质谱出来个分子量

质谱仪器作为一种质量检测仪器，被应用到各个学科领域中，尤其是在化学化工、环境能源、医药、生命及材料科学等领域发挥着重要作用。在常规质谱分析中，被分析物质首先被离子化，随后各种离子被引入真空中的质量分析器，在分析器中的电场或磁场作用下，离子的运动特性随其质荷比不同而产生差异，因而造成时空上的分离，并由检测器依次检测出来。而在这种原理下，质谱仪测量的是离子的质荷比（m/z)，而不是质量本身。利用质谱仪器对样品的分析过程中，样品的雾化过程十分关键。目前，常用的电喷雾技术原理是由John Fenn提出的电喷雾电离（ESI）技术，这一理论也获得了2002年的诺贝尔化学奖。通常对蛋白质这种大分子来说，ESI质谱中都会呈现多种价态的谱峰群，群落中的每一组为某个电荷态该蛋白质的各个同位素峰、盐峰以及加合物峰等。由于电荷态z通常是连续的整数分布（例如z = 11，12....21,22...)，人们可以通过计算不同电荷数对应的群落m/z的间隔来推算各组的电荷数z，进而求出实际的质量m的分布，也可以使用软件进行解卷积得到m分布。这种分析手段对于分析分子量较小（分子量在5万以下）、简单纯净的蛋白样品还是很有效的。然而，在实际应用中对天然蛋白和病毒颗粒的分析却不那么简单。随着分子量上升，分子结构越来越复杂，各种翻译后修饰使被测蛋白的分子量出现差异化，很宽的质量分布（可达上千Da）使得不同价态的峰群连接在一起。如图1所示，这种缺少电荷状态以及同位素峰的“死亡驼峰”，我们很难通过解卷积的形式进行分析。并且，对于很多糖蛋白，分子量超过3、4万就出现峰群交叠，无法用解卷积软件来获得分子量的分布信息。因此，对于大生物分子的质谱分析，仅靠提高仪器的分辨率是无济于事的。在这种情况下，电荷检测质谱（CDMS）技术便成为了我们的“救命稻草”。电荷检测质谱（CDMS）通过同时测量单个离子的质荷比和电荷数，进而计算获得离子质量m。因此，相较于其他类型质谱，CDMS技术的关键是如何准确地测量单个离子的电荷。目前，电荷检测质谱技术还没有现成的商品化仪器，只有能够自己开发质谱仪器硬件，或自己改编FTMS软件的专家才能进行这样的实验。而在今年的ASMS会议上，赛默飞公司重磅推出了直接分析质谱技术（DMT），并将其结合在了Orbitrap上，这使得超大分子量的复杂蛋白的直接质谱检测成为了可能。直接分析质谱技术其原理是：在Orbitrap中检测来自离子沿中心电极的中心轴旋转的轴向频率，进而确定离子的m/z信息；与此同时，来自外电极上的感应电荷振幅也会被检测，从而确定离子的电荷z的信息。直接分析质谱技术模式为 Orbitrap 质量分析仪增加了电荷检测功能，能够同时测量数百个单个离子的质荷比 (m/z) 和电荷数 (z)。这使得 Orbitrap 质量分析仪可以直接计算分析物的质量，而不需要根据 m/z 去卷积。根据 m/z 去卷积的方法依赖于测量结果中已分辨的电荷状态和/或同位素分辨的信号。直接分析质谱技术模式提高了分辨率，并且扩展了动态范围，提高了可获得的质量测量结果的上限，同时由于单个离子测量的灵敏度较高，可以从浓度明显较低的样品中采集到更有价值的数据。

专注色谱仪开发与应用 北分三谱出席CISILE 2020 展现企业风采　　2020年12月8日-10日，第十八届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE 2020)在北京国际会议中心盛大召开。CISILE创立于2003年，目前已成为我国科学仪器领域规模大、水平高的国际化专业展会之一。本次CISILE 2020参展企业700余家，参观人次达30000人，同期也举办了多元化的论坛及互动活动，为广大科研人员及行业人士便捷地获取行业新资讯、分享前沿技术和研究成果、交流研讨产业政策搭建了平台。恰逢良机，北京北分三谱仪器有限责任公司也携多款产品亮相CISILE 2020，展示企业风采。 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　北分三谱现场展位图 北京北分三谱仪器有限责任公司(以下简称：北分三谱)正式成立于2009年，是一家集研发、生产、销售和服务于一体的分析仪器生产厂家。北分三谱一直坚持不断追求技术进步，为用户提供优质的服务，矢志不渝地推进“汇谱”品牌建设。如今，北分三谱已为国内知名高等院校、科研单位、生产企业及检验检测机构等提供了大量分析仪器和设备及完整的系统解决方案，赢得了广大用户的支持与信赖。 本次展会上，北分三谱主要展示了全自动顶空进样器、全自动热解析仪等热门产品，吸引了大批观众驻足交流。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　AHS-20A Plus全自动顶空进样器 　　AHS-20A Plus全自动顶空进样器是北分三谱新推出的一款气相色谱仪样品前处理设备。它可预置20个样品，缩短了工作时间，能够快速准确地提取出任何基质中的挥发性化合物，并完整地传输到气相色谱仪。该仪器采用7.0寸图形点阵液晶显示屏，界面清晰简洁；运用以进样原理为主的动画显示与设置，上手快，方便使用者快速操作；同时做到了无需人工干预，提高了分析工作的可靠性和一致性等。 　　除此之外，AHS-20A Plus全自动顶空进样器的兼容性强。它可与国内外各种气相色谱连接，可同步启动色谱及工作站，与色谱协同工作；还能根据客户需要，选配不同工作温度的六通阀及进口惰性进样针。具有多项性能的AHS-20A Plus全自动顶空进样器，价格实惠，真正做到了物美价廉。如今，它在土壤和沉积物、木质材料、水质、固体废物等类别的挥发性有机物测定中发挥着重要的作用，应用非常广泛。 　　　　　　　　　　　　　　　ATDS-20A全自动热解析仪 　　ATDS-20A是一款能够自动完成固相萃取的整个流程，可连续运行20个样品的新一代全自动热解析仪。它除了具有全自动化、触摸大屏显示、开机自检、微机程序控制、操作更为方便等功能优势，还具有令人满意的性能与价格比。 　　同时ATDS-20A全自动热解析仪的自动化程度、重复性和灵敏度等指标符合目前国家新颁布的有关环境检测的标准，并能与国内外的气相色谱仪、气质联用仪相连。它适用于对化工建筑材料、食品、大气及室内环境中沸点在350℃以下各种气体的定性、定量检测。 　　目前，仪器行业已成为我国装备制造行业中发展较快的产业之一，随着仪器的种类不断增多，各行业对于仪器质量与技术要求也越来越高。与此同时，国家对食品安全、环境保护、生产安全、产品质量监督等领域的重视，国内掀起了一股科学检测行业的热潮。 　　北分三谱一直致力于色谱领域的研究。公司创建了一批长期从事色谱仪开发及分析应用、维修经验丰富的工程师团队，在色谱类仪器的维护、维修和调试等方面的技术力量雄厚，专注色谱仪的技术研发与市场调研。 　　相信在接下来的发展，北分三谱能够不断创新和突破，以更好的产品和技术、更加完善的售前售后服务来满足更多用户的需求，不断扩大企业市场，为色谱仪领域做出更多贡献！

嘉兴地处太湖流域下游，城中拥有超过200条河道，水域面积占全市12%。长期以来，上游水源的水质问题严重影响着嘉兴的水环境，导致该市的水域一度被称为“生态之殇”。然而，自2016年国家启动“十三五”期间的水污染控制与治理科技重大专项以来，嘉兴的水环境治理迎来了一次革命性的转变。近日，央视《焦点访谈》报道了嘉兴南湖从“生态之殇”到如今水质达到优良的蝶变过程。报道详细描述了过去7年多来，科学家们所面临的各种挑战以及他们如何凭借现代科技克服这些困难，将嘉兴南湖的水质从原本的Ⅴ类提升至如今的湖库Ⅲ类水（水质级别是依据地表水水域环境功能和保护目标，按功能高低依次划分为五类：Ⅰ-Ⅴ）。嘉兴水生态修复项目的科研团队之一是浙江清华长三角研究院的生态环境研究所。为了快速判断和管控潜在及复杂的污染源，该团队进行了两方面的创新。首先，他们收集了嘉兴市主要河道近十年的数据，并将其整理分析成数据库。一旦某个监测断面出现问题，即可通过实时监测数据与大数据库进行比对，从而快速准确地确定需要重点调查的河道和区域。其次，他们建立了可供比对的污染源指纹库。当出现问题的水样指纹与历史指纹库进行比对分析时，便可迅速锁定所有可能的污染源信息。这里的水样指纹指的是水的“三维荧光指纹”。三维荧光光谱由三个维度的数据组成：激发波长、发射波长和荧光强度。当样品暴露在特定波长的激发光下时，它会发出具有特定频率和强度的荧光。不同类型和浓度的有机物具有不同的荧光特性，因此，通过比较样品的三维荧光光谱和已知物质的标准谱，可以确定样品中存在的有机物种类和浓度。正如刘锐所长所说：“指纹信息是水里有很多可以发射荧光的物质，给它一个激发波长，这个物质就会再发射一个波长，形成一个特定的像指纹一样的图谱出来。”三维荧光光谱法具有高灵敏度、快速分析速度和不需要或仅需要少量前处理的特点，因此被广泛应用于环境监测、水质评价、生物学研究和化学分析等领域。在水环境监测中，它可以帮助准确识别和跟踪水体中的有机污染物，为水质管理提供重要的数据支持。在建立水样指纹库的过程中，日立的荧光分光光度计起到了不小的作用。更高的灵敏度和更宽的波长范围使其能够捕捉到样品中微弱的荧光信号，即使是在极低浓度下也能进行精确的测量。另外，它的扫描速度最快可达60,000nm/min，可以快速的获取样品信息。荧光强度标准化功能可以校正荧光因为测试日期不同而产生的强度微小差别。使得不同时间不同仪器测试的荧光峰强度值有可比性。此外，“EEM Assist” 程序包支持标准化分析，荧光指纹批量输出等功能，使科学家们能够更加高效地处理复杂的水样数据，快速地获取水质信息，为水环境治理和管理提供及时的决策支持。凭借这些优势，日立荧光分光光度计在水环境治理的道路上，助力科学家们克服重重挑战，实现了嘉兴南湖从“生态之殇”到“秀水泱泱”的华丽转变。精准的测量能力和可靠的性能使日立荧光分光光度计成为科学家们的得力工具，为水体中的有机污染物提供了高效、可靠的检测手段。而丰富的产品线也为用户提供了更多选择，包括小型化集成款：F-2700/2710，基础款：F-4700，科研款：F-7100/7000，均可以满足水质检测需求，用户可以根据实际需求选择适合的型号。水环境治理是一项长期而艰巨的任务，需要各方持续不懈的努力。作为全球领先的技术公司，日立时刻关注每个“地球生态红线”的临界点，致力于解决社会课题，努力在保护地球的同时维持社会发展，实现每个人的幸福生活。通过“数字化”、“绿色”、“互联”这三大发展驱动力，日立推动社会创新事业的发展，积极应对SDGs所确定的全球性社会和环境课题，实现可持续发展。让我们共同携手，守护美丽的地球，为子孙后代创造一个更加清洁和健康的未来！

