼技术(Surface-enhanced Raman Spectroscopy，SERS)是无损、高灵敏、高特异性光谱技术，在反应监测、生物医学检测、环境监测等学科中颇具应用价值。近年来，半导体SERS基底的性能调控备受关注。然而，半导体SERS增强效果普遍较弱，难以应用于散射截面较小的无机物质的检测，因此研究人员致力于寻找可以提升半导体基底SERS性能的策略，从而提升半导体SERS基底对无机物质的响应性。 　　基于这一研究目标，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员赵志刚团队设计了一系列不同尺寸的氧化钼纳米晶和量子点，发现了小尺寸的量子点在晶格缺陷和尺寸效应的双重作用下SERS性能显著提升，提出了基于多重共振耦合电荷转移路径实现高效化学增强效应的SERS作用机制，并实现了对无机小分子联氨(N2H4)的低浓度检测。 　　如图1所示，量子点产生了明显的带隙变化和荧光发光现象，可以归结为尺寸限域效应和小尺寸半导体中产生多重缺陷能级的共同作用。如图2所示，量子点对多个探针分子产生了灵敏SERS响应，其中，对无机小分子联氨具有良好的SERS性能。研究通过进一步的表征得出量子点表面联氨分子的检测性能具有明显的尺寸依赖性，且在2 nm尺寸下的极限浓度为4*10-5 mol/L。如图3所示，研究分析不同尺寸下能带结构的变化，提出了2nm量子点高效SERS效应的机制为由于尺寸限域效应和晶格缺陷共同作用下能带结构中存在的多重共振耦合电荷转移路径。 　　该研究首次实现了半导体SERS基底对无机小分子直接、灵敏的检测，对拓宽半导体SERS基底的应用具有重要意义。相关研究成果以Quantum Effects Enter Semiconductor-Based SERS: Multiresonant MoO3xH2O Quantum Dots Enabling Direct, Sensitive SERS Detection of Small Inorganic Molecules为题，发表在Analytical Chemistry上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院等的支持。图1.量子点能带结构和荧光发光效应表征图2.量子点的SERS性能表征谱图图3.量子点高效SERS性能作用机制示意

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。

除了一张跑步机办公桌，皮特德利斯特恩(Pieter Dorrestein)在加利福尼亚大学圣迭戈分校(UCSD)的办公室并没有什么特别：一张圆形工作台周围摆满了椅子，书架上满是期刊、论文和书籍，还有许多表彰他个人及其工作的奖章。　　但一旦他开始给来访者演示他的工作，一切突然就变得神奇了起来。他在电脑上打开一份3D的空间展示画面：画面中有四个人围坐在桌子旁，其中一个就是德利斯特恩本人——他们看起来就像是被溅上了颜色鲜亮的油漆。为了制作这个画面，研究人员将房间的每个平面，甚至包括屋子里的人用棉签擦拭了几百次，然后用质谱技术分析棉签来鉴定其中的化学物质。皮特德利斯特恩的方法能够揭示微生物在复杂群落中的作用与功能　　这幅画面揭示了许多关于这个空间和空间里的人的信息。德利斯特恩的两名同事是重度咖啡饮者：在他们的手上和脸上检测到了咖啡因的斑点，同时在地板上也有相当大的一块斑点，那是一片之前残留的咖啡渍。德利斯特恩不喝咖啡，但也在四处留下了踪迹——既有个人护理用品，也有他根本都不记得自己用过的普通甜味剂。他很惊讶，他触碰过的许多地方甚至发现了驱虫剂避蚊胺(DEET)，但他至少六个月没有用过这种化学物质了。　　画面里也有办公室其他生物的踪迹，比如寄居在人体皮肤上的微生物。德利斯特恩曾用质谱技术观察过这些微生物产生的小分子代谢产物，得到了关于微生物如何形成群落并与其他微生物、人类寄主以及它们寄居的环境互相作用的详细图象。　　他分析了来自植物、海水、偏远部落以及人类患病肺部等的微生物群落，想要发现这些化学物质之间的交流方式：它们是怎样告知彼此某个地方是否适合寄居，又是如何为了领地而战斗的呢?这项工作可以鉴定出先前未知的微生物及它们产生的有用物质，比如说抗生素。　　“这项研究的应用十分广泛，”加利福尼亚大学旧金山分校(UCSD)格莱斯顿研究所的比较基因组学专家凯蒂波拉德(Katie Pollard)评论道。由于许多微生物都无法直接培养和研究，所以这些原位(in situ)检测方式的出现影响重大。”同时，上个月美国白宫科学技术政策办公室公布的，投资5.21亿美元的国家微生物组计划(National Microbiome Initiative)中的部分研究目标，也可通过这项技术直接实现。该计划公布时，德利斯特恩也在现场。　　在这个快速发展的领域，德利斯特恩仍旧潜心于构建实用工具，以及进行富有成效的合作，这使他分外引人注目。“皮特是真的对此感兴趣，并且非常具有创造性。”西北太平洋国家实验室的生物科学主管珍妮特扬松(Janet Jansson)说道。她曾于今年四月到访UCSD，当时德利斯特恩问她，能否擦拭她的一只手用以实验研究。“我说，‘太好了!可以的!我想要参与到这项研究中来!’”扬松回忆道，“他的研究既有趣又激动人心，所有人都非常愿意参与进来。”　　攀岩时做出的人生选择　　德利斯特恩成长于新西兰。16岁时他到美国亚利桑那州的图森走亲戚，在那里迷上了攀岩这项运动。由于自己家乡地形平坦，根本没有攀岩的场地，他申请到位于弗拉格斯塔夫的北亚利桑那大学读书——这里位于亚利桑那、新墨西哥、科罗拉多和犹他四州的交界处，有大量的石山可以攀登。他的专业是地理和化学，可他仍一心扑在攀岩上。但1998年大学毕业后，攀爬加利福尼亚州约塞米蒂国家公园中一面900米高的岩壁的经历令他开始重新思考人生规划。　　当时他的最高一处固定点距离顶端的岩石只有50米，他意识到如果自己这时没抓稳，就会飞速往下掉落100米，直到安全绳索绷紧，把他狠狠砸在花岗岩上。他说，自己当时感到的不是害怕，而宁可说是他的无畏困扰着他。“我当时想，如果我继续攀岩事业，可能不会有什么好结果，”他回忆道，“所以我用绳索降了下去。”　　那天，他开车回到位于弗拉格斯塔夫的家，开始填写申请研究生的表格。最后他来到了康奈尔大学研究微生物产生小分子物质(比如维生素B1)的机理。就是在这里，他第一次接触到质谱(mass spectrometry)技术。　　通俗地说，质谱技术就是将复杂的分子破碎分离，使其离子化并且测量出碎片分子的质量，从而计算样品分子组成成分的技术。德利斯特恩就是利用这种像条形码一样的质谱技术，为样品中的每种化学物质创造出各自特异的标记。　　德利斯特恩对这项技术深感兴趣，因此毕业后来到伊利诺伊大学香槟分校的化学生物学家尼尔凯莱赫(Neil Kelleher)的实验室继续博士后工作。凯莱赫倡导使用“自上而下”的质谱技术，即采用完整的而不是消解过的蛋白质直接放入仪器检测。利用这种方式，研究人员可以鉴定出蛋白质上的微小修饰，但是过程却很耗时。德利斯特恩在刚来到伊利诺伊的前两个月里就发展出一种快捷方式，可以系统地检验相当大分子量的酶。“我们将原本以年计数的工作量压缩到了几十天内完成。”德利斯特恩说道。他在博士后工作的两年内最终联名发表了17篇论文。“皮特不仅具有创造性，同时又干劲十足，而且能够用难以置信的能力来完成课题，这简直太难得了。”凯莱赫评价道。目前凯莱赫在西北大学任职。 两位健康人身上的400处采样揭示了皮肤上的化学物质及微生物名录　　2006年，德利斯特恩加入UCSD任职——不过，当该校药理学院院长帕尔梅泰勒(Palmer Taylor)签署了能让他来做质谱成像的MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪)的采购单时，一切才是真正的开始。“这改变了我的整个世界。”他说。　　看到微生物间的“军备竞赛”　　质谱成像技术不仅能鉴定样品中分子物质，同时还能提供空间信息。MALDI-TOF利用激光来加热并电离分子物质，研究人员用激光束扫描2D样品，可以捕获样品中不同分子精确位置信息的“图像”。这项技术可应用于鉴定并定位肿瘤切片中的生物标记物，但德利斯特恩感兴趣的是微生物，他想要知道能否直接扫描在皮氏培养皿中培养的微生物菌落并鉴定它们的代谢产物。　　没有人做过这种尝试。德利斯特恩觉得这可能是因为大家都担心这会污染昂贵的质谱仪——“但是把微生物直接放到仪器里进行检测也一样会污染仪器。”所以他做了一个简单的实验，让一名本科生萨拉魏茨(Sara Weitz)来扫描芽孢杆菌菌落。　　这次实验产生的图像不是最漂亮的，但是他们发现这种流程是可行的。他将图像结果发送给了保罗斯特雷特(Paul Straight)，一名刚刚入职得州农工大学的微生物学家。“他当时完全目瞪口呆。”德利斯特恩说道。两组科研团队合作采用质谱成像技术检测了紧邻生长的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)的菌落。通过探索两种菌落交界处的空间信息，他们鉴定到了这两种微生物彼此相互竞争所用的分子物质。　　德利斯特恩表示，将这场微生物的军备竞赛可视化的过程，令他回想起1928年亚历山大弗莱明(Alexander Fleming)从可以杀死细菌的霉菌中分离出青霉素的故事。质谱成像技术可以快速鉴定到这种互作的化学物质，很有可能加速新型抗生素的筛选。　　德利斯特恩决定转移实验室的工作重心，几乎专门来研究这些技术方法。他那是还是一名青年研究员，他认识的所有人都不建议他冒这个险。但院长泰勒鼓励他马上申请终身教职。“皮特在分析和计算领域潜力非常突出，经常能够摆脱思维局限性，”泰勒说，“他之前的研究项目都发展得十分迅速。”　　观测不纯净样本的问题在于，其产生的数据会十分混乱。扫描微生物菌落会产生数以千计的条形码，但是其中大部分都不知道与什么有关，相当于一堆没有注释的信息。“这就好像在昏暗的路灯下看东西，”德利斯特恩说，“人们只能‘看到’之前鉴定过的分子物质，但是绝大多数分子都是未知的。”扬松也认为这是这一领域目前的一个大挑战：“用质谱仪来分析特征是可行的，但仅凭这些特征仍很难鉴定分子物质是什么。”　　为了分析这些庞大的数据，德利斯特恩与UCSD的计算生物学家努诺班代拉(Nuno Bandeira)合作，根据样品分子与已知分子的关系将条形码和分子物质分类，这使得研究人员开始从计算分析的角度预测上千种代谢物的结构和功能。但是目前依然有大量的数据没有得到注释：尽管世界范围内有数千人从事质谱研究工作，但大部分人只对他们感兴趣的几个分子进行了注释。　　因此，2014年起，德利斯特恩与班代拉实验室的研究生王明迅(音，Mingxun Wang)开始尝试众包注释。他们建立了一个网站，取名为“全球天然产物分子互作网络”作为数据库和数据分析工具，使得研究人员们能够揭示相关分子物质的关系、将相似分子归类并比较数据库。“他建立的这个网站给这一领域的发展带来了巨大帮助。”扬松说道。　　团队合作　　德利斯特恩成功的关键因素之一就是他的合作精神。微生物组DNA及RNA测序专家罗布奈特(Rob Knight)就和德利斯特恩在同一栋建筑里工作，他们将测序与质谱技术相结合来进行研究。去年，德利斯特恩实验室的一位博士后阿米娜布斯利玛尼(Amina Bouslimani)在一位男性志愿者和一位女性志愿者身上选取400个点进行采样，并将实验重复了两次。一组样品送往奈特实验室进行微生物测序，另一组样品则通过质谱仪来鉴定与微生物共存的天然及人工的化学物质。　　实验要求志愿者在采样前三天禁止洗澡或使用化妆品，可样品中仍有上百种微生物的化学特征被美容产品和卫生用品中的化学物质遮盖掉了。不过研究人员仍旧发现了微生物群落与局部化学物质之间的一致性：比如说，女性阴道部位的细菌就与炎症分子有关。德利斯特恩表示，这样的联系可用来判断微生物-寄主互作的假说。　　布斯利玛尼目前正在分析来自志愿者手部及手机等个人用品上的样品。这项目前还未发表的工作显示，人们会在接触过的物体上留下独特而恒久的化学标记——就像德利斯特恩办公室的那副图像一样。　　阿米娜和德利斯特恩认为，这一发现可以在司法科学上有所应用。采自嫌疑人皮肤的样品可用来分析其化学特征是否与犯罪现场相符。在缺乏DNA或指纹证据的情况下，罪犯留下的化学物质也可以提供生活档案：他们用过的物品以及身上携带的微生物都可以合成画像。“或许这些化学特征能够帮助调查者缩小搜查范围。”布斯利玛尼说道。　　去年，德利斯特恩与纽约大学的微生物学家玛利亚多明戈斯-贝略(Maria Dominguez-Bello)等人合作，想要了解人类在不穿戴服饰的情况下皮肤情况及其微生物多样性。他们从巴西玛瑙斯、坦桑尼亚哈扎等偏远部落的居民身上采集了样品，并将其与采集地点附近非部落居民的样品相比较。利用德利斯特恩的质谱技术，他们发现部落居民的微生物群落及皮肤化学物质的多样性要高于生活方式较为现代的非部落居民。德利斯特恩说，目前正在进行的工作也有一些惊人的结果：巴西某一村庄的居民皮肤上具有多种药物分子，这说明他们与外来者的接触要比之前预测的多。　　德利斯特恩表示，这项技术也可以应用于改善海洋生态环境，或者提高农业效率，以减少温室气体排放。提到这些想法时，他整个人身体前倾，表现得十分激动。但问及他下一步将选择什么样的研究课题时，他首先提到的还是人类健康。“对我们而言，这是显而易见又直截了当的——我们首先还是想要帮助病人。”他说。　　德利斯特恩与奈特，还有UCSD的成人囊性纤维化门诊主任道格康拉德(Doug Conrad)等人合作发展了快速微生物诊断测试手段。囊性纤维化会引起肺部粘液的堆积，从而受到细菌周期性的感染。这种感染需要抗生素的积极治疗——但有时候细菌会产生抗药性。德利斯特恩及其同事通过分析来自囊性纤维化患者的粘液样品得到的质谱结果数据，鉴定到了未被标准医药技术发现过的微生物群落。　　今年刚刚加入德利斯特恩实验室的博士后路易斯-菲利克斯(Louis-Félix Nothias-Scaglia)目前正在分析牛皮癣患者的皮肤，而牛皮癣通常被认为是免疫系统过度活跃引起的。如果能够在患者皮肤上发现健康皮肤中不存在的某种细菌产生的分子物质，路易斯-菲利克斯解释道，那么就有可能用于开发治疗或者甚至预防牛皮癣的药物。这样的话，利用微生物的改变来预测牛皮癣的发生，就能令患者减少免疫抑制药物的使用。　　将这种数据密集型的技术应用到标准的实验室测试中又将是一个挑战。“肯定会有人说这太复杂了，不可能推广开来。”康拉德说。“在某种程度上，我能理解这种看法。但我们现在的发展势头不错，继续按照目前的方法做下去或许就能得到不错的结果。”　　但德利斯特恩想要的不仅仅是维持现状继续做下去，他想要改变目前的状况，尤其是正在蓬勃发展的微生物组学研究领域。他认为学科发展就是要经历不同的阶段：第一阶段注重于微生物的鉴定，而第二阶段就是利用质谱等技术探明这些微生物究竟在干什么。　　是什么驱动着微生物群落的建立?它们采用怎样的代谢方式?微生物之间、微生物与寄主之间又是如何互相作用的?“如果你能从根本上理解了这些问题，”德利斯特恩说，“那么你就可以开始控制它了。”他认为，第三阶段就是控制微生物。通过操纵微生物群落，是不是就能添加必需成分来改变人体健康、情绪和运动表现了呢?德利斯特恩认为这些问题的答案就摆在他面前，而他只需进一步探索。