日前，由福建省计量科学研究院承担的国家质检总局科技计划项目《飞行时间质谱仪计量技术研究》(项目编号：2011QK186)通过专家验收。 　　随着科技的发展和分析技术的进步，高分辨质谱的性能不断提升，应用领域逐渐拓宽。飞行时间质谱仪(Time of Flight Mass Spectrometer，TOF)是一种新型质谱仪，是继磁质谱仪、四极杆质谱仪之后的第三代具有广泛用途的质谱仪器，具有可检测的分子量范围大、扫描速度快、仪器结构简单、价格便宜等优势。 　　近年来尤其随着蛋白质组学和代谢组学的发展，各实验室飞行时间质谱的数量迅速增加，越来越多的检测和校准实验室配备了飞行时间质谱仪。拒不完全统计，各个检测和校准实验室每年使用飞行时间质谱出具的报告多达千份。 　　但由于国内缺乏对飞行时间质谱仪的相关标准，难以保证这类仪器的准确性和测定结果的可溯源性。针对此问题，福建计量院提出了评价飞行时间质谱仪的技术特性要求，并建立了技术性能的测试方法，能够保证其测量数据的可靠和准确。 　　资料显示，福建计量院隶属于省质量技术监督局，为依法设置并由国家质检总局授权的省级法定计量检定机构和福建省量值溯源中心。全院拥有检测、科研用房13000平方米，其中恒温恒湿实验室面积为3400多平方米。拥有计量标准器、检测设备3500多台(套)。 　　福建计量院经国家质检总局和省质监局考核并批准建立的经济社会发展需要的公用计量标准达268项 具备经中国合格评定国家认可委员会会认可的校准能力516项，检测能力83项 经国家法定计量检定机构考核并计量授权的检定能力444项，校准能力469项以上。取得水表、电能表、非自动衡器、称重显示器、称重传感器和电子天平等6项国家型式评价实验室资质。 　　近年来，福建计量院负责的科研项目屡屡获奖，此次承担的国家质检总局科技计划项目《飞行时间质谱仪计量技术研究》顺利通过验收，不但解决了对飞行时间质谱仪评价测试问题，还为计量校准机构、实验室提升检测技术能力起到了促进和保障的作用。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 自质谱成像技术于二十世纪80年代前半期诞生以来，至今为止不断持续着技术改革，并被广泛运用于以新药研究和代谢产物研究领域为首的众多领域中。如今仍以提升灵敏度和空间分辨率、重现性等为目标，不断进行着技术改良。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 同时，也开发出多种离子化所需的基质，如何从这些基质中选出适用于检测目标化合物的基质成为重点。 span style=" text-indent: 2em " 除基质选择外，其涂布方法也会对分析结果造成很大影响，因此，现有多个应用于检测目标化合物的基质涂布方法正在研究中。大致可分为喷雾法和升华法两种方法，两种涂布方法均有自己的优缺点，现阶段经常会同时使用两种方法。本公司开发了能控制基质膜厚的基质升华涂布装置iMLayer（图1），对涂布方法进行研究。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 我们针对以往难以重结晶的基质9AA，开发了升华后重结晶的方法，并在此进行报告。此外，还将对小鼠肝脏中低分子量代谢产物的MS成像结果示例进行介绍。 /p p style=" text-align: right text-indent: 2em line-height: 1.75em " ——R.Yamaguchi, E.Matsuo, T.Yamamoto /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 1、不同基质涂布方法对MS成像分析造成的影响 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 基质涂布方法对基质的结晶形成和MS成像分析造成的影响如表1所示。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 与升华法相比，通过喷雾法生成的基质的结晶较粗，并可能因样本中所含成分的渗漏导致空间分辨率降低。均匀性较差，基质溶液干燥后结晶时会依赖湿度和温度等周围环境，因此重现性也会变差。另一方面，样本中所含化合物的提取效果较好，可能提高检测灵敏度。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 相比之下，升华法具有结晶较细、难以渗漏、均匀性好、重现性良好的特点，是高空间分辨率成像所不可或缺的方法。但相对的，其样本中成分的提取效果不佳，在灵敏度上可能存在不利的一面。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 实际的测量灵敏度依赖于检测化合物的结构。例如，在分析磷脂质等时，采用升华法便具有足够的灵敏度，诸如胺碘酮等药物可以足够的灵敏度完成MS成像（参考应用文集B61）。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 另一方面，在检测小鼠肝脏等器官中含有的ADP 和ATP 等低分子量代谢产物时，通过升华法进行基质涂布，由于没有任何提取效果，无法得到足够的灵敏度。因此，绝大多数例子都是通过喷雾法涂布9AA来实施MS成像，但其空间分辨率相对较低。于是，我们对将DHB和CHCA上使用的升华后重结晶法涂布9AA所需的条件进行了研究。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/0178e2f4-5edd-42fd-ab37-3b27f1e3173b.jpg" title=" 微信截图_20200619165723.png" alt=" 微信截图_20200619165723.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " 图1 基质升华装置iMLayer /p p style=" text-align: center " 表1 基质涂布方法对结晶形成和MS成像分析造成的影响 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/962223c2-c637-4894-9498-e953c6d6b688.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 2、基质升华后重结晶法 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 对9AA进行升华后重结晶。如图2所示，将含有5%甲醇的滤纸和升华处理后的样本放入相同容器中，于37℃的恒温环境下静置5分钟。此时，滤纸中的5%甲醇蒸发，渗入样本中，在提取样本中化合物的同时会使少许9AA结晶溶解。之后将其真空干燥器内干燥10分钟，使溶解的9AA进行重结晶。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/b1b946ad-81b9-4670-bd42-0b2b1b03f739.jpg" title=" 33333333333333.png" alt=" 33333333333333.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " 图2 9AA升华后重结晶的方法 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/8767d240-e8eb-44fc-8470-cff5822571a1.jpg" title=" 444444444.png" alt=" 444444444.png" / /p p style=" text-align: center " 图3 成像质谱显微镜iMScopeTRIO /p p style=" text-align: center " 表2 iMScope i TRIO /i 测量参数 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/69636f83-0667-4f8a-a02b-4d1c757bc977.jpg" title=" 55555555555.png" alt=" 55555555555.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 3、使用升华后重结晶法提高MS成像灵敏度 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 对9AA升华后重结晶的小鼠肝脏样本，使用成像质谱显微镜iMScope& nbsp i TRIO /i （图3），根据表2的参数进行质谱成像分析。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 对比升华法进行基质涂布样本与升华后重结晶样本的分析结果、比较其分析区域的平均质谱图（图4）。仅采用升华法时、能强烈检测到基质9AA的峰（m/z 385.14）（图4▼），基本上检测不到低分子量代谢产物的峰，但通过实施升华后重结晶，使来自低分子量代谢产物的峰强度增加（图4▼等），确认其提升检测灵敏度的效果。此外，其他多个低分子量代谢产物的MS图像，通过升华后重结晶的处理，能够获得更为清晰的MS图像（图5）。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 针对难以重结晶的9AA开发的升华后重结晶方法，充分利用升华法的优势成功实现了无损且高灵敏度的MS成像分析。 /p p span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/0bbf3127-6052-4b6a-af7e-a0c6fc57f542.jpg" title=" 6.png" alt=" 6.png" / /p p style=" text-align: center " 图4 质谱图（升华法和升华后重结晶法的比较） /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/de208828-8702-40d6-8202-037e64b3f190.jpg" title=" 7.png" alt=" 7.png" / /p p style=" text-align: center " 图5 MS图像（升华法和升华后重结晶法的比较） /p p br/ /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。

如果你担心手机里的私密信息被泄露以至于辗转难眠，那也许你会考虑给手机外壳来个彻底的清洗和消毒。　　科学家们表示，他们可以通过手机外壳上残留的化学物质推断出一个人生活方式，具体到使用了什么美容产品、吃了哪些食物以及服用了什么药物。　　专家还指出，分析个人手机上的遗留化学物质对医疗保健服务和警察办案都将有所裨益。　　该研究的合著者之一、来自加利福尼亚大学Pieter Dorrestein说：“你可以据此判断对方的性别，如果发现对方使用了防晒霜，那么可以判断此人可能是个热爱野外活动的人。所有这些细微线索都能帮助调查人员缩小范围。”　　这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上，来自美国和德国的研究者介绍了他们的实验过程：借助医用海绵擦拭39位受访者的手机外壳与右手，然后采用高灵敏度的质谱法对样本进行了分析。　　结果显示，每位被调查者手上的化学物质都有着独特的“印迹”，能够与其他人区别开。这些化学物与手机外壳上的物质相重合，使得电子设备也能够彼此区分，与各自的主人相匹配。　　 　　“我们发现，在99%的被调查样本中，每个个体手上的化学物质都是独一无二的。只有在两例案例中没能完美得出上述结果，但这其中一例是因为被调查者生活在一起，”Dorrestein说，“在69%的案例中我们可以将手机外壳化学物构成报告与其所有者完美匹配。”　　但他同时补充道，此项技术的前景不是用来区分个人，而是建立起使用者的个人档案。　　通过参考数据库对化学“足迹”做出分析之后，调查人员可以将这些化学物质与已知及相近化学成分进行对比，从而揭示出被调查者个人的生活方式，比如他们是否使用了防脱发洗护品，是否服用了抗抑郁药物。　　其中部分诸如驱蚊剂DEET之类的化学物质，距离手机主人最后一次接触4个多月后仍然能够被检测到。　　研究者认为，警方可以根据这一调查方法建立起广泛的数据库，借助手机、钥匙或其他私人物品上的化学物质来推测嫌疑人的生活信息。同时他们还提出了许多其他的用途建议，比如监控个人接触污染物的严重程度，检查病人是否在遵照医嘱服药或对特定药品有反应。　　英国萨里大学法医鉴定专家Melanie Bailey认为这项研究颇有价值。“以往鉴定的关键问题在于是否能从手机上提取到指纹，但如果被提取者信息根本不在数据库中，或者指纹被弄脏了，那就会毫无用处，”她说，“他们掌握的化学信息能帮助缩小嫌犯范围，或者说至少给出了一些应该关注哪类人群的参考情报。”　　但北安普敦郡警察局法医部门前负责人、莱斯特大学犯罪学副教授John Bond对该研究的前景看法就没那么乐观了。他认为，目前已经能够从物体上侦测到枪炮、爆炸物和毒品的蛛丝马迹，而化学物质是否能帮助确定肇事者并不清楚。“问题在于这并不是特别有区分度的东西，即便你可以识别出某个特定品牌的化妆品，也不能就此缩小要搜寻的对象范围。”

沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）近日推出全新软件和分析柱产品，旨在助力生物分子药物发现和开发。使用waters_connect平台新增的Waters Intact Mass应用程序，科学家们能够在BioAccord LC-MS系统上快速确认合成或重组工艺生成的生物分子和杂质分子量，其分析速度可达市场上其他产品的近两倍 i。图. Waters BioAccord LC-MS系统的完整分子量分析在几分钟内为生物工艺工程师提供有关药物和工艺质量的关键信息沃特世公司高级副总裁Jon Pratt表示：“采集生物分子的质量数和纯度数据相当耗时。复杂的质谱数据需要由具备一定技能水平的人员来分析，因此这项工作通常会交给远程专业分析实验室。借助这款新的Waters Intact Mass应用程序，生物工程师和生物化学家使用简单的技术就可以加快药物发现和开发，在几分钟或几小时内即可自行生成质量数确认数据，不再需要花费长达数天乃至数周的时间。”完整分子量分析是在蛋白质、肽、寡聚核苷酸治疗药物和偶联药物等生物药物开发的各个阶段都会开展的一项常规分析。在药物发现的早期阶段，生物化学家每周需要分析数百甚至数千个不同的样品。为了加快分析速度，Waters Intact Mass应用程序提供了一套快速可靠的自动化解决方案，旨在助力新型生物治疗药物的质量数确认和纯度测定。这款应用程序特有的智能自动解卷积功能让用户在减少指令输入的情况下，在采集样品数据后几分钟内即可完成处理。沃特世推出MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱，助力完整蛋白和亚基分析与Intact Mass应用程序一同推出的还有全新分析柱系列，将在完整生物分子及其亚基分析中发挥关键作用。用于BioAccord LC-MS系统的ACQUITY Premier和XBridge Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱采用MaxPeak高性能表面（HPS）技术，能阻止样品中的磷酸化和羧基化分子被LC系统和色谱柱的金属表面吸附，进而避免样品分析物损失。得益于此，低浓度完整分子量分析的灵敏度可提高达3倍，磷酸化蛋白完整分子分析和低浓度单克隆抗体亚基分析的灵敏度则可提高达2倍ii 。目前，新购BioAccord LC-MS系统的waters_connect平台已预置Intact Mass应用程序，已安装的系统可通过版本升级获取此应用程序。沃特世现已面向全球供应MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱。其他参考资料- 阅读博客文章：Automating Intact Mass Deconvolution: It' s About Time（《完整分子量的自动化解卷积：时机已到》）- 阅读沃特世应用纪要：Intact Mass - A Versatile waters_connect Application for Rapid Mass Confirmation and Purity Assessment of Biotherapeutics（《Intact Mass - 用于生物治疗药物快速质量数确认和纯度评估的多功能waters_connect应用程序》）- 欢迎您通过www.waters.com关注和联系沃特世。关于沃特世公司（www.waters.com）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14个生产基地，拥有约7,400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，拥有近700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。作为分析科学家的理想合作伙伴，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。 i“两倍”估计值基于96个样品的分析，比较了Waters BioAccord系统配合Intact Mass运行“并行采集和处理”工作流程与市场上其他产品运行“先采集后处理”工作流程的速度。 ii基于MaxPeak Premier BEH C4 300Å蛋白分析专用柱与ACQUITY 300Å蛋白分析专用不锈钢柱的比较结果。

近两年质谱国产替代的浪潮刺激着大量企业蜂拥而入，从质谱前处理分离萃取材料、设备一路蔓延到核心零部件、质谱仪器设备，都回响着产业转型的号角，前景一片大好。但其实，长期以来中国市场一直依赖进口质谱设备，在这样的产业背景下，我们该如何明晰这一次质谱产业浪潮的意义，又该如何把握前行的方向？为此，仪器信息网特别策划“国产质谱狂飙”系列对话节目，节目分为“创业篇”“突围篇”以及“国产替代篇”，随着节目主题的不断递进，听众可以通过倾听不同发展阶段的中国质谱企业的见解，更好的了解产业现状以及未来发展方向。在《国产质谱狂飙》系列的收官之作中，我们特别邀请了中国质谱行业的主力军代表，广州禾信仪器股份有限公司副总经理黄正旭博士和杭州谱育科技发展有限公司副总经理俞晓峰先生，请他们来为我们剖析，探讨国产质谱仪器企业的可持续发展策略。本文我们将“国产替代篇”中两位嘉宾就国产质谱的市场表现现状、国产质谱的优势行业及产品等内容的分享进行了整理摘录，以飨读者。现状——国产质谱的「追与赶」仪器信息网：国产质谱整体的市场表现情况如何？黄正旭：禾信质谱发展到现在也有将近20年了，也是伴随着我们行业进步一起发展到现在。我们行业现在涉及到质谱仪器生产的厂商也超过了100家，然后整个替代情况也应该有到10%左右，国产份额占10%左右。但是我自己的见解是，绝大部分质谱还处在中低端。刚才您提到的像QTOF也是刚有产品上市，还有包括磁质谱，像这类的较为复杂的技术路线的产品也是刚攻克，像超高分辨的质谱还是空白，所有的这些说大部分还是属于跟随和学习阶段，具有原创技术的厂商是非常少，同时除了仪器技术跟产品方面，在市场的应用，目前还是主要集中在环保，现在像临床的发展较快，在的主流应用市场份额还算是比较小的。俞晓峰：对目前整个质谱在中国市场来说的话，我们预估每年应该在15000套以上，目前就像黄总刚才讲的国产的占比的话，其实整体来说还是偏低的，差不多就10%水平。细分到不同的产品上来说的话，其实差别还蛮大。有些品类的话其实国产的占有率会高一些，但像一些高端的高分辨质谱的话，国产的占有率基本上可以忽略不计，像比如说我们常见的 GCMS国产的占有率的话，其实应该会在百分之十几二十这样一个水平。像便携GCMS的品类上来说的话，是国产的占有率可能都超过50%，然后像一些特殊的走航这种专用质谱的话，是国产市场占有率会更加高。然后像我们主力的ICPMS，其实国产的占有率的话应该接近20%这样一个水平，像LCMS的话可能会差一些，这个是整体的一个情况，我觉得目前来说整个国产的市场占有率来说的话，这些年总数现在虽然还是偏低，但是增长的幅度是比较快的。对于整个质谱市场的增长来说的话，国产的占有率应该是远高于整个质谱的增长速率。从技术平台角度来说，目前在量大面广的各类上来说，国产质谱我觉得应该已经基本上都有代表的产品在市场上推广，目前缺的可能还是高分辨细分的方向， Orbitrap和傅立叶变换等，这些其实国产的目前还没有在市场上形成一个真正的有影响力的产品，但是在主力的像GCMS、ICPMS、LCMS这些平台上的话，其实国产的产品整个已经成为一个市场的重要组成部分了。然后从市场的角度来说的话，其实这些年就是说大家的主要的覆盖可能还是在一些传统的这些客户领域，像食品、疾控、科研、环境这些领域是用国产的质谱设备用户相对会多一点的领域。但是像在半导体在生命科学这些方向，一些高端的应用的话，目前国产的市场占有情况还不是特别乐观，还需要我们进一步的去开拓。这两年其实特殊的一个细分赛道，就是说临床诊断这一块的话，国产的占有率其实发展的是比较快的，不管是自研的国产质谱，还是跟别人合作的一些国产的质谱厂商，其实在临床质谱赛道上的话已经成为赛道的主力军了。还有一块的话可能就像仪器信息网前段时间公布的一些统计数据，目前其实中国在俄罗斯市场上的话，出口增长还是比较明显的，所以整体来说的话国产质谱目前在市场上处于一个快速的增长阶段，所以也是为什么刚才您讲到这么多国内的同行进入到临床质谱大行业的一个主要的原因。万鑫：仪器信息网之前是统计过，2023年上半年就是1月到6月整个质谱联用仪这么一个品类下面的进出口的数据。质谱联用仪这个品类进出口的整个数据是同期，不管是进口也好，出口也好都是一个增长，进口应该是同比增长了11%，是到了5.2亿美元，数量也是同比增长了24%到了2622台。出口额应该是上半年同比增长了有228%，是从原来的188万美元增加到了618万美元，然后出口量是从20台增长到了56台。同时我们从主要出口国家也能看到，2023年上半年主要出口国家是俄罗斯，同时我们也比较了前5年的一个出口的数据，原来可能质谱连用仪一年的出口量都是小于60台的，今年光是上半年们的国产质谱出口就已经是56台了，所以其实这个成绩还是挺值得点个赞的。2023年1-6月质谱联用仪主要出口国比较表仪器信息网：二位感觉上半年质谱市场的业绩表现怎么样？黄正旭：总体上因为国内还是有需求，增长也是符合预期的。另外，我想说下关于出口这一块，是因为国产质谱的崛起，同时因为国际形势，特别是刚才提到的俄罗斯这一块，同样禾信在这一块也是有业务合作和出口，前期是属于科研出口为主。俞晓峰：从今年的质谱市场来说的话，整体我们感觉整个大市场来说的话，总量应该是略有下降，受经济和整体的环境影响。但是对于我们国产厂商来说的话，因为说实话在这个市场上国产占据的市场份额都比较小，所以大部分的厂商应该都是实现了一定的增长。刚才讲到的俄罗斯市场的话，确实就是说因为这是一个特殊新出来的市场机会，所以国产厂商其实取得了比较好的一个进展，但是厂商机会的话其实是有特定的外部环境决定的。所以出口的情况还是需要看国际上各个市场细分市场整体的发展，对于质谱来说的话，我们在俄罗斯市场的话增长还是比较迅速的，各个品类的质谱其实到在当地都是有一定的需求。仪器信息网：两家企业自身关于质谱的国产替代情况如何？黄正旭：禾信是做飞行时间质谱起家的，前期在环境领域是形成了几块比较独特的一个产品，而且具有一定的优势，可能就是我们听众比较熟悉的，就是我们的在线的单颗粒质谱和在线的挥发性有机物质谱，这个也是具有自己的细分的市场领域的特色和优势，也是我们前期在环境领域主要的一个收入。中国质谱市场经过这么多年的发展，当然也在国家政策的支持下，还有我们这么多年的积累下，禾信在接下来几种主流的质谱技术上都有一定的布局和投入。然后一个是像我们这个是在飞行时间，还有原来的四极杆一直都有相关的产品推出。飞行时间上，除了刚才上述提到的我们的单颗粒和挥发性有机物以外，我们在通用向全二维的飞行时间质谱联用仪产品也有推出，然后为我们基于飞行时间的专用食品领域检测的质谱仪产品，也有推向市场。同时，我们针对一些高分辨质谱的品类上，也正在有相应的研发投入，相信不久的将来也会有相关的产品推出。俞晓峰：从国产质谱替代的情况来说，谱育在2011年上市了第一款质谱，便携GCMS，然后2015年上市了ICPMS，之后2019年上市的LCMS，所以我们其实经过这些年的积累，目前我们在国内质谱的整个保有量的话，整体已经是有差不多2500台左右，然后细分下来的话，像ICPMS会更多一点，应该是1000套左右，然后GCMS1000套左右，LCMS在500左右。然后目前来说的话，整体在质谱整个出货量来说的话，我们其实应该是在差不多八九百套这样一个水平。所以整个目前我们的各类型的质谱在市场的国产替代这一块的话，应该是有一定的市场份额。从技术方向上来说，我们在各个质谱方向上其实都有布局，跟禾信不同的是我们最早是从离子阱、四极杆质谱出发的，到接下来我们也会布局傅里叶变化质谱等类型，希望逐步布局去实现攻克更多品类的质谱。我们目前的主力方向：ICPMS方面，现在有四极杆和串联四极杆的ICPMS，然后去做常规的微量元素分析的，还有做单颗粒的做半导体的超痕量的元素分析，有不同的产品类型。GCMS方面，我们有四极杆和三重四极杆，目前的话主要是面向小分子的检测，在市场上表现还可以。然后在LCMS这块的话，我们现在已经有了常规的做食品药品检测的LCMS，目前我们同时还在研发的是面向高灵敏高分辨的LCMS，像今年我们在BCEIA上推出的新一代LCMS/MS 5700，现在的话已经可以对外销售了。然后同时的话像在高分辨质谱上的话，我们目前主要推的是LC-QTOF，目前的话整个产品的话也已经可以做一些市场的推广，有做这方面研究的老师可以跟我们联系一下。同时在新的一些技术方向上的话，我们其实看的更多还是说更高性能的质谱的持续研发。对于质谱研发技术来说，需要持续做的是灵敏度的进一步提升，分辨率的进一步提升，以及解析能力的提升。另外我们针对专用化质谱的布局，面向各行业的需要，比如说像MALDI-TOF，四极杆离子阱的便携质谱，以及用在工业领域的在线质谱，也是我们研发的一些方向。在应用方向上的话，其实我们关注的比较多的是这些质谱技术，在一些新的应用方向上的进展，就是说像刚才讲的临床质谱，把ICPMS、LCMS这些质谱技术应用到临床里面的代谢物检测、微量元素检测、金属组学的监测，这是目前临床在做的一些事，然后在生命科学上的话，比如说把质谱跟流式细胞仪结合起来，做的质谱流式，还有像把质谱跟核酸和微生物结合形成的核酸质谱、微生物质谱，这些也是在生命科学上的一些新的方向。还有比如说做成像质谱，把质谱技术跟激光技术结合起来，形成做空间组学的和代谢，叫细胞空间组学的这些研究的工具，这是我们目前在质谱的一些新应用方向上的投入。”国产质谱【狂飙】——国产替代篇“对话的文字版将于近期陆续更新，敬请关注。链接：https://www.instrument.com.cn/news/topic-418.html