p strong 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 全谱图分子影像 /span /strong 　　 /p p 　　全谱图分子影像系统将多种分析技术整合至同一仪器平台并进行了优化，能够更好地了解细胞功能和生理机能，或监测整个组织或器官中的药物化合物分布情况。它可以结合多种成像技术获得全面分析结果。& nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/222f22ae-9fa8-40b9-a478-bfe553697df5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 小脑中三种脂质离子的特定分布叠加图像 /strong /p p 　　沃特世全谱图分子影像系统通过将MALDI& #8482 、DESI、离子淌度质谱技术和信息学工作流程整合入单个系统，可以带来其它任何单一影像技术都无法企及的详细分子信息。全谱图分子影像系统可用于： /p p 　　发现、识别并测定目标分子的空间分布； /p p 　　有效研究各种大分子和小分子； /p p 　　无需标记探针即可进行成像研究； /p p 　　可从单个样品获取尽可能多的信息； /p p style=" text-align: left " 　　获得关键化合物的最终分子分布。& nbsp /p p 　　全谱图分子影像功能能够帮助用户更加深入地了解癌症潜在机制，并能够通过测定细胞和组织中的分子转运发现心血管疾病以及神经退行性疾病。在其它研究中，全谱图分子影像系统可根据分子组成对不同的组织类型进行鉴定，也可以区分病变和正常组织。& nbsp & nbsp /p p strong 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 全谱图分子影像技术 /span /strong /p p 　　全谱图分子影像系统可用于Xevo G2-XS或SYNAPT G2-Si质谱平台。如有需要，上述全谱图分子影像系统完全可作为标准ESI-TOF仪器用于除分子成像之外的其它应用。 /p p 　　全谱图分子影像系统与质谱技术结合后非常适用于分析特定类型的分子(多肽、脂质、小分子代谢物和糖类等等)，这两项技术相互补充，可为质谱成像提供最全面的信息。& nbsp /p p 　　 strong 全谱图分子影像系统可采用的技术包括： /strong /p p 　　 strong 基质辅助激光解吸电离(MALDI)成像 /strong /p p 　　MALDI成像技术利用激光直接电离法分析化学基质包被样品中的分子。MALDI成像技术是公认的质谱成像应用标准技术。 /p p 　　利用MALDI质谱成像技术直接生成组织截面的图谱是一种直接从生物学基质研究其大、小分子空间分布的强大工具。质谱数据图像的描述作为二维图像，允许从视觉上确定其分子的空间分布。不像昂贵耗时的传统空间图谱方法，如放射自显影术、闪烁计数器，它不需要放射标签。 /p p 　　MALDI SYNAPT& #8482 HDMS& #8482 系统成像设备，为小分子、药物及其代谢产物提供了最佳的特异性和灵敏度。MALDI Q-Tof Premier& #8482 质谱仪，利用一个能够进行快速数据采集的200赫兹固态激光器，可以方便地提取质量、强度和位置等信息。提取的数据可以输入适当的软件包，如用于图像生成和操控的BioMap(Novartis)。其技术优势为： /p p 　　卓越的空间分辨率； /p p 　　适用于分析多种分子类型； /p p 　　尤其擅长大分子成像。 /p p 　　 strong 电喷雾解吸电离(DESI)成像 /strong /p p 　　DESI成像技术利用溶剂电离喷雾直接进行成像，此电离技术无需进行样品预处理。沃特世在传统DESI成像技术的基础上强化了其功能性，赋予该创新型成像方法以更好的可用性和性能。使用DESI成像技术的部分优势： /p p 　　最简单的样品制备过程； /p p 　　擅长脂质和小分子成像； /p p 　　可在同一个样品上进行多个成像实验。 /p p style=" text-align: center " img title=" DESI_MaldiWorkflow_White.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/d38df7b4-3558-4637-9e34-f18a3c1bd077.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong DESI-MALDI流程图 /strong /p p 　 strong 　离子淌度技术的质谱成像 /strong /p p 　　离子淌度可为成像研究增加另一个维度的分子分离，此技术能够根据分子大小和形状对其进行分离分析。离子淌度技术可用于消除干扰或分离目标分子用以通过更加严格的审查，利用更强的分子区分能力来提升成像系统分析性能。离子淌度可用于： /p p 　　消除图像中的干扰分子； /p p 　　区分结构极其相似的分子(例如脂质等)； /p p 　　分离特定类型的目标分析物。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img title=" 1Triwave_Figure10_lg_700.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/4aeda8b7-4c91-428b-a85a-5c896fac8c01.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 离子淌度分离技术 /strong /p p 　　与UPLC/MS不同，质谱成像在电离前不涉及任何形式的分离。由于观察的详细程度和可能的背景干扰，产生的数据通常非常复杂。SYNAPT HDMS实现了MALDI和DESI成像与离子淌度质谱的强大结合，离子可以按质谱成像实验中的化合物种类和电荷进行气相分离，提供单独的质谱不具备的选择性水平。该技术可以使得到的成像数据更清楚，可以更精确地看到背景存在下的分子分布。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1DESI-Systems.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/955d4a17-0825-444a-acef-9c6f1de56666.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 全谱图分子影像系统所采用技术 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 全谱图分子影像系统组件 /strong /span /p p 　　 strong SYNAPT G2 Si质谱仪 /strong /p p 　　SYNAPT平台是一款功能强大且非常灵活的仪器，可配备各种选件(MALDI、DESI、离子淌度技术)进行成像研究。这款强大的系统可根据具体需要添加任意数量的配置，能够最好地满足几乎任何实验室对分析性能的要求。SYNAPT G2-Si在所有成像模式中均表现出众，是唯一能够将离子淌度功能与成像技术充分结合的系统。基于SYNAPT的全谱图分子影像系统非常适用于蛋白质组学、代谢组学、细胞生物学、生物化学乃至临床研究病理学和组织学应用，是质谱成像研究的终极解决方案。 /p p 　　 strong Xevo G2-XS QTof质谱仪 /strong /p p 　　Xevo G2-XS QTof是一款高性能、高灵敏度分析平台，专为某些最具挑战性的成像研究而设计。全谱图影像系统借助Xevo G2-XS QTof出色的分析性能并结合DESI成像技术，能够对整个样品和组织中的小分子分布进行研究，尤其适用于脂质组学、代谢组学和药物分布研究。 /p p style=" text-align: center " img width=" 200" height=" 345" title=" _1rgp8465_ian2.jpg" style=" width: 200px height: 345px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/055e40bb-04f6-471f-8746-0b498bd9c17c.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / & nbsp /p p style=" text-align: center " strong Xevo G2-XS QTof质谱仪 /strong /p p 　　 strong HDI成像软件 /strong /p p 　　这款功能强大且直观的软件包中含有针对复杂成像数据进行高效、快速数据分析时所需的全部数据分析和先进统计工具。HDI软件简单易用且专门为质谱成像而开发，可查询多维度数据，并能够轻松给出丰富详实的图像和统计数据，这些都使得质谱成像技术成为一项极具前景的分析技术。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1WG_HDI_Software_schematic_950px.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/78843426-0455-43b6-af8d-930c34f8143a.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong HDI成像软件 /strong /p p & nbsp /p