电荷检测质谱法是通过同时测量单个离子的质荷比和电荷数，进而算得离子质量m的单粒子统计方法，在测定超大分子离子的质量分布方面有独特的优势。现有质谱仪在超大分子量测量方面面临的挑战在质谱仪中，被分析物质首先被离子化，随后各种离子被引入真空中的质量分析器，在分析器中的电场磁场作用下，离子的运动特性随其质荷比不同而产生差异，因而造成时空上的分离，并由检测器依次检测出来，因此形成质谱。所以，目前的质谱仪测量的是离子的质荷比（m/z)，而不是质量本身。经过一个多世纪的发展，质谱仪从原先只能分析无机元素和小分子，逐步发展到能够分析有机物分子、生物大分子直至具备生命体特征的病毒颗粒。2002年诺贝尔化学奖之一授予了用电喷雾电离（ESI）进行蛋白质质谱分析的创始人John Fenn。在电喷雾质谱对蛋白质进行分析时，溶液中的蛋白质样品被传送到加有高压的毛细管尖端，强电场促使样品溶液喷雾，喷雾中的液滴通过蒸发，库仑爆炸等过程，形成带有多个电荷的蛋白质离子，被引入处于真空中的质谱分析器。每个离子所带的电荷数的多少，取决于分子的大小、分子在溶液中的几何构象（折叠或打开）以及电喷雾尖端处的电压和气流等参数。通常对蛋白质这种大分子来说，ESI质谱中都会呈现多种价态的谱峰群，群落中的每一组为某个电荷态该蛋白质的各个同位素峰、盐峰以及加合物峰等。由于电荷态z通常是连续的整数分布（例如z = 11，12....21,22...),人们可以通过计算不同电荷数对应的群落m/z的间隔来推算各组的电荷数z，进而求出实际的质量m的分布，也可以用电脑程序退卷积得到m分布。对于分析较小（分子量在5万以下）、较简单纯净的蛋白样品，退卷积还是很有效的。然而，在实际应用中对蛋白和蛋白组的分析，特别是对天然蛋白和病毒颗粒的分析却不那么简单。随着分子量上升，分子结构越来越复杂，各种翻译后修饰使被测蛋白的分子量出现差异化（heterogeneity），很宽的质量m分布（可达上千Da）使得不同价态的峰群连接在一起。图1中，用高分辨质谱仪对二种病毒壳体的质量进行测定，由于各种价态的质谱峰群连城一片，根本无法辨别谱峰，得到样品分子的质量。同时，实际样品也可能因处理不善或自然裂解，使谱图混杂着不同大小的分子离子，它们各自的价态z分布可能导致它们的峰群在m/z轴上交叠在一起。目前对于很多糖蛋白，分子量超过3、4万就出现峰群交叠，无法用退卷积软件来获得分子量的分布信息。事实说明，对于大生物分子的质谱分析，仅靠提高仪器的分辨率是无济于事的。图1 ESI质谱对大型病毒壳体质量测定的困难。(a,b）晶体结构效果图 (c,d) 的“高分辨”质谱分析图。（摘自：Kafader, J. O.， Nature methods, 17(4), 391-394）糖蛋白是生物制品中比例最大的一类药物，其糖修饰对其功能非常关键，准确解析此类药物的糖修饰是药物研发、报批和质量监控的关键内容。但它们在ESI-MS的质谱中，看到的好像是一堆杂草，无法辨别有什么蛋白组分。将一个糖蛋白药物中的各组分进行高分辨检测，是当前生物质谱面临的巨大挑战。电荷检测质谱仪的提出与技术发展早在上世纪90年代，美国西北太平洋国家实验室R.D.Smith组的 Bruce, J. E等就提出可以在傅里叶变换质谱仪中同时测量单个离子的电荷和质荷比，从而算出离子的质量m。随后，美国劳伦斯伯克利国家实验室W. H. Benner 发明了一种线形的静电离子阱，并用其测量单个高价离子的电荷数和质荷比，进而得到单个事件中的离子质量m。只要连续不断地进行大量的单个离子测量，就可以把总离子事件统计出来，形成按质量分布的直方图，而这就是一张电荷检测质谱。图2，Benner小组采用的直线形静电离子阱进行CDMS测量的原理图CDMS技术的关键是如何准确地测量单个离子的电荷。测量中，离子在静电离子阱内进行周期性运动并在电极上感应出“镜像电荷”信号。通过对信号的傅里叶变换，得到离子信号的频率从而决定离子的质荷比，而由频谱峰的强度得到离子所带的电荷数。虽然单个离子的镜像电荷频谱的峰强度与离子的电荷数成正比，它也同时与离子在阱内的轨道形状、离子存活时间有关，而这些参量都存在不定性；并且由于镜像电荷信号强度极弱，回路中的电子噪声对精确测量镜像电荷产生很大的影响，因此早期的电荷测量的RMS误差达2.2e以上,由此计算出的质量精度只比凝胶电泳好一点。近年来随着人们对天然、复杂蛋白分析的需求日益显现，CDMS技术也进一步得到了发展。美国印第安纳大学Jarrold小组通过对线形静电离子阱分析器的不断改进，特别是采用了低温前级信号放大器等优化设计后，实现了最小RMS 0.2 e的电荷测量误差，测量的样品包括2 MDa以上的蛋白复合体（protein complex）和20 MDa以上的病毒外壳。在这个RMS误差下，通过电荷数取整可以大概率获得精准的电荷值，从而得到精准的质谱分布。图3给出了用普通ToF质谱仪和CDMS测量天然态丙酮酸激酶（PKn）多聚体的效果比较。当3个以上四聚体组装在一起时，ToF质谱完全无法辨别其质量分布，而CDMS可以看到近10个四聚体组合的质量峰。图3.用常规ToF质谱（左）和用CDMS测量的丙酮酸激酶（PK）多聚体，使用相同样品和相同电喷雾条件。（摘自D. Keifer: Analyst, 2017,142,1654)目前，虽然用线形静电阱结合傅里叶变换可以得到较好的电荷测量精度，但该方法每次只能测一个离子，否则库伦相互作用会影响测量。在实际测试中，每次引入的离子数是随机分布的，需要用软件鉴别超过一个离子注入的事件，也要发现因为和残余气体碰撞而半路夭折的事件，并把这些“不良”记录剔除。考虑单次分析时间大约需要1s，得到一张良好统计的CDMS谱图需要几个小时甚至一天的数据积累。加利福尼亚大学E. Williams团队对线形静电离子阱分析器的设计和的数据处理方法进行了创新，能让宽能量范围的离子同时进入离子阱进行分析，避免了离子之间的空间电荷作用，可以在一个测量周期内测量10-20个离子，进而有望提高了检测效率。与此同时，其他尝试使用商业傅立叶FT质谱仪进行CDMS的研究团体也逐步浮现。美国西北大学Kelleher团队、荷兰乌得勒支大学的A.R.Heck团队先后使用热电公司的静电场轨道阱(Orbitrap) 系统，通过更新数据处理软件，对CDMS进行了应用研究。除了Orbitrap是成熟的商业化仪器这一优点外，轨道静电离子阱内的离子由于其轨道运动，导致电荷分布在中心电极周围，因此其空间电荷相互作用较小。Kelleher 在Nature Method上的论文声称，基于Orbitrap的CDMS可以同时分析100个离子。不过，在电荷测量精度上，Orbitrap-CDMS目前只达到RMS 1 e左右，较Jarrold的线形静电阱还有一定的差距，但Orbitrap对m/z的测量精度、分辨率远远超过ELIT，一定程度上帮助消除在多离子同时分析时可能出现的m/z相近离子的信号干涉效应。笔者在岛津公司的欧洲研发团队去年也在JASMS发表了用CDMS测量糖蛋白的尝试。该工作采用了一种盘状平面静电离子阱分析器，如图4，而这种分析器也能像Orbitrap那样获得超高分辨质谱。通过对测量硬件和软件进行改进，实现了CDMS实验。该报道给出了一种全新的CDMS数据处理方法，能够克服离子在分析过程中因碰撞夭折造成测量不准的问题，同时实验验证了该方法的有效性，还对多个离子同时分析时的信号干涉等问题提出分析和研判，为深入研究CDMS技术，消除造成电荷测量误差的障碍打下了基础。图4，用于CDMS 实验的平面静电离子阱系统 （A. Rusinov, L. Ding, JASMS, 32, 5, 2021)CDMS技术的应用现状目前，电荷检测质谱技术还处于早期发展阶段，还没有现成的商品仪器出售，只有能够自己开发质谱仪器硬件，或自己改编FTMS（含Orbitrap）软件的专家才能进行这样的实验。 今年初美国沃特世公司宣布成功收购专攻电荷检测质谱技术（CDMS）及服务的初创企业Megadalton Solutions Inc. Megadalton Solutions是由美国印第安纳大学的Martin Jarrold和David Clemmer两位教授于2018年创立，他们目前是研发的CDMS仪器最长久的团队并拥有最成熟的技术。沃特世曾于2021年将Megadalton的CDMS技术引进到了沃特世Immerse Cambridge创新和研究实验室，并应用于各项先进检测及研发工作。沃特世公司首席执行官Udit Batra博士表示要进一步开发Megadalton的CDMS技术并将其商业化。在国内，CDMS无论是仪器技术开发还是应用都属空白。虽然国内在复杂生物大分子结构与功能的研究、病毒载体空壳率监测方面对CDMS已经产生需求，但我们在高端质谱仪器研制方面远远落后于西方。CDMS在技术上是基于FTMS分析原理而演化产生的，但国内目前对FT类型的质谱仪器研究，除了少量理论分析与离子光学仿真工作外，还没有实质性的进展，也没有企业能够提供FTMS类商品仪器。针对这些需求，笔者打算在前期研究工作的基础上，研究开发静电离子阱分析器，并进一步结合开发CDMS特定的数据处理软件，建成一套拥有自主知识产权的新型质谱仪器。同时建立国内的研发应用合作机制，解决目前国内超大分子蛋白质生物药剂质量分析的问题。预测CDMS技术未来的市场空间如前所述，目前对复杂蛋白等大型生物分子进行质谱分析时，由于其分子量的差异性（heterogeneity), 存在着严重的多价态峰群重叠问题，导致无法通过质谱仪获得这些大分子在样品中的质量分布。而用电荷检测质谱仪，无需对电荷态退卷积，可以直接得到蛋白质、蛋白复合体、各种转译后修饰造成的特定质量分布图。因此，该仪器的发展在天然蛋白质、糖蛋白、病毒颗粒的成分和结构研究，抗原-抗体作用机理研究和疫苗研发方面有很大的未来市场空间，具体可以列举以下几个方面：（1）新型电荷检测质谱仪可实现复杂样品的蛋白离子精确分析，可时提供复杂样品中各蛋白分子的结构，密度分布等。（2）可直接测定糖蛋白及其它各种转译后修饰造成的特定质量分布图，为解释蛋白大分子及其转译后修饰分子量或结构表征变化信息等之间的关系，从而对糖蛋白相关的疾病诊断具有重要意义。（3）通过研究DNA等生物大分子离子的电荷分布，以及质量与电荷的关联，可以推断这些大分子的结构，比如它的聚合程度、纤维股数等。（4）在病毒研究中，可以用来确定病毒衣壳的蛋白复合体结构及其组装反应的过程，这将在抗病毒药物的研究中发挥作用。（5）在基因疗法研究和产品质控中，本项目研制的电荷检测质谱仪可以用来测定腺病毒载体的空壳率，检查载体内的基因完整度。推动现代临床医学的发展；（6）电荷检测质谱仪还可以用来测定纳米聚合物分子的聚合度和分散指数，推动材料科学的发展。值得关注的是新冠疫情给质谱分析带来了全新机遇，除了对新冠病毒本身的蛋白进行分析研究以外，也可以在灭活疫苗、病毒载体疫苗以及核酸疫苗产品的质量控制、效果评价、免疫机制研究以及载体类疫苗的体外模拟产物的评价等方面发挥优势。关于笔者：宁波大学材料科学与化学工程学院/质谱技术研究院 丁力1990年于复旦大学物理系获理学博士学位。先后工作于复旦大学材料科学系，以色列魏兹曼科学研究所，英国贝尔法斯特女王大学纯粹与应用物理系。1998年加入岛津欧洲研究所。2007年至2011年任岛津分析技术研发(上海)有限公司总经理。2011-2020年任岛津欧洲研究所高级研究员，研发二部经理。主要领导了多项质谱仪器的研发，是国际上数字离子阱质谱技术的创始人，在离子源，四极场离子阱，静电离子阱，飞行时间等分析器技术及其联用技术方面有很多创新和突破。发表论文、报告、专著一百余篇，有三十余项发明专利。领域：QIT、ToF、Quadrupole、MALDI、APMALDI、ESI、Digital Ion Trap、Linear Ion Trap、Electrostatic Ion Trap，FTMS、 CDMS、MSMS、ECD、Ambient Pressure Ion Sources 等。目前丁力在宁波大学组建团队，继续静电离子阱的设计和优化工作，已提出了静电“和谐阱”的设计概念，充分利用其高次谐波来提高质谱分析器的分辨本领。同时也在探索在国内实现这种精密分析器的加工和组装工艺，为下一步实现超高分辨质谱仪国产化做准备，也为在国内研制电荷检测质谱仪打好基础。