随着体育商业化的兴起，兴奋剂的社会影响也不断增大。信息化技术的普及，使得各种各样的新型兴奋剂药物和方法层出不穷，因而开发新的兴奋剂检测方法以促进正当的体育运动的发展是极为必要的。日前，我们参观了日本化学分析中心反兴奋剂研究实验室，了解到有关兴奋剂检测的现状以及采用多级质谱分析法进行兴奋剂检测的新理念。 受访客户Makoto Ueki博士， 日本化学分析中心反兴奋剂研究实验室主任 采访 岛津：您一直在关注开发新的兴奋剂检测方法。您能首先向我们介绍一下传统的兴奋剂检测方法吗？ 客户：到目前为止，能够按照指定的分析条件自动识别目标化合物的靶标分析（Targeted analysis）成为了主流。在奥运会等大型国际竞赛中，这种方法对许多兴奋剂药物进行高灵敏度和高通量的多成分分析非常有用。然而，由于每年都会有新的药物添加进世界反兴奋剂组织禁用物质和禁用方法的清单中，我们必须对按照禁用药物的性质对其分类，将被测目标药物进行分类，采用50台仪器进行人海战术检测。这种类型的分析约占传统药物分析的60－70%，例如兴奋剂和麻醉性镇痛药。 岛津：您们采用什么样的设备进行上述分析? 客户：是气相色谱质谱联用仪（GC-MS）。虽然我们在实验室中使用不同厂商生产的不同类型的气相色谱-质谱联用仪，但我们经常使用的是岛津公司开发的气相色谱-质谱联用仪GCMS-QP2010 Ultra。高效的目标化合物一分析功能体现在可根据目标化合物自动改变仪器的条件和目标离子，并根据保留指数将他们识别出来。基于这一目的，仪器的稳定性以及与工程师讨论激发仪器的潜能变得至关重要。此外，我们对岛津公司生产的产品在高通量性能、稳定性以及售后支持方面充满信任。此外，我们还对突破靶标分析局限性的技术创新一直保持关注。 岛津：您能具体地告诉我们是什么样的局限性吗? 客户：目标化合物的分析存在局限性是因为我们必须提前对目标物质进行设定和优化测试条件。举例来说，那些不允许使用的药物，也就是我们所谓的&ldquo 非常规药物&rdquo 和&ldquo 仿制药物&rdquo ，它们是在现有药物的结构基础上稍加修饰，这些药物的使用已经成为一个社会问题。这些化合物通常保留着某种药理活性，在地下市场销售，没有合格的安全评估措施。此外，由于这些化合物的分子量和化学特性与现有药物有所不同，在高目标性目标化合物检测过程中，它们作为非目标物质无法被检测到。因此，这就是这些药物成为漏网之鱼的原因。对这些非法行为助纣为虐的不法分子，只是复制或者制作药物类似物并将其在互联网的虚拟药房中出售。然而，一旦发现了未经批准的未知药物，实验室专家必须采取一系列的步骤来建立一种测试方法：首先，确定药物的安全性；第二，搜索用于测试的代谢物标记，开展应用研究或人体研究；第三，因为建立药物检测方法是一项很耗时的工作，一种药物进入反兴奋剂检测目录的时间取决于其检测方法建立的时间&rdquo 。正如人们常说的&ldquo 我们在玩一场猫鼠游戏&rdquo 。 岛津：有什么对策吗? 客户：对策就是制定一种符合各种药物检测而不仅局限于目标化合物的分析方法。 岛津：您能说得具体一点吗？ 客户：目标分析可以表示为&ldquo 使用高灵敏度的分析方法在废物中检测痕量目标物质的过程&rdquo 。这意味着我们要进行样品前处理，以减少其他非目标化合物，并努力通过特定的仅用于发现目标离子的测试条件。换句话说，不受监管药物和仿制药物被作为干扰在前处理时已经排除在外。因此，我们要在同一检测条件下，尽可能多的同时检测更多的化合物，使得被测物不会在检测过程中丢失，采集最广泛和最多的质谱信息，并将其作为数据库存放。这里我们及时地发现了已知化合物的信号，而未知化合物的信号也被记录了下来。如果这个未知化合物没有在健康的、未服用违禁药物的人体内发现过，那么这个化合物的出现就非常可疑，这个未知物就可能是一个外源物或者其代谢产物。接下来，我们使用质谱仪对这个未知的组分进行结构分析，发现潜在的兴奋剂药物。 岛津：您们需要什么样的质谱仪进行这种分析? 客户：许多化合物都需要被这种类型的分析所涵盖。因此，我们使用可以产生质谱裂解碎片的液质联用仪（LC-MS），这种仪器可以提供高分辨的多级质谱离子。在我们拥有的仪器中，岛津LMCS-IT-TOF质谱仪可以满足这一要求。在靶标分析中使用气相色谱-质谱联用仪，通过酸性、中性和碱性溶液提取、净化和分离靶标化合物，并按照它们的化学特性进行衍生化。换句话说，相当多的靶标分子在这一阶段可以得到确定。另一方面，使用液相色谱仪，不需要上述复杂的准备工作就可以加载样品， 液相色谱柱比气相色谱的毛细管色谱柱有更好的柱容量，并且相对于气质联用中的低分辨质谱，液质联用能够提供高分辨多级质谱信息。大约在10年前人们就提出了这一概念，即非靶标分析。在那时，我们和许多厂商一样，对于使用飞行时间质谱仪（TOFMS）进行药物筛选的做法一无所知，因为飞行时间质谱仪在过去主要用于生物聚合物分析。近来，LCMS-IT-TOF质谱仪被认为是用于对包含多个未知化合物的小分子进行多组分同步分析的一种有力工具。现在，人人都可以使用飞行时间质谱仪进行这类分析。 岛津：IT-TOFMS是我们公司独有的一种技术。公司的工程师历经万难，在保持高分辨率和高精确度的同时将离子肼中捕获的离子转移到飞行管中。得知这一技术对于您们的研究非常有用我们很高兴。还有其他您们正在处理的问题吗？ 客户：有，是生物聚合物，尤其是糖蛋白激素。促红细胞生成素（EPO）&mdash &mdash 一种最为有名的促进造血干细胞分类成红细胞的激素&mdash &mdash 最为有名。促红细胞生成素的重组蛋白药物被用作治疗肾原性贫血药物。有时重组蛋白药物也被用作兴奋剂药物，主要是通过增加血红蛋白提高人体的耐受力。然而，很难将人体本身分泌的天然蛋白与重组蛋白药物区分开来。 岛津：如何进行区分？ 客户：一般来说，采用免疫分析法或蛋白免疫印迹法。准备一个与某一特定糖蛋白激素相结合的抗体，在产生荧光或化学发光时粘合标记试剂，同时将抗体绑定在靶标激素上，这样我们就可以从数量上测试丰富的糖蛋白激素。由于我们预先决定了将要观测的糖蛋白激素，因而这也是一种类型的靶标分析。一种免疫学方法只能检测一种靶标物。我们使用尿液样本进行EPO筛查，需要48－72小时的时间。 我们对所有的运动员或注册的运动员在竞赛前进行血液筛选测试， 掌握血红蛋白和红细胞的数量以及母红细胞的比率。基于这一结果，那些显示出不利分析结果的运动员进一步接受蛋白免疫印迹法测试。然而，我们发现在一些不明案例中，尽管尿液中包含的EPO电泳不同于参考标准中规定的EPO电泳，但血液测试结果似乎显然是可疑的。 岛津：为什么会这样？ 客户：促红细胞生成素是医药界最重要的重组蛋白药物之一。第一代重组蛋白药物在世界上投入实际使用并获得专利，但这些专利将在2000年中期到期。与此同时，许多类似药物（仿制药物），即具有不同结构的生物仿制药在世界各地问世。在未作说明的情况下，重组促红细胞生成素被认为是天然促红细胞生成素的类似物，但具有不同的免疫电泳特征。重组蛋白质药物是在用转基因的CHO细胞培养出来的，转基因CHO细胞是由靶标蛋白质编码基因转录。这一方法可合成糖蛋白，其核心蛋白质的氨基酸序列与靶标蛋白质相同。然而，糖链结构是无法控制的，因为糖链结构不直接受基因的控制。重组糖蛋白的糖链结构取决于可用的糖基转移酶和在培养条件下单糖的存在比例。因此，我们可以容易地推断出第一代促红细胞生成素与其生物仿制药的区别在于他们的糖类。实际上，我们在过去几年的研究验证如下：1）第一代促红细胞生成素与其生物仿制药具有同样的核心蛋白质氨基酸序列和聚糖结合位点；2）天线结构、末端结构和单糖比例在聚糖总体上存在着很大差别；3）第一代促红细胞生成素与其生物仿制药在如上所述的糖类上存在的差异与根据等电聚焦电泳的结果推断出它们在等电点上的差异是一致的。 岛津：您们使用质谱仪进行这种研究吗？ 客户：是的，我们采用前面解释过的岛津LCMS-IT-TOF质谱仪和飞行时间质谱仪AXIMA Resonance进行这种研究。质谱仪采用基质辅助激光解吸电离（MALDI）作为离子源，通过IT-TOFMS进行检测。许多制药公司对其生产的促红细胞生成素产品进行研究并作了报道。我们的目标是基于市场上分销的重组糖蛋白药物，分析世界反兴奋剂组织（WADA）禁止的糖蛋白药物及其生物仿制药。所以，我们需要研究每个目标糖蛋白的特征。为了做到这一点，事实上我们并不只是识别和区分几何异构体， 我们需要直接用碰撞诱导解离多级质谱（MSn CID）确证糖链的结构。我们采取的是一种传统的做法，而不是特殊的方法。首先，糖蛋白被胰蛋白酶消化；其次，N-端聚糖被N-糖酰胺酶从核心蛋白上分离，因此，我们得到的酶切共由三部分构成：结合到短O-端聚糖上的糖肽、胰蛋白酶解肽和N-端聚糖。最后，我们对这些样品进行MS分析。在N-端聚糖被转化为腙提取后，LCMS-IT-TOF 和AXIMA Resonance可以分析整个糖结合的核心蛋白结构、聚糖结合位点和所有结合糖的单糖比例。大量报道显示，糖蛋白激素的生物活性取决于天线结构、末端结构和唾液酸含量，因而需要通过各种限制性内切酶进行分析，并且提取过程通常非常复杂。然而，由于结合位点能够通过多级MSn (n3) CID测试加以识别，因此，我们可以通过在胰蛋白酶消化的O-接连聚糖结合位点中包含多种丝氨酸残基进行验证。 岛津：是的，数据量非常庞大。根据这些大量的结果，我认识到这是一种您和贵公司的员工用辛勤汗水浇灌出来的产品。根据您的解释，如果检测系统是IT-TOFMS，那ESI 或MALDI都可以做这样的分析，对吗？ 客户：不对。我们实验室使用的MS仪器大约有10台。然而，没有一台仪器是相同的。每一台仪器都有不同的离子透镜、离子源和接口。目的不同，使用的仪器也不同，通过几种仪器来验证一种方法。与基础研究不同，测试方法开发是一种技术转化手段，也就是说，其意图在于与世界上的其他机构共享该方法。然而，我们的同行并非总是与我们拥有相同的ESI或MALDI。你很难意识到，即使我们测试相同的样本，一些肽或聚糖的相对信号强度在LC- 和 MALDI-IT-TOFMS串接的质谱上是不同的。当然，质谱模式也会变得不同。我们在此基础上努力寻求一种能够在不同平台进行检测的可重复的条件，因为我们不能将仅在世界上某一特定仪器上实现检测的方法称之为&ldquo 标准&rdquo 。 岛津：完全赞成。 客户：我们知道在一些情况下，在液质联用法原始糖蛋白测试中信号强度较高的胰蛋白酶消化肽，不能通过MALDI-MS试验检测，反之亦然。当肽包含多种碱性氨基酸或者胰蛋白酶消化的检测敏感度取决于离子化特性时，这种情况经常发生。因此，分析一个高信号强度的峰并不意味着我们总能获得一个稳定而灵敏的结果。但是提供这种负面信息对于改进兴奋剂检测方法以及标准化至关重要。 岛津：我明白了。考虑到国外其他机构会使用这一方法，就验证而言，需要两种离子化的质谱仪。我非常清楚这一点。如果分析是由不同的机构做出的，操作人员的技能水平会对测试有影响吗？ 客户：我们对质谱分析法的预计包括这一点，但我们认为这不太可能发生。直观地认识到测试结果的准确性对我们来说很重要。如果测试结果不理想，我们将通过检查谱图找出出错的部分。还有一个优点是，我们能够在同一时间及时地进行多组分分析。液质联用（LC-MS）和气质联用（GC-MS）都可以进行这种分析。例如，近年来代谢物组学分析越来越流行，与前面提到的ESI 和 MALDI一样，代谢物组学分析离子化方法是不同的，因此对于很难通过LC-MS检测的碳氢化合物（烃类）和类固醇分析非常有用。以前，为了使多组分同步分析自动化，我们自己动手编写了数据处理宏程序和报告。感谢你们为满足我们的要求而付出的努力。尽管要花很长一段时间，但在某种程度上我们可以按照客户具体要求制造，现在我们对客户更加友好了（笑）。在未来，如果你们支持能够存储和更新重要数据的改进的软件，这些数据来自没有标准样品的新的化合物，使用起来就会更加得以应手。这将有助于质谱分析仪作为通用设备而扩大使用用途。 岛津：完全正确，现在我们正在按照目的积极提供分析条件，我们称之为分析方法包，并且我们正在建立识别数据库。 客户：复合（质谱）仪也非常必要。我们承受不了靶标化合物发生改变就更改设备的做法。就这一点而言，允许我们只要改变条件就能进行多种分析的质谱仪颇具吸引力。 岛津：感谢您们对质谱仪寄予了极高的期望。您们对质谱仪还有什么不满意的地方吗？ 客户：嗯&hellip &hellip 首先是质谱仪的灵敏度。在目前的兴奋剂检测中提取的尿样数量最多为70mL至90mL。也就是说，质谱仪的灵敏度应提高100倍。第二是价格问题。在一场国际比赛中，应在短期内处理分析大量的尿样，所以引入质谱仪可能需要巨额投资。 岛津：最后，我们想请问您对未来兴奋剂检测的看法？ 客户：正如我所提到的，许多药物相继被生产出来，并有许多使用者在服用。自互联网消除信息阻碍后，新药物发展的速度大大加快。我们实验室的科学家已经远远落后于这一发展进程，因为我们首先要保证检测结果的可靠性和安全性。所以我认为我们的目标是缩短在多个领域积极引入其他可用技术的研究时间。正如我先前提到的，在正在进行的糖蛋白研究中，日本的研究处于非常高的水平，并且在这一领域这些技术独一无二。不幸的是，许多西方兴奋剂控制实验室还未能引入这些技术。尽管糖蛋白测试目前停滞不前，但我们认为在未来研究人员会取得突破性的进展。即使我们能做的事情将受到限制，我们仍愿意让整个世界知道日本开发出的这一现有技术，以及该技术通过将兴奋剂问题最小化而对合法体育运动的发展做出的贡献。 岛津：非常感谢您抽出的宝贵的时间接受这次采访。这对我们很有帮助。 对这次采访的评论 在日本化学分析中心反兴奋剂研究实验室，我们的核心产品，例如气相色谱-质谱联用仪GCMS-QP2010 Ultra , 高效液相-离子阱-飞行时间质谱联用仪LCMS-IT-TOF质谱仪和基质辅助激光质谱仪AXIMA Resonance支持着实验室研究人员的日常研究活动。通过这次采访，我了解到即使是由于电离差异和检测系统引起的问题也反映在他们的研究之中，而这些问题通常被仪器工程师所忽略。这给我留下的印象相当深刻，实验室研究人员的严谨工作态度源于他们坚持发展合法体育运动和向社会贡献研究成果的强烈信念。为了最大化发挥一系列多种分析仪器的优势，我们愿意向我们的顾客继续提供更优的解决方案，以回应我在今天听到他们提出的要求。 使用的仪器：气相色谱-质谱联用仪（GCMS-QP2010 Ultra）、高效液相-离子阱-飞行时间质谱联用仪（LCMS-IT-TOF）、基质辅助激光解吸附电离-离子阱-飞行时间质谱仪（AXIMA Resonance） 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

2020年4月，清华大学欧阳证教授团队与上海市公安局物证鉴定中心、公安部物证鉴定中心、清谱科技有限公司合作，在《TALANTA》上发表了名为“Rapid and on-site detection of multiple fentanyl compounds by dual-ion trap miniature mass spectrometry system”的科研文章，对芬太尼及其衍生物的快速现场检测进行了探索性研究，为芬太尼样品现场确证及例行安全检查提供了可行解决方案。该文中开发了一种基于双线性离子阱小型质谱仪的方法，结合高效原位采样方法可快速分析多种复杂基质中的芬太尼化合物（如物体表面、生物样本及饮料中）。此外，该团队还开发了一种前体离子扫描方法，可快速、有效地发现和鉴定非目标芬太尼类未知物。背景： 2019年，芬太尼被社会舆论推到了风口浪尖。这个近年来兴起的新型毒品效力极强，美国在2017年因滥用芬太尼类物质死亡2.9万人，同比增长45%。白宫官方网站首页上，“阿片类药物危机”与经济、国家安全、预算和移民并列在首行最显眼处。而芬太尼原料出口问题也曾使中美关系受到一定影响，最终双方达成一致，共同抵制芬太尼及其衍生物的扩散。目前中国已列管25种芬太尼及2种前体，并于2019年5月1日起，执行芬太尼类物质整类管控。 作为快速发展的“新生代毒品”，芬太尼管制方法正面临着巨大挑战，而快速检测手段（尤其是现场检测）也变得尤为重要，从药物滥用分析管控的角度看，这更像是一场有机化学家与分析化学家的对决。“微管纸喷雾+小型质谱”的现场快速检测解决方案可有效的助力监管部门对可疑芬太尼化合物进行快速甄别。应用研究1：藏身于饮料或粉末中的芬太尼无处遁形 在此项研究中，作者使用微管纸喷雾试剂盒（PCS Cartridge），开发了适用于现场的便捷采样流程，它可直接对复杂基质中的芬太尼化合物进行采样，无需前处理直接进行质谱检测（如下图）。双线性离子阱小型质谱仪可通过高效串联质谱（MS/MS）扫描和碰撞诱导解离（beam-type CID）功能，将分析物和内标离子捕获在第一个线性离子阱（LIT）中，然后将其质量选择性转移到第二个阱中进行分析,这种扫描模式可用于复杂样品中芬太尼化合物的直接定量分析。文中以伪装形态的样品为例，利用该系统快速准确地分析了可乐、啤酒、牛奶、粉末等样品中的芬太尼类物质。应用研究2：法医鉴定生物检材中的芬太尼 尿液中的芬太尼化合物及其代谢产物的测定常被用于测试药物滥用或法医鉴定。针对生物检材，“微管纸喷雾+小型质谱”也展现了它便捷的检测流程及过硬的检测能力。该流程只需将尿液滴于试剂盒中，快速烘干后可直接进行质谱系统测试，获得的检出限低至10 ng/mL。应用研究3：擦拭采样检测物体表面痕量芬太尼 在调查取证中，对物体表面可能沾染的痕量物证进行快速提取及现场检测，可以极大的提高勘查能力。本文中，作者开发了一种痕量擦拭的取样方式，能够检测到残留于塑料袋表面的1ng芬太尼类物质。该方式还适用于邮件、行李、货物等的日常安全查验。应用研究4：前体离子扫描模式快速分析鉴定非目标芬太尼类未知物 当前检测手段仅适用于目标物定向检测，但芬太尼类物质不断被新合成，根据结构推算，芬太尼类物质可能存在2000余种变体。作者基于双线性离子阱小型质谱仪开发了一种前体离子扫描监测方法，可快速、有效地发现和鉴定非目标芬太尼类未知物。本文使用的双线性离子阱小型质谱技术，于2019年荣登Analytical Chemistry封面。更多: 欧阳证教授团队的技术已经在清谱科技实现产业化，Miniβ小型质谱分析系统配置芬太尼类物质及前体物质二级质谱谱库28种，能够为芬太尼监管检测提供高效的现场解决方案。同时支持谱库的远程扩充及非目标芬太尼类未知物鉴定的功能扩展升级。[参考资料]1) J. Fan, P. Lian, M. Li, X. Liu, X. Zhou and Z. Ouyang "Ion Mobility Separation Using a Dual-LIT Miniature Mass Spectrometer", Analytical Chemistry, 2020, 92, 2573-2579, DOI: 10.1021/acs.analchem.9b0427.2) Xinwei Liu, Xiao Wang, Jiexun Bu, Xiaoyu Zhou , and Zheng Ouyang. "Tandem Analysis by a Dual-Trap Miniature Mass Spectrometer", Analytical Chemistry, 2019, 91(2): 1391-1398.3) M. Kang, W. Zhang, L. Dong, X. Ren, Y. Zhu, Z. Wang, L. Liang, J. Xue, Y. Zhang, W. Zhang and Z. Ouyang "On-site testing of multiple drugs of abuse in urine by a miniature dual-LIT mass spectrometer", Analytica Chimica Acta, 2020, 1101, 74-80, DOI: 10.1016/j.aca.2019.12.028.4) Linfan Li, Tsung-Chi Chen, Yue Ren, Paul I. Hendricks, R. Graham Cooks and Zheng Ouyang. "Mini 12, Miniature Mass Spectrometer for Clinical and Other Applications-Introduction and Characterization." Analytical Chemistry, 2014, 86(6): 2909–2916.5) Yue. Ren, Spencer. Chiang , Wenpeng. Zhang , Xiao. Wang , Ziqing. Lin , Zheng. Ouyang, "Paper-Capillary Spray for Direct Mass Spectrometry Analysis of Biofluid Samples", Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2016.