当我们从上游厂家买回一批聚合物样品时，测得的分子量却与厂家提供的不同，那这是怎么回事呢？在弄清楚原因之前，不妨先来一起学习下凝胶渗透色谱/体积排阻色谱（ GPC/SEC ）的基本原理和应用。GPC 色谱柱为多孔填料，当样品与填料无吸附、排斥等相互作用时，分子体积越大的组分能够穿过的孔越少，行走的路程越短，也就越早从色谱柱中洗脱出来。图为 Agilent Infinity II 多检测器 GPC 系统图为 Agilent 高温 GPC系统 PL220根据 GPC 应用的方向，通常可以归纳为以下三种：样品前处理（去除大分子基质）组分分离定量聚合物分子量/结构检测表1. GPC 三种应用方向对比使用 GPC 来测量聚合物分子量和分子量分布，除了将不同聚合度的组分分离之外，我们还需要另外两点信息：不同保留时间流出组分的浓度和分子量。浓度的信息可以通过浓度型检测器得到，如示差折光检测器和紫外检测器。各保留时间流出组分的分子量信息的得到却不是特别容易，常规 GPC 是选用一组不同分子量的窄分子量分布标准品，来对色谱柱进行标注，得到保留时间 - 分子量的曲线，再由校正曲线来计算样品的分子量。常用的标准品种类很少，如果标准品和样品的化学结构、拓扑结构不同，得到的样品分子量就不是样品的绝对分子量，而是相对于标准品的相对分子量。图为常规 GPC 分子量计算原理示意图由此看来，标准品的选择是造成计算结果差异的可能原因之一。为了解决这部分带来的差异，确认与上游产家使用相同的标准品类型。当然如果上游厂家与我们都能得到样品的准确分子量，也可以减小数据的差异，普适校正是一种方式。普适校正就是通过 Mark-Houwink 方程和 Flory特性粘度理论，建立起分子量与分子体积的数学关系，从而建立保留时间 - 分子体积的曲线。说起来有些复杂，操作很简单，只需要在 GPC 软件输入样品和标样的两个参数 K，α 就可以了。但这种方法不适用于所有样品，比如不同支化程度的样品是无法查到其在不同溶剂/温度下的K，α。图为不同支化程度样品的合成（控制 AB2 单体加入量）还有一个更加直接得到绝对分子量的方式，就是使用静态激光光散射检测器，根据瑞利散射原理直接得到样品的绝对分子量；如果再搭配特性粘度检测器，可同时得到样品的特性粘度信息，建立 Mark-Houwink 曲线，用于判断样品的支化情况。图为不同支化程度样品通过 Agilent 激光光散射-示差-粘度三检测器联用 GPC 得到的 Mark-Houwink 曲线（蓝色、红色、绿色曲线对应样品的支化度依次增高） 除了标准品的选择以外，色谱柱的选择、校正曲线的拟合次数以及积分起终点的判断等都可能引起结果的差异。扫描下方二维码，关注“安捷伦视界”公众号，获取更多资讯。

各有关单位：经研究，国家标准委决定对《焊缝无损检测 磁粉检测 验收等级》等225项拟立项国家标准项目公开征求意见，征求意见截止时间为2023年7月5日。请登录请登录标准技术司网站征求意见公示网页http://std.samr.gov.cn/gb/gbSuggestionPlan?bId=10001282，查询项目信息和反馈意见建议。2023年6月5日相关标准如下：#项目中文名称制修订截止日期1蛋白质分子量测定 液相色谱-飞行时间质谱联用法制定2023-07-052肝素酶活性的测定制定2023-07-053硫酸软骨素酶活性的测定制定2023-07-054葡萄糖氧化酶活性检测方法制定2023-07-055包装袋 试验条件 第1部分：纸袋制定2023-07-056产品几何技术规范(GPS) 坐标测量机(CMM)确定测量不确定度的技术第3部分：应用已校准工件或标准件修订2023-07-057产品召回 生产者安全管理韧性评价制定2023-07-058电梯、自动扶梯和自动人行道的电气要求 信息传输与控制安全制定2023-07-059电梯安全要求 第2部分：满足电梯基本安全要求的安全参数修订2023-07-0510工业废硫酸的处理处置规范修订2023-07-0511工作场所环境用气体探测器 第1部分：有毒气体探测器性能要求制定2023-07-0512工作场所环境用气体探测器 第2部分：有毒气体探测器的选型、安装、使用和维护制定2023-07-0513合格评定 管理体系审核认证机构要求 第 14 部分：文件管理体系审核与认证能力要求制定2023-07-0514化学品 快速雄激素干扰活性报告（READR）试验制定2023-07-0515化学品 水-沉积物系统中穗状狐尾藻毒性试验制定2023-07-0516化学品 液态粪肥中的厌氧转化试验制定2023-07-0517化学品 鱼类细胞系急性毒性：RTgill-W1细胞系试验制定2023-07-0518环境试验 第2部分：试验方法 试验：温度/湿度/静负载综合制定2023-07-0519家用燃气快速热水器 通用技术规范制定2023-07-0520腈水合酶纯度和活性的测定制定2023-07-0521跨境电子商务 海外仓服务质量评价指标制定2023-07-0522实验动物 动物模型鉴定与评价技术规范制定2023-07-0523塑料 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 模塑和挤出材料 第1部分：命名系统和分类基础修订2023-07-0524塑料 聚醚醚酮（PEEK）模塑和挤出材料 第1部分：命名系统和分类基础制定2023-07-0525搪玻璃层试验方法 第6部分：高电压试验修订2023-07-0526无损检测仪器 超声检测设备的性能与检验 第1部分：仪器修订2023-07-0527无损检测仪器 超声检测设备的性能与检验 第2部分：探头修订2023-07-0528无损检测仪器 超声检测设备的性能与检验 第3部分：组合设备修订2023-07-0529项目、项目群和项目组合管理 项目管理指南修订2023-07-0530项目成本管理制定2023-07-0531消费品缺陷工程分析 危险温度点测量方法制定2023-07-0532消费品缺陷线索采集与评估规范制定2023-07-0533医疗器械 制造商的上市后监督制定2023-07-0534邮政业术语修订2023-07-0535真空技术 真空计 皮拉尼真空计的规范、校准和测量不确定度制定2023-07-05