质谱仪因其准确的定性和定量能力，在科学仪器领域占据的地位越来越重要，被公认是近年来发展最快的分析仪器之一。据仪器信息网统计，目前国际排名前十的仪器厂商中有五家在从事质谱仪的生产 自2006年起，到目前为止已有超过40家国产企业开始涉足商业化质谱仪的生产。2023年伊始，让我们来看看顶级分析化学家、质谱专家都看好哪些质谱技术和热点研究方向。(点击了解：2023年质谱行业风向标)　　上一篇著名质谱学家Graham Cooks教授谈到蛋白质质谱技术与离子淌度质谱技术具有巨大的发展潜力，并看好液滴化学反应领域的科学研究发展(点击了解)。本文中，美国印第安纳大学化学系特聘教授 David Clemmer 讨论了电荷检测质谱、电喷雾电离以及分析科学在解决环境问题中必须发挥的作用等内容。　　美国印第安纳大学化学系特聘教授 David Clemmer曾荣获2006年和2018年荣获美国质谱学会的Biemann奖章，以表彰他将离子迁移率分离与多种质谱技术相结合所做出开创性的贡献，Clemmer教授开发了用于离子迁移质谱(IMS / MS)的新型科学仪器装置，包括研制第一台用于嵌套离子迁移飞行时间质谱的仪器设备。此外，Clemmer教授还与共同获Biemann奖章的Martin Jarrold教授成立了专攻电荷检测质谱技术(CDMS)的初创企业——Megadalton Solutions，该公司也于2021年被全球著名的质谱仪器公司Waters收购。　　Q：过去 10 年分析科学领域最重要的科学发现?　　Clemmer：低温电子显微镜 (cryo-EM) 广泛应用于大型复杂分子成像，其分辨率接近原子尺度，例如完整的病毒，这是革命性的技术进步，并且该技术在过去十年中已成为分析研究工作中的常规工具。现在，我们可以直接看到分子结构细节，并且随着仪器技术的灵敏度越来越高，生物分析化学研究也取得了显著的进步，尤其是在基因组表达分析方面。我们有能力观察小分子和脂质，我们可以看到正在发生的状态(脂质和小分子)，最近发生了什么(蛋白质和基因表达)，以及是什么导致我们观察到的现象(遗传学)。这些因素可以非常快速地测量，并且在某种程度上什至可以在单个细胞中测量，从而为理解活生物体开辟了一个新的范例。　　另外，最近验证微滴表面的快速反应也是革命性科学发现。Graham Cooks(普渡大学)、Richard Zare(斯坦福大学)、Xin Yan(德州农工大学)等提出了界面反应可以发挥极其重要作用的科学设想——我们从来不知道这些反应有多快、有多有效，而且液滴化学反应在其他科学领域同样具有变革潜力。　　除此之外，Martin Jarrold(印第安纳大学)和 Evan William(伯克利)的实验室取得了另一项具有变革潜力的进展，他们的团队一直在开拓电荷检测质谱法，使各种分子的质量测量成为可能。马丁和我基于能够快速确定超过 10 兆道尔顿范围的质量的电荷检测质谱技术创立了 Megadalton Solutions。该技术与 Orbitrap上的电荷感应不同，Orbitrap 上只能测量离子群的部分电荷，Martin的仪器通过迁移管来回输送大质量的离子，这样大分子和粒子的全部电荷就会作为一个独立的信号被感应出来，这允许确定每个离子的确切电荷，并且当结合质荷比测量时，可以确定每个离子的质量。我们与印第安纳波利斯校区的 Subhadip Ghatak 小组合作，一直在测量与伤口相关的外泌体和囊泡的质量，这些囊泡的分子量在数十到数百兆道尔顿范围内 这些测量结果为伤口液中存在于细胞外的其他未知细胞器提供了证据。它们为什么会被排泄?他们为什么在那里?能够对如此大的分子进行质量测量的新仪器的存在使我们能够开始解答这些问题。　　关于电荷检测质谱技术，仪器信息网曾做过专题报道，详情了解。　　Q:您能否详细说明为什么您认为微滴表面的快速反应是革命性的?　　Clemmer：你认为足够了解水的性质，直到你开始看到其中的一些反应。事实证明，许多不同类型的反应在这些界面处被加速到难以想象的程度。我们需要数小时甚至数天才能在烧杯中完成测量100 多年前发现的三组分缩合Bignelli 反应。目前我们的成果还未发表，但液滴中的反应非常有效，我们的结果表明，即使是液滴中三种成分中的每一种的单个试剂分子也可以在液滴的整个生命周期内凝结成产品，反应最多只有几毫秒。液滴化学反应可能在几微秒内发生，但它在液滴中只有三个试剂分子的可能性。从化学的角度来看，通过将分子数量控制到单个试剂分子与容器中的另一个分子(在本例中为液滴)结合来控制反应是不可想象的。　　我经常认为，测量仪器一旦发明，在某种程度上就被视为理所当然，往往是基于仪器技术开展的应用研究会获得最大的关注。所以我呼吁关注促进过去几十年科学进步的分析科学家们发现工作，希望他们都能受到赞扬!　　Q: 你认为分析科学家通常会得到他们应得的荣誉吗?　　Clemmer：我认为分析化学家，尤其是那些参与推进创新的化学仪器的分析化学家都过谦了。例如，当对人类基因组进行测序时，大部分功劳都归功于生物学家，他们可能无法使用标准技术对人类基因组进行测序。但这确实是 Jim Jorgensen(北卡罗来纳州)、Norm Dovichi(巴黎圣母院)等研究学者的开创性工作，他们率先加快了这一进程。现在仪器灵敏度、电离方法和分辨率都取得了进步，我们有可能考虑下一步。寻找脂质中的双键是一件棘手的事情，但分析化学家正在努力推进技术进步，这将对我们开展细胞研究产生重大影响。　　Q:回顾过去 10 年，哪些商业化技术脱颖而出，特别具有创新性?　　Clemmer：我们确实编写了 IMS-TOF (离子淌度-飞行时间质谱)专利，该专利也已被纳入商业仪器，比如沃特世公司已经取得了这些专利技术的许可。Dick Smith 已将 IMS 引入 SLIMS 以获得真正高分辨率的离子淌度测量。布鲁克取得了一项名为TIMS的离子淌度技术，并打造了一种高分辨质谱仪器。当然，Makarov(Thermo)的 Orbitrap 为 Marshall(佛罗里达州立大学)使用高场磁铁进行的革命性和创造性的 FTMS 测量提供了一种简单的方法。(仪器信息网曾制作离子淌度质谱技术专题，点击了解)　　但我发现自己还是最容易被新兴的创新所吸引，例如，Scott McLuckey(普渡大学)的离子-离子反应研究工作让我感到惊讶，这些测量技术具有直接的商业价值，因为它们能够分散和解析否则无法解析的离子。在接下来的十年里，真正的创新可能会出现在一些意想不到的化学反应中。例如，亨特小组开创的广泛使用的电子转移解离方法是一种由负离子与正离子相互作用而产生的新化学。不仅如此，我认为因固相肽合成而获得诺贝尔奖的 Bruce Merrifield 会惊讶地发现 McLuckey 的团队正在质谱仪内以毫秒为单位合成分子。我也很期待看到新策略(例如 AI 方法)如何利用离子分子反应的大量动力学和热化学数据，这些数据在过去四十年中获得并用于训练理论量子化学方法，这将会很有趣。　　Q:在过去的10年里，你有什么美好的回忆吗?　　Clemmer：我想当我第一次看到 Martin Jarrold 正在测量的乙型肝炎病毒的质谱时，真的让我大吃一惊，我简直不敢相信会在对应的质量下看到质谱峰!这真的让我感到惊讶，并让我重新评估什么是可能的。如果你看到过 Martin 和我们的同事George Ewing在大型水团簇上制作的宽阔的、有点难看的质谱图峰，您会感激这样的谱图能被观察到。他的团队现在已经展示了在 100 兆道尔顿范围内具有尖峰的腺病毒质谱图。我仍然对电喷雾电离的微小尖端所能做的事情印象深刻。我以前的一位同事莱恩贝克 (Lane Baker) 将一个纳米孔放在质谱仪前，真正开拓了这个领域。 令人尴尬的是，我当时没有意识到这个技术的突破会有多深远的影响。我认为这些小技巧对于捕捉分析样本非常有价值，因为这样的小液滴干燥和冷却的速度非常快。几周前，我和我的学生进行了粗略计算，结果表明小液滴的温度每秒下降超过106 度。这种热淬火速率与低温电子显微镜相似，在低温电子显微镜中，您将分析样本浸入液氮中，它们会以很快的速度冷却——从而可以保留物质结构。这表明许多微妙的、短暂的结构可以被电喷雾电离捕获。　　Q：您认为未来 10 年会是什么样子?　　Clemmer：我认为分析化学家还需要努力，更上一层楼，这十年面临着巨大的挑战。 例如，塑料问题，我们开始在所有东西中发现人造草皮——因为我们制造的这种材料在分解时会不断破碎成更小的碎片。另外，全球科学界还需携手联合解决如何储存碳，以及如何减缓燃烧化石燃料对环境的影响。虽然分析检测领域有一套独特的技能来解决其中的一些问题。但从化学家的角度来看，我们无法想象我们会燃烧这些奇妙的分子。化学家多年来一直致力于能量转移以及如何在分子之间来回传递能量，这些技术需要在全球范围内重新构想和应用。此外，我相信分析科学将在负责任的制造中发挥重要作用——重要的是我们要考虑我们使用的材料和产品可能对生命健康产生的影响。

导读在女性恶性肿瘤中，宫颈癌的发病率仅次于乳腺癌，而大多数宫颈癌是由人乳头瘤病毒(HPV)感染所致。目前已分离出的HPV达100多型，其中至少14型可导致宫颈癌或其他恶性肿瘤。全球范围内，大多数的宫颈癌中可测出高危型HPVl6和18亚型，其中HPV16亚型诱发癌变的潜力最大。东西分析基于飞行时间质谱技术平台成功开发出40多种HPV分型的应用方案，为临床提供早期宫颈癌的精准诊断，并为治疗提供准确的参考建议。人乳头瘤病毒(HPV)，是一种乳头瘤空泡病毒，女性患病率通常高于男性。部分类型的HPV感染是宫颈癌的高危因素。感染后主要累及人体的皮肤和黏膜，可分为低危型和高危型。高危致癌型HPV分布于α属第5,6,7,9,11五个种。高危型HPV感染是宫颈癌、口腔癌、直肠癌、食道癌等恶性疾病的危险因素之一。而在在女性恶性肿瘤中，宫颈癌的发病率仅次于乳腺癌，大多数宫颈癌是由HPV感染所致。已分离出的HPV达100多型，其中至少14型可导致宫颈癌或其他恶性肿瘤。全球范围内，大多数的宫颈癌中可测出高危型HPVl6和18亚型，其中HPV16亚型诱发癌变的潜力最大。HPV基因分型检测的意义HPV的感染在治疗前后，可能存在型别的差异，这可以作为医生治疗效果的评估指标；连续两次HPV分型检测显示单一型别的高危亚型的感染，显示宫颈癌发生的可能性增大；HPV的感染在不同的地区，占主要地位的型别有所不同，分型检测有利对于各地研究、使用疫苗进行HPV感染的预防控制。因此，HPV基因分型检测能够：确认感染危险程度 极高危型HPV16型感染会在几年内发展为宫颈上皮内瘤变三级（CIN3）+至浸润性癌，而非致癌型HPV61的感染，持续很长时间也不会发展为癌。确认是否持续感染高危型持续感染是导致宫颈癌的最主要因素。大多数HPV感染在1-2年内可清除，当间隔一年以上、连续两次以上检测出同一种或组HPV基因型时，被认为是持续性感染。若第一次HPV检测结果阳性，很难确定感染的时间。从感染HPV到发生宫颈癌最少需要8-10年的潜伏时间，连续检测可以有效避免错过治疗纠正的机会。识别传染源人所感染的HPV与感染源的基因型相同。可以使用安全措施及共同治疗和检测进行，有助于持续性感染纠正。疫苗接种指导 只要没有感染疫苗覆盖的类型，接种都是有益的。目前HPV 技术检测面临的问题L1靶标基因整合后脱落漏检现有的技术平台，几乎所有的HPV检测产品均以L1为靶点。无法避免病毒进入细胞后从游离态变为整合态，L1基因脱落，导致恶变样本漏检。动态范围窄，高危低载量出现漏检以目测法和荧光法定性的检测，动态范围窄。当多基因型混合感染时，无法检出高危低载量HPV病毒，导致高危致癌型漏检。致癌高中危型未全覆盖，造成漏检目前试剂盒无法同时检测IARC在2012年提出的2B类以上27个致癌HPV基因型，从而导致中危致癌型漏检。应用核酸质谱技术进行人乳头瘤病毒(HPV)分型检测的优势对高危型采用致癌基因E6，极高危HPV 16/18型采用E6/L1双基因，从而避免病毒基因整合造成的假阴性，能够最大限度避免出现漏检；高灵敏度：可扫描超过40种HPV基因型。特异性PCR扩增+探针单碱基标记，以分子量分型，灵敏度达个位拷贝，超宽动态范围超过9个数量级。能够防交叉反应以及防扩增污染，从而有效避免假阳性。高通量：每天可检测上千个样本。东西分析经过多年的开发，基于飞行时间质谱技术平台成功开发出40多种HPV分型的应用方案---能够同时快速检测出超过20种高危和低危致癌及常见致疣HPV型以及超过20种可能致癌和低危致疣HPV型。能够有效避免恶变样本漏检和假阳性，从而为临床提供早期宫颈癌的精准诊断，并为治疗提供准确的参考建议。Ebio Reader 3700 Plus飞行时间质谱仪操作简单无需复杂的样品前处理。性能稳定长寿命固体激光器；飞行管随环境温度、湿度的变化小，保证检测的稳定 ；高效网筛离子源，提高仪器的灵敏度 ；PIE高压脉冲电源控制，实现离子的延迟推斥，提高整体仪器的分辨能力。软件智能基于神经网络聚合分类法的人工智能软件；拥有强大数据库，实现对菌种的实时鉴定；具备聚类分析功能，可进行T-test等数据分析；具有自建库功能，可根据用户实际情况建立自有菌种库 ；可根据用户具体需求，进行相应升级，用于疾病蛋白标志物和核酸基因分型的检测。应用范围广广泛用于临床、疾控、食品安全、农业、工业、出入境检疫等领域。往期回顾BREAK AWAY核酸质谱之漫话一：什么是核酸质谱核酸质谱之漫话二： 核酸质谱法鉴定结核病及其耐药性

p 　　近日，国家自然科学基金委员会化学科学部在北京召开了2017年度“科学仪器基础研究专款”项目结题验收会。唐波教授作为山东师范大学获批的首个科学仪器基础研究专款项目“适用于单细胞内活性小分子物种检测的荧光分析仪”的负责人参加会议，并进行结题汇报。 /p p 　　该项目在以活性小分子为重点对象的新型荧光探针研究的基础上，以设计的多功能微流控、单细胞分析芯片、双激光诱导荧光三色检测以及信号采集与系统控制等关键技术为单元模块，研制出了适用于单细胞内活性小分子物种检测的荧光分析仪 建立了单细胞内浓度差别大的多种重要小分子(活性氧、活性氮、巯基化合物、金属离子等)的同时定量检测新方法，获取了单细胞内这些活性小分子的含量、水平变化与细胞分子事件的相关性信息。 /p p 　　项目研制的仪器，解决了目前商品化荧光光谱仪不适应单细胞、激光共聚焦与流式细胞仪难以准确定量单细胞内活性小分子的不足，为单细胞分析、小分子检测等领域提供了一种重要的科学仪器。项目建立的分析方法，突破了难以同时获取单细胞内多种重要小分子定量信息的瓶颈，将在单细胞水平上为活性小分子相关的生理病理机制研究提供一种全新的分析方法。项目执行期间发表SCI论文74篇，总引用1676次 申请发明专利14件，授权5件 研究成果获得省部级奖励2项，并在人才培养方面取得了显着成效。 /p p 　　验收专家组听取了项目负责人的汇报，审阅了相关资料，观看了研制仪器核心部件及仪器正常工作状态的录像，经质询、评议，认为该项目研究工作全面完成了研究计划，取得了突出进展，以综合评价优秀的优异成绩通过验收。 /p p br/ /p

近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所的宋一之团队与尹焕才团队在高灵敏增强拉曼气体传感方面取得进展。研究团队开发了一种具有超高灵敏性的柔性多孔三维玫瑰花枝状纳米增强基底，可实现气相与液相中有机小分子的高灵敏检测。研究成果发表在Analytical Chemistry上。高灵敏微量气体传感在环境污染研究、人体挥发性有机物（VOCs）检测中具有重要现实意义。迄今为止，已有多种分析技术被用于气体检测，但大多存在成本高、操作复杂、分析过程耗时等缺点。表面增强拉曼散射（SERS）作为一种有力的痕量分子检测工具，可利用基底的表面等离子体共振耦合和电荷转移效应大幅增强目标分子的拉曼散射信号，具有高灵敏、简单、快捷、无损和特异指纹识别的特点，在气体传感领域具有突出的优势。对此，该研究通过化学生长与微纳加工相结合的方式在柔性多孔滤膜上制备了纳米氧化锌金属三维异质结构（图1），并利用酰胺反应选择性地捕获腐胺和尸胺分子，实现了低浓度气体分子的高灵敏定量检测（腐胺检测限：1.26×10-9 M，尸胺检测限：2.5×10-9 M），比同类研究报道的检出限高出2~3个数量级（图2）；另外，还实现了在液相中的超高灵敏度定量检测（腐胺检测限：3.2×10-16 M，尸胺检测限：1.6×10-13 M），比同类研究报道的检出限高出6~9个数量级，充分证明了该SERS传感器在液相与气相有机小分子检测的巨大潜力。鉴于该三维柔性SERS基底的多孔特性和优异的增强性能，将其与微流体装置和便携式拉曼光谱仪集成，搭建SERS快速检测系统，有望实现气溶胶中细菌、病毒和污染物的高效捕获与富集，充分发挥该三维基底在气溶胶的高灵敏检测领域的技术优势。研究工作得到国家自然科学基金委、江苏省重点研发产业前瞻项目、中科院科研仪器装备研制项目等项目的经费支持。 　　论文链接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.1c05013图1 基于三维玫瑰花枝状SERS传感基底构筑方法及有机气体分子检测策略图2.液相中（a-f）与气相中（g-l）不同浓度腐胺与尸胺的SERS光谱

近日，岛津的小伙伴们参观了日本化学分析中心反兴奋剂研究实验室，采访了该实验室主任Makoto Ueki博士，了解到有关兴奋剂检测的现状以及近年来采用多级质谱分析法进行兴奋剂检测的新理念。我们希望第一时刻和奋斗在实验室前线的小伙伴分享这些信息。欲知详细采访内容，请您点击“阅读原文”，获得岛津用户专访“多级质谱法检测兴奋剂的新理念”。http://www.instrument.com.cn/news/20120808/081200.shtml 兴奋剂原指运动员为提高成绩而服用的刺激类或致兴奋类药物。随着抑制剂等药物加入世界反兴奋剂组织禁用物质名单，现在我们提及的兴奋剂一词已成为所有禁用药物的统称。兴奋剂检测是维护公平公正体育精神的必要手段，且检测结果是影响运动员职业生涯的重要因素，因此其准确性极为重要，我们必须慎重对待。随着信息化技术普及，各种各样的新型兴奋剂药物和方法层出不穷，每年都会有新的药物添加进世界反兴奋剂组织禁用物质和禁用方法的清单中。我们迫切需要开发新的兴奋剂检测方法。兴奋剂检测难度大，主要源于：（1）不同药物代谢途径不同，找到合适的检测方法费时费力；（2）代谢物在人体内浓度极低（十亿分之一克）；（3）禁用药物种类数百种，而体育赛事样品量巨大。要完成兴奋剂检测，我们首先要有靠谱的高灵敏度、高通量检测设备。岛津高端质谱产品：GCMS-QP2020、LC-MS/MS系列、LCMS-IT-TOF正具备灵敏度高、通量高的特点，能出色完成多种禁用药物的检测。关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台

01研究背景尿酸盐，是尿酸在人体存在的主要形式，也是血清中的强效抗氧化剂，在清除活性氧方面起着关键作用。然而，尿酸盐的过度积累（也称为高尿酸血症）是导致痛风发生的主要风险因素。在肾小管上皮细胞基底膜上，尿酸转运体GLUT9蛋白可以将尿酸从细胞转运至血液，提升血液中的尿酸含量，是一个非常有潜力的药物研发靶点。然而，由于缺乏强选择性且高效力的抑制剂，开发一种针对GLUT9有效且安全的可以用来治疗痛风的药物仍然是一个很大的挑战。这次我们带来的这篇文献，借助NanoTemper公司的专利微量热泳动（MST）技术--无标记检测方式成功揭示了GLUT9蛋白与其底物尿酸 (UA) 和天然小分子抑制剂芹菜素 (API) 结合的分子机制，为后续的相关药物设计和优化奠定了重要基础。https://doi.org/10.1038/s41467-024-49420-9IF: 14.7 Q1 IF: 14.7 Q1 02研究内容深圳转化医学研究院潘孝敬团队联合清华大学和西湖大学等单位在解析了GLUT9-UA复合物的基础上，通过MST技术分别测定GLUT9不同突变体与底物UA的结合亲和力，深入分析和验证了GLUT9与底物UA的相互作用。还通过将只转运葡萄糖的GLUT1替换 GLUT9的对应残基，使用MST测定亲和力，揭示了GLUT9的独特底物偏好性的分子基础。图1：MST实验测定GLUT9突变体与尿酸的结合亲和力。结果表明，N333A、E364A、Y327A和W336A的结合亲和力降低，可验证其为关键结合位点。图2：MST实验测定尿酸与GLUT9替代体（来自GLUT1的对应位点替换）的结合亲和力。结果表明，L332I 对尿酸盐结合的影响很小，而 W336F 和 Y327Q显著降低的结合亲和力表明其在确定底物偏好方面发挥关键作用。此外，由于GLUT9与高尿酸血症、痛风等相关疾病具有高度关联性，GLUT9蛋白的特异性小分子抑制剂也是目前研究的热点。 因此，课题组以具有一定选择性，且结合力相对高的天然小分子API为例（IC50=0.69 ±0.11 μM），使用MST微量热泳动技术验证了GLUT9蛋白与API分子的结合。GLUT9蛋白分子量为60 kDa，而API的分子量仅为270Da，分子量相差200倍，如若课题组使用仅其他基于分子量变化的互作技术进行检测，则可能会因信噪比低的问题而检测不到结合。 得益于MST检测技术不依赖于分子量的改变，并且通过无标记的检测方式就可以在溶液中直接检测蛋白与小分子的相互作用，因此有效避免了固定蛋白干扰其检测活性，成功验证了API分子在GLUT9蛋白中的结合和抑制作用效果（图3），同时也揭示了小分子对GLUT9蛋白抑制作用的分子机制，为后续的相关药物设计和优化奠定了基础。图3：MST实验测定了GLUT9突变体与API的结合亲和力。结果表明，N458A、Y327A、W336A 和 C427A 的结合亲和力显著降低，表明其为影响结合的关键位点，而I209A 和 E364A 对 API 结合无显著影响。03技术优势在这篇研究中，通过MST技术成功揭示了GLUT9蛋白与其底物尿酸 (UA) 和天然小分子抑制剂芹菜素 (API) 结合的分子机制，在检测时无需对GLUT9蛋白进行标记或固定处理，通过检测蛋白内源荧光的变化来进行分子互作亲和力的检测。Monolith系列仪器不依赖于分子量的改变，蛋白用量少，受缓冲液体系限制小，可以在溶液中表征GLUT9蛋白与小分子的亲和力，在小分子结合机制研究中有显著优势。Monolith分子互作检测仪 直接在溶液中检测亲和力，无需固定 无惧分子量的变化，轻松检测各种类型小分子 检测一个Kd仅需10min 无微流控系统，无需清洗维护

雌激素是一类有广泛生物活性的类固醇化合物，它具有促进和维持女性生殖器官和第二性征的生理作用。作为兽药，雌激素能够使母畜不怀孕产奶或者治疗母畜不孕症。中华人民共和国农业部2002年12月24日农业部发布了第235号公告《动物性食品中兽药最高残留限量》，对有关雌激素类的药物作出了明确的规定，规定苯甲酸雌二醇仅做治疗药物使用，禁止使用乙烯雌酚及其盐、脂，以及醋酸甲孕酮等物质，并且规定上述物质在动物性食品中不得检出。同时欧盟第96/22/EC指令、美国食品药品管理局(FDA)、日本肯定列表也禁止在动物源性食品中使用激素类药物。 本方案根据《GB/T 21981-2008 动物源食品中激素多残留检测方法 液相色谱-质谱质谱法》，使用岛津超高效液相色谱仪LC-30A和三重四极杆质谱仪LCMS-8040联用，建立了快速准确测定奶粉中雌激素的方法，结果显示8种样品在定量限上均有很好的响应，方法定量限满足《GB/T 21981-2008 动物源食品中激素多残留检测方法液相色谱-质谱质谱法》中的要求。 了解详情，请点击&ldquo 超高效液相色谱三重四极杆质谱联用法测定奶粉中的雌激素&rdquo 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。