序言 长久以来，中国质谱市场基本处于被进口质谱垄断的状态。近十年间，我国的质谱企业逐渐起步，一些有实力的仪器厂商也开始投入到质谱的研发生产中来。国产厂商逐步推出了商品化GC-QMS、GC-TOFMS、LC-MS、工业在线质谱和气溶胶质谱等产品。 　　自2010以来，在国家的大力支持和实际需求快速增长的推动下，国产质谱迎来了一个前所未有发展新浪潮。厦门质谱仪器仪表有限公司(简称厦门质谱)是发展势头正劲的国产质谱公司之一。2012年6月，厦门质谱公司成立 2013年10月，江苏天瑞仪器股份有限公司(简称天瑞)向厦门质谱首期增资1000万，双方开始合作质谱研发项目 2014年8月厦门质谱就推出了全二维气相色谱/快速气相色谱-飞行时间质谱联用仪(GC-TOFMS) 2015年6月厦门质谱又推出了MALDI-TOF( microTyper) MS，并刚刚成功通过中国分析测试协会的专家鉴定。 　　MALDI-TOF质谱的特点是灵敏度高、测定速度快、易于实现高通量，可对蛋白进行大规模鉴定及对生物大分子进行分子量测定。在测定大分子化合物，尤其是蛋白、核酸、多糖、脂类等生物大分子方面它的作用是其他质谱无法代替的。MALDI-TOF在蛋白质组学研究、基因组研究以及生物天然药物的开发等领域起到了重要的作用，并在包括微生物鉴定、多肽指纹图谱鉴定和基因检测等的生物医疗方面做出了突出贡献。 　　MALDI-TOF在近年来也逐渐得到各国医疗仪器监管部门的认可。2012年8月，梅里埃的MALDI-TOF获得了中国国家食品药品监督管理总局(CFDA)的许可，批准其作为医疗器械产品上市，并于次年8月获得美国FDA上市许可。布鲁克的MALDI-TOF系统也于2014年6月获得了CFDA的上市许可，可作为医疗器械在中国推广和销售。 　　目前MALDI-TOF的市场由布鲁克、SCIEX、岛津等进口仪器厂商主导。国内研发团队在近几年也非常关注MALDI-TOF技术的开发。 　　厦门大学机电系(原科学仪器工程系)教授、厦门质谱公司总经理、microTyper MALDI-TOF研发总工程师何坚专注质谱研发20余年，他在2012年创建了厦门质谱公司。何坚教授带领其研发团队在此前不到两年时间内推出了国产GC-TOF和MALDI-TOF两款商业化质谱，实现了国产质谱的多个突破。借microTyper MALDI-TOFMS推出之际，仪器信息网编辑(以下简称Instrument)采访了何坚教授。 厦门大学机电系教授、厦门质谱公司总经理何坚 何坚谈microTyper MALDI-TOF的研发之路 　　Instrument：何教授，请您谈谈飞行时间质谱研发的关键技术难点。 　　何坚：关键技术难点主要包括所有系统结构及电参数的优化设计、仪器配件的精密加工和装配、调试与改进这三点。其中，前面两点是基础，调试与改进是最后一步，也是最重要的一个环节。仪器设计再好，没有经过调试和改进，仪器就像是一个半成品，甚至是一堆废铁。质谱仪器研发最难的一关也是调试，国内经验丰富的调试工程师非常少，国外也是一样。优秀人才对仪器研发有至关重要的作用。 　　Instrument：microTyper的推出实现了我国质谱研发的新突破，请您谈谈此次项目攻关的亮点。 　　何坚：第一个亮点是时间快：microTyper MS自去年(2014年)3月份刚刚开始设计，8月份就进入了装配阶段，到12月份正式调试成功，今年(2015年)5月份已经开始小批量生产。在软件开发方面，整个研发过程仅仅耗时7个多月。研发过程非常紧凑，为转产和销售争取了大量宝贵时间，团队的辛苦努力和工作的高效率是研发成功的关键。第二个亮点是耗资少：整个研发方案正确、安排合理并且组织高效，做到了人力和财力使用的最优化。 　　Instrument: microTyper的研发用时短、效率高，整个过程是一帆风顺吗，是否遇到了障碍和挑战? 　　何坚：在技术方面，硬件和软件的开发对我们来说不是最大的问题，国外配件的采购才是最大的难关。为了保证仪器的性能更好，我们对配件要求比较高，研发之初也不可能将型号一一确定，每次型号的更改都是耗时耗力的工作。我们的仪器配件有一些需从海外采购，有的需要定制。进口配件还涉及许可、进关、报关等问题，各种配件型号的确定花费了很长时间。除此之外，为了达到更高的效率，团队内部的协调也是一个不小的挑战。包括人员之间的配合，方案设计之间的衔接等等，一切都为高效率服务。 　　Instrument: 如果把此次推出的MALDI-TOF与国外同类产品进行比较，您有哪些观点? 　　何坚：此次 MALDI TOF的研发充分吸收了国外产品的优点，在国外产品的基础之上又进行了设计与创新。仪器的核心部件和许多关键零配件出自国产，有一些性能指标不如国外产品。但我们从总体设计方面做了一定的弥补，使得我们这款产品的分辨率、灵敏度和稳定性等主要指标与国外同类产品相当。另外，我们在软件方面，投入了更大的精力，使得我们的仪器软件要比国外产品功能更丰富、更实用、操作更方便，包括中英文菜单的同步显示等等，这些都使其更贴近中国用户。另外在软件的算法和软件架构方面也都非常出色。 　　我们的仪器不仅仅是一台仪器，而是一套完整的系统。从样品的采集，到最后的后处理，无论从方便性还是安全性，都是我们的特点和优势。我们还在不断的鼓励与用户间的紧密合作，希望在更多的应用领域得到与用户和专家的合作机会，共同把这款国产质谱做好和用好。 　　Instrument： microTyper将在哪些领域发挥它的优势? 　　何坚：我们的MALDI-TOF目前主要是用于微生物的快速高通量鉴定。在临床微生物检验、疾病控制、传染源溯源、微生物检验检疫、益生菌保健品和药物微生物检测等领域应用前景巨大。目前该仪器正在申请国家食品药品监督管理总局(CFDA)医疗器械许可证。另外，医疗尤其是体外诊断(IVD)目前已从传统模式转到分子诊断时代。质谱作为实用性，通用性、灵敏度俱佳的高端分析仪器，正在逐步被大家接受和认可，并成为IVD的主导。 microTyper MALDI-TOF 　　Instrument：microTyper将如何进行产业化? 　　何坚：目前microTyper MS已经在江苏天瑞进行批量生产。必要时，厦门质谱也可以进行小批量的生产，以满足产能的需要。 　　Instrument：继推出了GC-TOF和MALDI-TOF之后，您的研发团队接下来的产品规划是怎样的? 　　何坚：未来我们将会重点开发Q-TOFMS和ICP-TOFMS，让我们的TOF质谱产品更丰富。在研发新类型TOF的同时，我们也会对已经研发出来的GC-TOF和MALDI-TOF进行分领域、分档次地系列化。 何教授谈国内质谱研发条件 　　Instrument：在质谱研发人才培养方面您认为最重要的是什么? 　　何坚：首先，搞质谱研发的人一定要对研发感兴趣，一定要有坚持精神，不怕吃苦。第二，也要有扎实的基础，包括软硬件以及仪器仪表等知识。另外，最重要的是需要长期的锻炼实践，这就需要一个很好的平台：不仅要有合适的环境，还要有好的老师和团队。第四，需要具有坚持不懈的学习态度。 　　Instrument：国内质谱研发条件与环境与先进国家相比有何不同? 　　何坚：首先从&ldquo 硬环境&rdquo 讲，就像刚才提到过的，质谱研发使用的物料及配件在国外很容易买到，方便快捷且全面。而从国内采购这些硬件则具有很多限制，很多型号也无法买到，会给研发带来时间和质量上的损失。另外从&ldquo 软环境&rdquo 来讲，虽然国内质谱研发环境已经越来越好，但还是有待提升。质谱研发还需要得到更高的重视，目前在国内搞质谱研发比一些先进国家要艰难很多。现在已经有越来越多的国产企业加入到质谱的研发生产中，希望咱们国内的研发环境能更好! 　　Instrument：请您谈谈目前国产质谱研发中的创新情况。 　　何坚：其实这个问题的焦点在于国产质谱是全自主开发还是仿制。创新和开发一般存在四种类型。第一种是原始创新 第二种是集成创新 第三种是仿制研发 第四种即所谓的纯山寨。原始创新的团队一般主要来自高校、研究所和优秀的企业研发团队 集成创新和仿制研发主要是以新介入质谱的大企业为主。我个人认为，由于国产质谱的平均研发水平与国外差距还很大，特别是在人才资源方面严重匮乏。所以通过集成创新和仿制研发可能是目前最适合的方式。当然，通过收购外企可以迅速地培养出我们自己的高素质质谱研发人才，这也是一个非常好的做法。现在国家正在大力提倡知识产权成果转化，这对具有原始创新的高校研究人员来说是个非常好的契机。 　　Instrument：厦门大学对科研人员知识产权产业化持怎样的态度? 　　何坚：厦门大学鼓励科研知识产权产业化，校领导表示在这方面也希望能走在各高校的前列，并表示将对此会出台更好的规定措施。 　　Instrument：您更喜欢在高校还是在企业工作? 　　何坚：在学校里可以承担国家项目和课题，研究最前端的新技术和新方法。而在企业里能把一些技术转化为产品，更贴近于实用，使研究更有意义。这两者相互联系、不可割离。与搞研究比起来我更喜欢做仪器研发。 何教授谈国产质谱发展方向 　　Instrument: 请您谈谈国产质谱厂商面临的挑战。 　　何坚：&ldquo 国产仪器应价廉物美&rdquo 这个传统观念是加在我们国产仪器行业上的一个&ldquo 紧箍咒&rdquo ，特别是在发展初期阶段。其实国内许多产品的成本都比国外产品要高，国外企业配件的采购价格甚至只有我们的50%到60%，而且配件指标参数也更优，可以说国外质谱企业是以最优惠的价格定制最好的零配件。我们国产仪器的生产只在劳动力成本方面有些优势。在国产质谱发展的初期强调&ldquo 价廉物美&rdquo ，我想这是非常不现实也是非常残酷的。我们只能尽量地减少企业利润，减少我们的研发投入、减少我们的市场宣传成本来满足用户的这种需求，同时还要保证足够好的服务质量。我想这种要求对于国产厂家非常不公平，即使国外企业也很难做到。 　　现在有人已经提出来&ldquo 政商产学研用&rdquo ，这的确是一个现实的状况。但是我们深想一下，为什么会有&ldquo 政&rdquo 呢?这说明我们的国产质谱环境现在还处于初期阶段，还深陷窘境之中，也是一个很无奈局面。国内的许多专家对国外仪器进步付出了巨大贡献的，其初期的产品并不比我们的第一代产品好。国内专家给国外仪器研发提了很多的宝贵改进意见和开发应用方案，所以说国外质谱厂家需要感谢我们国内的这些应用专家。现在该到给国产质谱机会的时候了。国内专家是不是也能像对待国外初期产品一样，试一试国产质谱，帮一帮我们国家自己的质谱产品。使用过的用户就能给我们的研发提出意见和建议，一起合作开发适合于国产仪器的应用方案。我想，如果真能给我们机会，作为一线的国产质谱研发人员，我们有信心能在5到10年之后开发出可与国外同类产品相媲美的仪器。 　　同时也希望国家支持真正有研发实力的团队，鼓励高校、研究所等研发机构把技术拿出来与企业合作真正的将好技术转化为产品。 　　Instrument：近期出现了国内厂商收购国外质谱公司的热潮，您对此如何看? 　　何坚：国内企业收购国外质谱厂商是一种国力增强和企业实力增强的表现。这对我们质谱仪研发人员来讲，也是一个很好的事情。我们的研发人员将有更大的用武之地，也有更好的机会向国外专家学习。但是也存在一些潜在的问题：被收购的企业或产业线在收购前，一般是存在一定困境才会被出售的。所以，我们收购之后如何进行有效的整合和效益最大化、如何对国外技术进行消化和传承、如何把控好风险等，这些都是摆在我们的眼前不可回避的问题。 　　Instrument：请您谈谈国产质谱的产业化发展方向。 　　何坚：在应用市场方面，目前食品安全和环保市场非常火热，我想这是毋庸置疑的发展方向。除此之外，另一个重要的领域就是医疗。在中国，医疗市场尤为突出，具有巨大的市场发展空间。因为我们面临着很多诸如老龄化和食品安全及环境恶化带来的日益增长的健康问题，老百姓对健康质量的要求也在逐步走高。 　　从发展战略上讲，开发通用仪器技术难度高、投入大、回收周期长，但也是不能放弃的重要部分。通用仪器的发展进步可以从正面阻击国外仪器。另一方面，专用型仪器的开发则似迂回突破国外仪器围阻。中国的市场非常大，而需求也是多样的。每个国产质谱生产企业可以找出自己的一个突破口，从而确定新的市场定位。如此以来，我们国产质谱发展还是比国外产品有一定优势的。 　　编者按 在采访中何教授对国产仪器研发的热情和信心深深的感染了编者。正是何教授这样把毕生所学致力于带动国产仪器研发的领军人物的存在，才令我们的质谱研发越来越有生机。万事开头难，厦门质谱等国产质谱厂商已经为后面的发展做好了例证，证明我们已经初步具备了生产高水平质谱的实力。国产质谱的实力进步也离不开国家的鼓励和人才能力的发展。何教授强调仪器研发中最重要的实力因素是人的能力，研发人员的素质决定研发团队的力量，也决定整个国家行业发展。愿何教授和他的团队能早日带给我们新的惊喜，愿我们的国产质谱越走越远。 　　采访编辑：郭浩楠 　　附录 何坚教授简历 　　1970年出生于江苏 1988年考入厦门大学科学仪器工程系 1992年，师从于国产质谱创始人之一的季欧老师 2002年获厦门大学分析化学理学博士 2004年赴美国Los Alamos National Laboratory开展博士后工作。从最早的磁偏转质谱到现在的飞行时间质谱，专注于质谱研发二十余年。期间以主要设计者和主要制作人的身份参加多项科技部的科技攻关计划、863项目和自然基金仪器重大项目。在2012年转入产业化之前研发完成包括国产首台高分辨ESI-TOFMS、LAI-TOFMS和EI/PI-TOFMS在内的十余台科研用质谱仪器，获授权多项发明专利，并给科研人员产出了许多优秀的科研成果。2012年创办厦门质谱仪器仪表有限公司。