近日，湖南大学谭蔚泓院士团队与浙江大学医学院附属第一医院黄河教授团队开发了一种基于核酸适体的质谱流式技术，用于单细胞的细胞表面蛋白分析，旨在为疾病的精准分子分型提供一个新的平台技术。该方法不仅能够实现培养细胞的分子分型和分类，还能结合机器学习，实现临床样本亚型的分类。该方法极大地扩展了核酸适体的应用领域，并为疾病的分类和诊断提供了新方法。　　背景介绍：　　高度异质性是恶性肿瘤的重要特征，同一疾病的不同亚型可能对临床治疗有着完全不同的反应。因此，疾病的精准分子分型对其诊疗研究具有重要意义。虽然基因组测序和转录组测序已经成为最常用的分类策略，但它们无法提供蛋白质的表型和功能数据。单细胞水平的膜蛋白分析将为疾病分型提供重要信息。流式细胞术提供了高通量的单细胞测量技术。然而，由于荧光光谱重叠问题，限制了荧光流式细胞术的多元分析能力。质谱流式作为一种先进的替代方法，具有信号重叠小和细胞背景噪声低等优点，已展现出在一次实验中同步测量超过40个细胞参数的能力。尽管质谱流式技术在多路复用单细胞分析中的巨大潜力，但其在肿瘤分类中的潜力受到识别探针种类不足的限制。　　核酸适体作为一种新型的识别配体，具有特异性高、合成简单、免疫原性低、修饰方便等优势。此外，以完整的活细胞为筛选对象，可以通过Cell-SELEX（指数富集配体进化技术）获得大量能够特异性识别细胞膜蛋白标志物的核酸适体。　　本文亮点：　　基于以上研究背景，湖南大学谭蔚泓院士团队联合浙江大学医学院附属第一医院黄河教授团队设计、合成了一种由二乙烯三胺五乙酸（DTPA）基元组成的聚合物，用于螯合多个金属离子。然后，选择了一系列识别不同细胞表面生物标志物的核酸适体，每个适体分别与螯合了不同金属离子的聚合物偶联（Apt-MICP）。最后，评估了基于Apt-MICP的细胞表面蛋白分析在培养细胞和临床样本中用于血液恶性肿瘤（HM）精确分类的潜力（图1）。图1. 基于核酸适体的质谱流式分析技术用于血液恶性肿瘤的分子分型作者首先对聚合物进行了设计与合成，并通过点击化学将其与核酸适体相连（图2a）。利用琼脂糖凝胶电泳和高效液相色谱对产物进行表征，证明了sgc8c-MICP的成功合成（图2b，c）。同时，在核酸适体上修饰上荧光基团，利用荧光流式验证了sgc8c-MICP仍然能够靶向CEM细胞，而不会结合Ramos细胞（图2d，e）。图2. sgc8c-MICP的合成与表征　　在证明了该策略的有效性之后，作者挑选了15条相关的核酸适体，将其连接上螯合了不同金属离子的聚合物，得到15条Apt-MICP。将15条核酸适体联用，依次对8种血液恶性肿瘤细胞系进行结合，通过质谱流式进行分析。将得到的结果进行归一化，并用热图进行展示（图3a）。利用viSNE降维分析方法对分型结果进行分析，实现8种细胞的区分（图3b）。结合无监督的主成分分析方法，实现血液恶性肿瘤细胞系更精确的区分（图3c）。图3. 血液恶性肿瘤细胞系的细胞表面特征分析及分类　　利用上述合成的15条Apt-MICP，结合五种相关的抗体，实现了31例血液恶性肿瘤临床样本（包括AML、ALL、B淋巴瘤以及CML四种亚型）的分子分型（图4a）。由于临床样本的异质性高，作者利用机器学习的方法进行PLS-DA建模，并成功将四种亚型的样本区分开来（图4b），总体准确率达到了100%（图4c）。图4. 临床样本训练集的分子分型和分类　　为了进一步验证该模型的有效性，作者又收集了15例临床样本，得到了分子图谱（图5a）。将分型结果输入到模型当中，实现对每个样本亚型的判定，总体准确率达到了80%（图5b）。图5. 临床样本测试集的分子分型和分类　　总结与展望：　　综上所述，该研究开发了一个基于核酸适体的质谱流式检测平台，用于精确的癌症分类。作者合成了一系列核酸适体-金属标签探针，并证明了它们在细胞类型特异性结合以及质谱流式检测方面的良好性能。通过用15个核酸适体探针分析细胞表面特征，可以很好地区分8个HM细胞系。此外，通过结合机器学习（PLS-DA），对HM临床样本的四个亚型构建了一个高质量的分类模型，在训练集中分类总准确率为100%，在测试集中分类总准确率为80%。基于这些结果，基于核酸适体的质谱流式平台有望在其他疾病的分类和诊断中得到广泛应用。该工作以Research Article的形式发表在CCS Chemistry。

3月24日，品生医学项目落地暨中美精准医疗与诊断研究中心项目启动仪式在滨海新城中国东南大数据中心举行。或许在不久的将来，该中心将为福建省乃至全国医检市场带来不一样的新体验。　　据介绍，福建中美精准医疗与诊断研究中心是由福建品生医学联合美国密苏里大学精准医疗与诊断研究院，以及福建多家重点医疗机构合作共建。　　品生医学负责人成晓亮表示，临床质谱技术是一种新的医疗检测科技，在临床检验中具有高特异性、高准确度、高灵敏度、高简便性、线性范围宽及高通量的优点，比如可通过尿液、血液检测部分癌症及心血管病。质谱检测进入临床诊断领域，已是业内公认的新热点。　　成晓亮介绍，品生医学选择落户福州滨海新城，是因为这里有优良的投资环境、人文环境以及巨大的市场潜力，加上国家东南大数据中心的落户，让他们看到了很好的发展前景。品生医学项目在福州滨海新城注册福建品生万福医学检验有限公司，一期将投资5000万元建立医学检验所，搭建国内首创的高通量临床质谱分子诊断平台 开展第三方临床检验业务，检验项目覆盖心血管病、肿瘤、神经病、代谢病、新生儿遗传病等领域 联合本地医疗机构，共同建设福建大健康生物样本库，构建分子诊断层面的健康大数据，推动区域精准医疗、临床医疗的发展。

8月14日，山西省太原市清徐县举办中轻检验认证(太原)有限公司、清徐食醋检测认证创新平台、国家市场监督管理技术创新中心(轻工业消费品质量安全)清徐分中心揭牌仪式。　　清徐县是全国四大名醋产地之一，也是山西老陈醋的正宗发源地，2020年12月被命名为“中国醋都清徐”，2022年9月“清徐老陈醋”入选首批省级重点专业镇。借力专业镇的政策东风，清徐县大力发展醋产业，组建醋产业发展联盟，食醋年产量近80万吨，产品远销36个国家和地区，醋产业链实现年产值65亿元。　　产业要发展，质量是关键。今年3月，清徐县制定出台老陈醋专业镇高质量发展实施方案，提出实施质量提档升级行动，重点推进清徐食醋检测认证创新平台的技术创新中心、质量检测中心、技术培训中心、真实品质认证中心、品牌运营中心五大中心建设工作，为食醋产业创新高质量发展提供质量基础设施的“一站式”服务。7月，“清徐陈醋”团体标准发布，制定实施统一的工艺流程，率先将食醋真实性指标引入清徐陈醋产品标准中来，实现了高标准引领清徐陈醋产品质量提级。　　据了解，清徐食醋检测认证创新平台目前已投入3000万元，落地建成了技术创新中心，并已正式投入运营。技术研究团队牵头研发的《食品补充检验方法 冰乙酸假冒食醋的鉴别方法》已于今年6月14日在国家市场监督管理总局官网正式发布，该方法采用稳定同位素质谱技术创新替代特定位点核磁共振波谱技术，实现了准确测定食醋中乙酸中甲基位点氢稳定同位素比值的技术突破，可在20分钟完成酿造食醋与冰乙酸勾兑食醋的真实品质差异鉴别。这个平台将定期为清徐县乃至山西省醋企提供包括食醋真实性检测在内的技术服务，特别是要对清徐县所有醋企实行“批批抽检，月月公布”的办法，有效排查食醋领域风险隐患。　　揭牌仪式上，清徐县41家食醋企业现场签署了《清徐县食醋企业质量安全责任承诺书》，公开承诺将始终坚持质量第一、信誉至上的原则，全面履行企业社会责任和食品质量安全主体责任，建立质量安全应急预案和产品质量召回制度，设立质量投诉电话，杜绝损害消费者权益的事件发生，不断提升产品质量和服务水平。

引言新冠病毒肺炎疫情的爆发，推动了国内分子诊断技术的高速发展，同时也使得“核酸”成为大家耳熟能详的词汇。当前的核酸分析技术，主要是基于荧光定量PCR（qPCR）的原理，虽然具有灵敏、准确、便捷的优势，但却通常只能对少于5个的靶标进行分析。不过这样相对有限的检测靶标数目，虽然在新冠检测等特定应用场景已经足够有效（即判断是否感染新冠），却难以应对一些复杂疾病的检测，如肿瘤、出生遗传缺陷、精-准用药的检测等。因为这些疾病通常都涉及到更多的基因变异情况，需要有具备更广泛的检测能力的技术。而核酸质谱技术，就是一个非常好的进行多重核酸分析的分子诊断平台。核酸质谱原理说到质谱的技术，领域内的人应该并不是完全陌生。顾名思义，质谱就是对“质量”进行精-确检测的精密设备，也是临床诊断领域快速发展的未来平台之一。质谱可以用来检测蛋白质和代谢物，也可以用来检测核酸。生命的遗传物质DNA分子是由4种碱基——ATCG所构成的，每种碱基的分子质量不同。核酸质谱犹如一把高精度的天平，可区分单个碱基的质量差异(GATC)（图1）。当核酸发生变异的时候，不论是碱基的替换还是修饰，都会改变DNA的分子质量，核酸质谱通过对这种质量变化的精确分析，就能够对其进行精-准的识别。通过这种方式，核酸质谱既可以检测基因的多态性和基因的突变，也可以检测核酸的化学修饰，还能够对拷贝数变异和修饰水平等进行定量的分析。图1 DNA分子碱基组成核酸质谱的优势相比传统的qPCR等分子诊断手段，核酸质谱拥有多重、准确、高通量的优势。这是由核酸质谱的检测原理和技术路线所决定的。首先，核酸质谱直接依据分子量的差异来进行检测，只要待测靶标扩增后的分子量不同，就可以相互区别开来，不会像传统的qPCR一样受到荧光通道数的限制。因此，50重乃至更多靶标的分析，