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“正离子和负离子检测模式可同时进行”The Isolera™ Dalton 2000系统由三部分组成： Biotage® Dalton 2000质谱检测器，Isolera™ Dalton Nanolink连接器以及Isolera™ Spektra 快速纯化制备系统，Isolera Dalton 2000 可以在样品进行纯化制备的同时，对收集馏分进行质谱在线检测，大大节省您的分析检测时间！对于制药而言，必须在药物研发领域更快更有效率，企业才更具竞争力；当前对于小分子药物的前期研发而言，主要步骤包括：合成，纯化以及活性测试。而很多新型分子的合成，都是参照的现有的类似文献的基础上进行尝试性的合成探索，很多情况下，最终的产物和之前设计生成的产物，都会有一些出入，化学家们需要在拿到产物后进行结构鉴定，或者给分析部门进行检测（质谱，核磁等），这个鉴定的过程往往会浪费大量的时间，同时还需要与另外的部门进行有效沟通，费时费力。 为提供研发效率，节约时间成本，Isolera Dalton 2000在这样的背景下应运而生！ 系统功能Dalton 2000是一款紧凑型单重四极杆质谱检测器，带有正离子和负离子检测模式，通过APCI大气压化学电离（ESI电喷雾电离，可选）将样品离子化后进行质谱检测。Dalton 2000被设计与Isolera 系统链接，可以在Flash纯化的同时，对产物结构进行鉴定。? 可完全和Flash的正相系统实时、有效、无缝链接（Nanolink）? 可支持大量产品纯化? 可进行全质谱扫描，选择目标质谱峰后，再进行分析? 用户可以选择一个质谱范围用于馏分收集? 可进行选择性离子检测? 选定的目标质谱峰达到基线时，系统会可以自动停止运行? 支持直接进样质谱分析? 质谱分析范围：m/z90-2000简化工作流程Isolera Dalton 2000 在快速纯化样品时，用Mass实时检测和收集含有目标化合物的馏分，检测结果更准确，纯化效果更好，回收率更高，最重要的是，节省了大量的检测时间。整个过程，不需要复杂的分析检测程序，这样，大大提高工作效率，节省纯化和检测时间。全新升级的Mass 检测器，使快速制备色谱达到了前所未有的扩展，我们创造的系统，使快速制备色谱技术和质谱技术第一次完美的结合。整个过程进一步减少了使用者的人为因素，使得化学家把重点放在化学和合成，而不是纯化和分析，大大提高实验室效率。智能，集成快速制备色谱和Mass 检测器的智能集成，需要非常先进的技术，以保证样品实时而准确的检测，这一切都得益于我们的Isolera™ Dalton Nanolink, 一种智能取样装置，保证了在任何时刻，都能提供给 DaltonMass 检测器精确的样品量。当使用不同类型、规格的色谱柱时，Dalton Nanolink 会自动控制流速保证样品检测的准确性。 Isolera Dalton 2000 相关实例图谱：

p 　　毫厘之差，已远不能形容现代科技测量的变化范围。高新技术企业北京毅新博创生物科技公司研发的飞行时间质谱仪，能在纳秒级对物质分子量进行测定，更敏锐地发现基因变化。记者日前获悉，该技术产品已获得北京市科委新技术新产品认证。 /p p 　　1纳秒相当于十的负九次方，即十亿分之一秒，飞行时间质谱仪的精度可见一斑。通过这一技术，可测定基因、蛋白、糖基的变化，从而发现肿瘤、缺陷基因等突变，在优生优育、精准医学、分子遗传育种等领域有着极广的应用。此前，该技术和产品均被国外垄断。 /p p 　　据项目工程人员介绍，该技术利用试剂把基因、蛋白质等生物大分子离子化后，在高能脉冲电压作用下，让其“飞一会儿”，最终通过测量离子飞行时间，计算分子量的变化，分析出基因或蛋白中发生的具体变化。 /p p 　　“精度可以达到分子量的千分之一量级。”毅新博创董事长马庆伟介绍。在一般初中和高中的化学课本中，精确到个位数的分子量，已足够人们去计算各种化学反应中物质种类、数量的变化。测量到千分位后，对分子内部变化都可以“明察秋毫”。举例说，水的分子量是18，如果精确到千分位，就可知道水分子中不同元素的同位素比例，来自长江、黄河的水即使提炼为纯净水，也一样可以迅速、精确地分辨出来。 /p p 　　该项目运用到临床中，可提前预警肿瘤。一位70岁的患者肺部出现阴影，但无法确诊是否是肿瘤。通过飞行时间质谱仪，检测到基因出现变化，并准确判断出血液循环肿瘤DNA中“KRAS”基因发生了突变。这名患有结肠癌合并肺转移的患者手术后，通过测量血液循环肿瘤DNA，术后第二周就可以发现基因突变，预警肿瘤复发，而目前临床检测手段直到术后第八周才能确诊肿瘤是否复发。 /p p 　　据介绍，飞行时间质谱仪对肿瘤的检测灵敏度，要比基因测序检测提高十倍。基因测序需要将所有基因测一遍，才能发现突变基因；而飞行时间质谱仪可以很精确地检测发生突变的基因位点。过去寻找基因中的突变靶位，需要几天时间才能完成基因测序，解读测序数据又需要花费几周时间。而利用飞行时间质谱仪几个小时就能完成检测，速度提升数十倍，患者所花费的检测费用也会大幅降低。 /p p 　　高精度的飞行时间质谱仪应用非常广泛。例如，用在优生优育领域，可以无创检测侏儒症、先天性耳聋等基因，完成产前检查、新生儿筛查 用在分子遗传育种领域，可以快速、准确找到优势基因，实现精确杂交，过去几年才能完成的杂交育种筛选，有望一两年内就能完成。目前飞行时间质谱仪已经开始在水稻、玉米、小麦等品种中建立基因数据库，下一步将在花卉、蔬菜、奶牛、蛋鸡等品种中开展基因数据库的建设，为推出高产、高质的新品种奠定分子基础。飞行时间质谱仪还可以用于病毒分析等微生物检测。 /p p 　　“之前，这一领域是外国技术的天下，现在终于实现中国‘智’造。”马庆伟介绍，这项完全自主知识产权的技术，已经申请发明专利60余项。今年年底到明年年初，马庆伟计划与美国霍普金斯大学合作建立一个实验室，让这项新技术接受国际竞争与挑战。 /p

p 　　科学家想要知道水中是否存在细菌，通常有两种办法。第一，将样本带回实验室培养，通过计算细菌数量来确定细菌浓度 第二，通过气相色谱仪或质谱仪来分析样品，但这种方法成本较高。现在，韩国首尔大学开发出了一种“电子生物鼻”，它对细菌的嗅觉比上述技术更加敏感。 /p p 　　当水中细菌达到一定浓度时，我们一般能够通过气味发现它们。即使水中存在的这些微生物不能对人体产生足够危害，但人们还是难以接受饮用水的异常气味。研究人员利用实验室培养人类的嗅觉受体，结合碳纳米晶体管研制而成的电子生物鼻，其工作形式类似于人类鼻子，可实时检测气味分子的存在。 /p p 　　研究人员表示，两种特殊的受体能被选用，是由于它们能检测出两种常见的嗅味物质：土臭嗅和2-甲基异冰片。与人类的鼻子不同，电子生物鼻能在混合了多种其他气味的条件下，依旧准确地检测出它们，甚至在水中浓度低至10纳克/升也可测出。 /p p 　　研究人员表示，人类鼻子有大约400个不同的嗅觉受体，如果我们能将这些所有的嗅觉受体全部开发出来，那么电子生物鼻就能将我们闻到的所有气味，在低浓度的条件下都检测出来。 /p p 　　一旦将其细化与完善，这项技术不仅能检测出细菌，而且能检测出某些疾病和非法药品。它还有可能被用在其他产品的发展上，如：香水、酒和咖啡等，甚至在将来建立一个气味数据库，包括所有常见的“气味代码”。 /p p br/ /p