6月份有188项仪器及检测相关标准将实施——质谱检测类仪器领衔我们通过国家标准信息平台查询到，在2022年6月份将有188项仪器及检测行业的国家标准与行业标准将实施。农林牧渔食品类标准占1/4；化工塑料与医疗卫生紧随其后，分别有19%和15%。除此之外轻工、电子电器、环境等也有新标准将实施。6月份将要实施标准类别图我们简单整理了涉及分析检测仪器的相关标准，在这些标准中使用到质谱仪器检测的标准有29条，液质联用和气质联用仪器几乎平分秋色；使用光谱仪器、色谱仪器、PCR检测的标准也分别都有9条。标准中使用到的仪器类别其他的标准如下：需要相关标准的，点击链接即可下载收藏↓农林牧渔食品标准（47个）GB/T 40998-2021 变性淀粉中羟丙基含量的测定 分光光度法 GB/T 40956-2021 食品冷链物流交接规范 GB/T 40963-2021 冻虾仁 GB/T 40962-2021 干鲍鱼 GB/T 40964-2021 桃冷链流通技术操作规程 GB/T 40960-2021 苹果冷链流通技术规程 GB/T 40944-2021 饲料粒度测定 几何平均粒度法 GB/T 13082-2021 饲料中镉的测定 GB/T 40945-2021 畜禽肉质量分级规程 GB/T 40942-2021 畜禽饲料安全评价 肉鸡饲养试验技术规程 GB/T 40943-2021 梅花鹿茸分等质量 GB/T 40941-2021 马鹿茸分等质量 GB/T 40851-2021 食用调和油 GB/T 20980-2021 饼干质量通则 GB/T 10781.8-2021 白酒质量要求 第8部分：浓酱兼香型白酒 GB/T 20981-2021 面包质量通则 GB/T 17204-2021 饮料酒术语和分类 GB/T 15109-2021 白酒工业术语 SN/T 5406-2021 进口食用植物油中转基因成分检测方法 SN/T 5364.8-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第8部分：克罗诺杆菌属（阪崎肠杆菌） SN/T 5364.7-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第7部分：产志贺毒素大肠埃希氏菌 SN/T 5364.6-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第6部分：单核细胞增生李斯特氏菌 SN/T 5364.5-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第5部分：金黄色葡萄球菌 SN/T5364.4-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第4部分：创伤弧菌 SN/T 5364.3-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第3部分：溶藻弧菌 SN/T 5364.2-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第2部分：霍乱弧菌 SN/T 5364.1-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第1部分：副溶血性弧菌 SN/T 5362-2021 出口食品中氟啶虫胺腈残留量的测定 SN/T 5361-2021 出口食品中阪崎克罗诺杆菌检测方法 fusA基因测序法 SN/T 5360-2021 出口动物源食品中万古霉素和去甲万古霉素残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 SN/T 5359-2021 出口动物源食品中阿奇霉素残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 SN/T 5358-2021 出口茶叶中氯噻啉残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 SN/T 5357-2021 出口保健食品中多类非法添加物的测定 液相色谱-质谱/质谱法 SN/T 5323-2021 食品接触材料 高分子材料 塑料中对羟基苯甲酸酯类物质迁移量的测定 液相色谱串联质谱法 SN/T 5320-2021 食品接触材料 高分子材料 食品模拟物中偏苯三甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸及邻苯二甲酸的测定 高效液相色谱法 SN/T 5309-2021 食品接触材料 高分子材料 食品模拟物中壬基酚和辛基酚的测定 液相色谱-串联质谱法 SN/T 5308-2021 食品级润滑油中苯、甲苯、氯苯、对二甲苯和邻二甲苯的测定 顶空气相色谱-质谱联用法 SN/T 5407-2021 进境水果预检规程 SN/T 5208-2021 短体线虫（非中国种）检疫鉴定方法 SN/T 4675.32-2021 出口葡萄酒中氮稳定同位素比值测定方法 SN/T 4233-2021 进境牛羊指定隔离检疫场建设规范 SN/T 2523-2021 进境水生动物指定隔离检疫场建设规范 SN/T 2231-2021 出口食品中呋虫胺及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法 SN/T 2210-2021 出口食品中六价铬的测定 SN/T 2203-2021 食品接触材料 木制品类 食品模拟物中多环芳烃的测定 SN/T 0494-2021 出口粮谷中克瘟散检验方法 SN/T 2032-2021 进境种猪指定隔离检疫场建设规范 冶金标准（8个）SN/T 5402-2021 进出口合金钢初级产品检验规程 SN/T 5401-2021 进出口不锈钢初级产品检验规程 SN/T 5400-2021 进出口铁及非合金钢初级产品检验规程 SN/T 5399-2021 进出口生铁检验规程 SN/T 5351-2021 铝和铝合金中氢的测定 惰性气体熔融-红外吸收法 SN/T 5347.2-2021 铬矿石中铅、锌、磷、钛和镍含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 SN/T 5347.1-2021 铬矿石中碳和硫含量的测定 高频红外吸收法 GB/T 40883-2021 微合金钢锻件 通用技术条件 环境标准（10个）HJ 653-2021 环境空气颗粒物(PM10和PM2.5)连续自动监测系统技术要求及检测方法 HJ 1210—2021土壤和沉积物 13 种苯胺类和 2 种联苯胺类化合物的测定 液相色谱-三重四极杆质谱法 HJ 1214-2021水质 可吸附有机卤素（AOX）的测定 微库仑法 HJ 1215-2021水质 浮游植物的测定 滤膜-显微镜计数法 HJ 1216-2021水质 浮游植物的测定 0.1 ml计数框-显微镜计数法 HJ 1219-2021环境空气和废气 吡啶的测定 气相色谱法 HJ 1220-2021环境空气 6种挥发性羧酸类化合物的测定 气相色谱-质谱法 HJ 1221-2021环境空气 降尘的测定 重量法 HJ 1222-2021固体废物 水分和干物质含量的测定 重量法 HJ 1240-2021固定污染源废气 气态污染物(SO2、NO、NO2、CO、CO2)的测定 便携式傅 立叶变换红外光谱法 医疗卫生生物标准（28个）WS/T 798—2022 消毒剂消毒效果定性试验标准 应用稀释法 WS/T 797-2022 现场消毒评价标准 WS/T 796—2022 围手术期患者血液管理指南 WS/T 795—2022 儿科输血指南 WS/T 794-2022 输血相容性检测标准 WS/T 793-2022 妇幼保健机构医用设备配备标准 GB/T 22576.4-2021 医学实验室 质量和能力的要求 第4部分：临床化学检验领域的要求 GB/T 22576.7-2021 医学实验室 质量和能力的要求 第7部分：输血医学领域的要求 GB/T 22576.6-2021 医学实验室 质量和能力的要求 第6部分：临床微生物学检验领域的要求 GB/T 22576.5-2021 医学实验室 质量和能力的要求 第5部分：临床免疫学检验领域的要求 GB/T 22576.3-2021 医学实验室 质量和能力的要求 第3部分：尿液检验领域的要求 GB/T 22576.2-2021 医学实验室 质量和能力的要求 第2部分：临床血液学检验领域的要求 GB/T 39367.1-2020 体外诊断检验系统 病原微生物检测和鉴定用核酸定性体外检验程序 第1部分：通用要求、术语和定义 GB 8369.2-2020 一次性使用输血器 第2部分：压力输血设备用 GB/T 41008-2021 生物降解饮用吸管 GB/T 41010-2021 生物降解塑料与制品降解性能及标识要求 GB/T 40980-2021 生化制品中还原糖的测定 柱前衍生高效液相色谱法 GB/T 40974-2021 核酸样本质量评价方法 GB/T 28842-2021 药品冷链物流运作规范 GB/T 40939-2021 低温医用冷库通用技术要求 GB/Z 12414-2021 药用玻璃管 YY/T 1733-2020 医疗器械辐射灭菌 辐照装置剂量分布测试指南 YY/T 1713-2020 胶体金免疫层析法检测试剂盒 YY 0341.2—2020 无源外科植入物 骨接合与脊柱植入物 第2部分：脊柱植入物特殊要求 YY 0341.1—2020 无源外科植入物 骨接合与脊柱植入物 第1部分：骨接合植入物特殊要求 YY 1727-2020 口腔黏膜渗出液人类免疫缺陷病毒抗体检测试剂盒（胶体金免疫层析法 ）YY/T 1711-2020 放射治疗用门控接口 YY 0899—2020 医用微波设备附件的通用要求 化工橡胶塑料标准（36个）GB/T 40934-2021 滚塑成型 粉末流动性的试验方法 GB/T 41000-2021 聚碳酸酯（PC）饮水罐质量通则 GB/T 41001-2021 密胺塑料餐饮具 GB/T 40640.3-2021 化学品管理信息化 第3部分：电子标签应用 GB/T 40970-2021 化妆品中氨含量的测定 滴定法 GB/T 40955-2021 化妆品中八甲基环四硅氧烷（D4）和十甲基环五硅氧烷（D5）的测定 气相色谱法 GB/T 40950-2021 化妆品中烷基(C12～C22)三甲基铵盐的测定 高效液相色谱串联质谱法 GB/T 40891-2021 化妆品中新铃兰醛的测定 气相色谱-质谱法 GB/T 40899-2021 化妆品中禁用物质溴米索伐、卡溴脲和卡立普多的测定 高效液相色谱法 GB/T 40901-2021 化妆品中11种禁用唑类抗真菌药物的测定 液相色谱-串联质谱法 GB/T 40900-2021 化妆品中荧光增白剂367和荧光增白剂393的测定 液相色谱-串联质谱法 GB/T 40896-2021 化妆品中二乙二醇单乙醚的测定 气相色谱-质谱法 GB/T 40897-2021 化妆品中碱金属硫化物和碱土金属硫化物的测定 亚甲基蓝分光光度法GB/T 40898-2021 化妆品中禁用物质贝美格及其盐类的测定 高效液相色谱法 GB/T 40894-2021 化妆品中禁用物质甲巯咪唑的测定 高效液相色谱法 GB/T 40895-2021 化妆品中禁用物质丁卡因及其盐类的测定 离子色谱法 GB/T 40935-2021 青贮牧草膜 GB/T 40937-2021 塑料管道系统 塑料复合管材和管件长期强度的测定方法 GB/T 40933-2021 塑料制品 薄膜和薄片 热塑性塑料薄膜试验指南 GB/T 40919-2021 管道系统用聚乙烯材料 与慢速裂纹增长相关的应变硬化模量的测定 GB/T 40921-2021 发泡聚丙烯（PP-E）珠粒 GB/T 40918-2021 聚苯乙烯户外仿木板材通用技术要求 GB/T 40911.2-2021 塑料制品 聚甲基丙烯酸甲酯板材 类型、尺寸和特性 第2部分：挤出板材 GB/T 40916-2021液化气储运用高强度聚氨酯泡沫塑料 GB/T 40911.3-2021 塑料制品 聚甲基丙烯酸甲酯板材 类型、尺寸和特性 第3部分：连续浇铸板材 GB/T 1037-2021 塑料薄膜与薄片水蒸气透过性能测定 杯式增重与减重法 GB/T 14455.1-2021 精油 命名原则 SN/T 5403-2021 进口烟花检验规程 SN/T 5350.2-2021 硫磺 砷含量的测定 原子荧光光谱法 SN/T 5350.1-2021 硫磺 酸度的测定 自动电位滴定法 SN/T 5349-2021 硅胶耐热材料中硅氧烷类化合物的测定 气相色谱-质谱/质谱法 SN/T 5348-2021 工业壬醇含量的测定 气相色谱法 SN/T 5346-2021 粉末涂料 挥发性有机化合物（VOC）的测定 SN/T 5345-2021 PET塑料中间苯二甲基异氰酸酯含量的测定 气相色谱-质谱法 SN/T 5322-2021 再生皮革的鉴别方法 SN/T 5310-2021 涂料中4-叔戊基苯酚和对特辛基苯酚含量的测定 气相色谱法 石油地质矿产标准（5个）GB 41022-2021 煤矿瓦斯抽采基本指标 GB/T 40961-2021 岩石三轴试验仪校验方法 SN/T 5311-2021 原油及燃油中硫化氢的测定 快速液相萃取法 SN/T 4763.2-2021 煤中汞含量的测定 氧弹燃烧-原子荧光光谱法 SN/T 3125-2021 液态烃燃料燃烧热的测定 弹式量热计法 玻璃陶瓷建材标准（5个）SN/T 5356-2021 卫生洁具表面耐磨性能试验方法SN/T 5355-2021 陶瓷地砖防滑性能测试方法 动摩擦系数法SN/T 5354.2-2021 地面材料防滑性能测试方法 第2部分：倾斜平台法SN/T 5354.1-2021 地面材料防滑性能测试方法 第1部分：摆锤法SN/T 5315-2021 光催化自洁陶瓷性能测试方法 荧光探针法 轻工标准（19个）GB/T 40969-2021 纸和纸板 颜色的测定（D50/2°漫反射法) SN/T 5352-2021 纸制耐热材料中全氟和多氟化合物的测定 GB/T 40968-2021乐器产品中多环芳烃的测试方法

今年的BCEIA2019坚持“分析科学 创造未来”的方向，围绕“生命 生活 生态——面向绿色未来”的主题展开了多项特色主题活动，仪器互动体验就是其中一大亮点。 主办方安排了多类分析产品进行现场演示，让用户现场体验仪器的使用过程，了解其检测能力。清谱科技的小型质谱分析系统也应邀参加了此次活动，为大家介绍了其在毒品快速筛查检测中的相关应用，并演示了操作过程，为公安、海关、司法等机构简化现场检测步骤，提升现场检测能力提供了有力的技术支撑，质谱评议组莅临展区观看了演示过程，兴致盎然的进行了交流，提出了宝贵的意见，并对产品表示认可及好评。专家了解“miniβ小型质谱检测系统” 此次活动中，miniβ小型质谱检测系统以检测“样品中甲基苯丙胺”为例进行了现场操作演示，操作人员将样品溶液滴加到试剂盒内，再滴加适量溶剂后直接插入质谱仪中，miniβ小型质谱检测系统点击“开始测试”按钮，仪器在90秒内完成了检测，并在屏幕中显示出了“甲基苯丙胺”的检测结果。整个过程无需外接气源及其它辅助设备，非专业人员即可操作完成，小巧的机身可随意摆放挪动，适合现场及车载等多种实时检测场景。用户了解现场检测过程 该仪器使用的试剂盒采用第二代纸喷雾技术-PCS技术，满足了纯品、伪装样品及生物样品等多种形式样品需求，数据库包含精神药品、麻醉药品及新精神活性物质等数百种管制类药品，具备各种现场检测及筛查功能。 除了毒品检测外，该产品也可用于食品药品监察及医疗行业，更多应用及功能演示，请您莅临展位详细了解。（展位号：6A001）

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。