p 　　用于生物样品分析的蛋白指纹法，该专利技术被国际顶级科学杂志《科学》以及医学界权威杂志《柳叶刀》评为世界蛋白指纹图谱和蛋白质芯片排名第一的技术。针对这项技术的一些问题，火石创造对许洋博士进行了深度的专访。 /p p style=" text-align: center " img width=" 300" height=" 385" title=" 001.png" style=" width: 300px height: 385px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201711/insimg/ebf3be8e-c0c2-49d6-9891-a76d207d183f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 　　许洋博士 /strong /p p 　　许洋博士一直致力于蛋白质组学研究开发，怀揣近五十项蛋白分子质谱诊断技术的自主发明专利。2009年他创办了湖州赛尔迪生物医药科技有限公司，凭借专利产品蛋白指纹图谱仪成为行业领头羊，也成为此类器械行业标准的起草者。 /p p strong 　　火石：请问您为什么做蛋白质谱? /strong /p p 　　许洋博士：我研究蛋白质谱是偶然也是必然。在美国纽约著名的Sloan-Kettering研究所单克隆抗体实验室早期研究治疗白血病时，我们制造了全世界第一枚人源化单克隆抗体(抗CD33人源化单抗)。后来我又和顶尖美国公司合作第一个将人源化单克隆抗体做成了靶向药。有了扎实的基础，必然能在更窄的蛋白质谱领域做的更好。 /p p 　 strong 　火石：蛋白质谱当前的临床应用情况如何? /strong /p p 　　许洋博士：只有拿到医疗器械注册证才算进入临床，蛋白质谱目前只有三种临床应用：对肿瘤的筛查 对早期肾脏疾病的分析 在细菌上的鉴定应用。蛋白质谱在国内仍处于非常早期的阶段，且具有垄断性，极少人能做且在做。 /p p strong 　　火石：作为国家“千人计划”医疗器械特聘专家，您认为蛋白指纹图谱仪在医疗器械中的角色是什么? /strong /p p 　　许洋博士：蛋白指纹图谱仪分析的大数据可以生动地比喻为人体疾病的健康地图。 /p p 　　蛋白指纹究竟是什么?把质谱仪的显示屏中的每一个蛋白质都用一个分子量来表达，这些分子量组合起来就叫蛋白指纹。就像每个人的指纹都是不同的，每种疾病的特定蛋白质表达物也不同，称之为指纹图谱。蛋白指纹图谱技术是由蛋白质芯片及分析仪器——表面加强激光解析电离飞行时间质谱仪两部分组成，可以将病人血清中蛋白质成分的变化记录下来，绘制成蛋白指纹质谱图，并显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息。将这张图谱与正常人、某种疾病病人的谱图或基因库中的谱图进行对照，就能最终发现和捕获新的特异性相关蛋白及其特征。这种方法具有微量、精确、简易、快速的特点，适应于基础和临床等各个领域。 /p p 　　之所以将蛋白指纹图谱仪分析的大数据比喻为人体疾病的健康地图(MAP)，是因为既然β2—微球蛋白是11731、人绒毛膜促性腺激素是37580、转甲状腺素蛋白是13761(数字对于计算机的应用更好管理)，而每个蛋白质在质谱仪分析中都是数字，它本身就是大数据。任何物质在质谱底下都是数字，综合起来就是大数据。我把大数据串联起来，就能将分子在身体的MAP做出来。譬如一位吸烟的男士来体检，能发现他吸了烟数年之后肺部出现影像学病理性位点，结合质谱仪分析发现相关的疾病标志物，我们能够模拟出肺部疾病的健康地图，即通过质谱仪检测的健康大数据，可以模拟出该患者肺部出现了数个小红点，点击每个红点后都会解释原因，如显示铅、铬等数据是否超标，以及告诉你相应的对策。这样的技术开启了全智能健康4.0时代。 /p p 　　Tips：β2—微球蛋白(β2—MG)被认为是诊断早期肾功能损伤的敏感指标，尤其对于糖尿病肾病、高血压肾病、红斑狼疮肾炎的早期诊断具有重要参考价值，因此β2—微球蛋白的测定在临床上是有多种价值的。 /p p 　　 strong 火石：您和您的团队在蛋白质组学研究的技术或者方法上有什么突破吗? /strong /p p 　　许洋博士：蛋白质作为标志物对肿瘤的诊断，确实没有太大的进展。 /p p 　　一直以来蛋白质组学研究面临的重大瓶颈是蛋白质分离问题：人体内有十万种蛋白质与衍生物，多数可能与疾病有关联，但这十万种蛋白质与衍生物只有分开后，质谱才能分析清楚。此前蛋白质组学技术中最流行、最通用的蛋白质分离方法是双向电泳，基本上能分离近二千种血浆蛋白质，远远不及十万种，所以成为了瓶颈。 /p p 　　2006年我提出了一个设想：和蛋白有关的抗体至少有一万多种，那为什么不用抗体来分离蛋白质?这件事一直有人在做，但之前都没有人想到用抗体组把一千个蛋白质一次性快速、实时地分离出来。之后就诞生了免疫质谱分析方法(专利号ZL 200610140652.0)，可以在一个抗体组基质上同时捕获多个生物标志，并对捕获的变异的或修饰的生物标志进行质谱精确分析，还可以同时检测多个生物标志群。用免疫组质谱技术能测定抗原变异片段的分子量。另外，还可以将多种疾病特异性抗原的抗体同时标在一个基质点上。 /p p 　　Tips:免疫质谱分析方法：质谱与抗体分离技术联合应用即为免疫组质谱(Immunomic mass spectrometry，IMS)。免疫组质谱检测为一组多种(类)抗体与质谱联合来精确地鉴别变异或修饰生物标志群的方法。在一个抗体组基质上同时捕获多个生物标志，并对捕获的变异的或修饰的生物标志进行质谱精确分析。可以同时检测多个生物标志群(biomarkers)。 /p p 　　双向电泳(Two-dimensional electrophoresis)：是一种等电聚焦电泳与SDS-PAGE相结合，分辨率更高的蛋白质电泳检测技术。目前是快速成长的蛋白质组学技术中最流行最通用的蛋白质分离方法。目前2D-PAGE能够在同一块凝胶上同步检测和定量数千个蛋白质。 /p p 　　从整个2015年的政策看，医疗器械行业是受到国家大力扶持的，行业地位与重要性大幅提升，法规向国际化看齐，行业监管不断趋严，医疗器械正成为与药物齐头并进的新兴产业。 /p p 　　 strong 火石：是什么驱动着行业的高增长? /strong /p p 　　许洋博士：一是需求，老龄化加剧，家庭支付能力增强，导致医疗需求高增长 二是政府加大医疗卫生投入，《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》表示，“十二五”期间将扶植形成8～10家产值超过50亿元的大型医疗器械产业集团 三是为配合新医改完善基层医疗建设的目标 四是国内生物技术研发应用进入突破期。 /p p 　　 strong 火石：您认为接下来医疗器械未来发展的特点和前景会是怎么样的? /strong /p p 　　许洋博士：未来5年，医疗器械和制药占比将会达到1:1。近十年，我国医疗器械市场规模快速增长，国内医疗器械工业总产值从2003年的189亿人民币上升到2013年的1889亿，2013年同比增长21%，增长速度远快于药品。预计在未来5年左右，我国医疗器械行业仍然将保持高速增长。医疗器械行业涉及到医药、机械、电子、塑料等多个行业，中高端医疗器械更是多学科交叉、知识密集、资金密集的高技术产业，研发成本高，决定了只有大型厂商才能在大中型医疗器械方面有所作为。此外，器械“国产化”也会成为必然趋势。 /p p 　　 strong 火石：赛尔迪当前开展的业务、研发的产品有哪些?公司部署战略是怎么样的? /strong /p p 　　许洋博士：我们现在正在做一张人类的大健康MAP。通过精准医疗计划，基于环境健康大数据，通过蛋白指纹图谱仪完成健康管理。现在的疾病市场最关注的问题分别是：检测0～6岁儿童智力、优生优育(为什么生不出聪明宝宝)、高达5千万的肿瘤人群以及3.5亿的高血压、糖尿病人群。 /p p 　　其中糖尿病肾病是糖尿病最常见且严重的并发症之一，是糖尿病所致的肾小球微血管病变而引起的蛋白排泄和滤过异常那个渐进性肾功能损害。而微量白蛋白尿即早期糖尿病肾病是可逆的，这不同于大量白蛋白尿即临床糖尿病肾病，因此积极防治早期糖尿病肾病就显得尤为重要。去年底，赛尔迪公司与中国医学科学院北京协和医院签署协议，承担国家对糖尿病肾病体内铅、镉毒素的临床大样本检测。全新升级的蛋白指纹图谱仪，是目前唯一获国家药监局批准、能检测含微量白蛋白、β2—微球蛋白以及泛素3项指标的医疗器械。这对糖尿病肾病的早发现、早治疗具有重大意义。 /p p 　　赛尔迪接下来将按照个体化精准检测所附带的信息，由这些信息与大数据库交流，提出符合个体化治疗的方案，向个体化精准医学管理方式转变。 /p p 　　随着大数据时代的来临，“互联网+”概念的提出让医疗健康事业呈现出了新的发展势态和特征。医学知识体系正被大数据、精准医疗所重构，信息化进程提高了知识传递速度与医疗协同效率。 /p p strong 　　火石：蛋白质组学技术如何助推精准医疗? /strong /p p 　　许洋博士：常识知道铅、镉会引起糖尿病性肾病。但铅、镉指标不是医院常规检测的项目。如果采取个体化精准治疗，每年常规检查一次体内铅与镉的指标，发现异常就能进行针对性的从尿液排泄的治疗。已经得了肾病正在透析的病人，检测铅与镉指标后进行针对性排泄也会增强治疗效果。利用蛋白指纹图谱仪能够发现早期的肿瘤和心血管标志物，这就会对疾病的治疗带来极大的希望。随着质谱技术在精准医疗的应用，越来越多的个体化标志物将会被发现，人体的蛋白指纹图谱测定将会成为医院的常规工作。 /p p 　　精准医疗，即考虑每一个体健康的差异，制定个性化的预防和治疗方案。正确的选中一个工具，解决关键问题，这就是精准医疗。基于基因组测序技术、生物医学工具以及大数据工具逐步成熟和完善，精准医疗能够为个体基因特征、环境以及生活习惯进行疾病干预及治疗，但如何尽快与大数据结合才是发展重点。日前我与北京协和医院合作，创立了中国特色的首个百万人疾病与环境毒素数据库与IMS(爱睦世)特检中心：HZIMS2008，首次在复杂疾病系统中构建了基于环境毒素大数据的移动网络数据库的质量控制体系，使我国重大疾病，如高血压、糖尿病、肿瘤的大数据病因学研究处于世界领先。 /p p /p

p style=" text-indent: 2em " 3月12日，由仪器信息网主办的多肽药物研发与分析检测技术网络研讨会圆满召开。会议为期1天，共邀请到9位来自高校及企业的科研专家及来自仪器公司的技术专家做了精彩分享，共吸引近700位来自科研院所、药企、政府单位、检测机构的人员前来参会，听众反响十分热烈。 /p p style=" text-indent: 2em " 会后，网友们纷纷询问回放视频何时能出，今天，多肽药物会议的报告视频终于在“千呼万唤”中剪辑出炉，小编特此整理汇总，点击报告名称即可观看视频回放。 /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 王珠银教授（兰州大学）： a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112011.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《多肽全库构建和PD-1/PD-L1抑制剂筛选》 /strong /span /a /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 基于多肽信息压缩技术构建了大型多肽全库，该多肽库包含大约75000个单独纯化独立包装的环80肽，覆盖所有8000种3肽序列，16万种4肽序列和320万种5肽序列，以及数百万种6肽到80肽序列。并从该库中筛选出来了超过50个可以抑制PD-1和 PD-L1结合的环肽，这些环肽抑制PD-1和 PD-L1结合的IC50低于100 nM。这些环肽有望通过序列优化而成为癌症的靶向治疗多肽药物。 /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 许家喜教授（北京化工大学）： a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112007.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《取代牛磺酸和磺酰肽的合成》 /strong /span /a /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 牛磺酸于1827发现于牛胆中，其具有广泛的生理活性，可以解毒，稳定膜，调节细胞的钙吸收水平等。大量由于婴儿配方奶粉、眼药水中，此外，其对心血管疾病、阿尔海默症、肝病、囊肿性纤维化等都有作用。而磺酰肽可以作为酶抑制剂。本报告介绍牛磺酸和取代牛磺酸的天然来源、活性和合成，特别是取代牛磺酸和磺酰肽的合成方法。 /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 梁远军博士（北京普诺旺康）： a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112008.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《化学合成多肽药物研发质控环节及技术探讨》 /strong /span /a /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 报告主要是根据多肽药物研发的主要环节，和朋友们共同探讨化学合成多肽药物质控关键点以及相应的技术环节。 /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 胡宏岗教授（上海大学转化医学研究院）& nbsp ： a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112003.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《新型订书肽合成策略及其在药物开发中的应用》 /strong /span /a /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 传统的药物靶点包括酶或者受体，这类靶点易受小分子药物的调节；而另外一类，则涉及蛋白和蛋白之间的相互作用，这一类靶点的特点是，蛋白中往往没有小分子的活性腔，由于蛋白之间相互作用的基础即为多肽之间的相互作用，因此，通过多肽分子成为蛋白与蛋白的作用非常理想的调节剂。以蛋白截取修饰后的多肽为基础进行开发可获得活性的多肽药物分子，这样的药物具有活性高、毒性低等优点，但同时也存在不稳定、亲水性强难以投过细胞膜等缺点。通过订书肽技术，可提高多肽药物的成药性。 /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 李建明博士（海南双成药业）： a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112006.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《多肽药企国际化经验分享》 /strong /span /a /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 通过分享双成药业的实践经验，本报告将讨论药企国际化的概念与特征、动力和要素、挑战和风险及将来的展望。 /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 孙超（Waters）： a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112010.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《多肽类药物生物样本分析的工作流程及故障排查》 /strong /span /a /p ol class=" list-paddingleft-2" style=" list-style-type: decimal " li p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 多肽类生物样本分析工作流程 /p /li li p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " & nbsp 优化样品前处理，非特异性吸附和LC-MS方法 3. 疑难肽的故障排除和优化 /p /li /ol p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " & nbsp 张睿(GE)： a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112005.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《Biacore分子互作技术在多肽药物开发中的应用》 /strong /span /a /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " Biacore分子互作技术可以实时、无标记、定量地表征分子间相互作用，已经为超过4万篇文献发表和上百种大小分子药物上市提供了可靠的数据支持，并被中美日三国药典收录。Biacore在药物筛选、结合活性分析、药理研究、药效药代等药物开发的多个领域得到了广泛应用。本次讲座将围绕多肽药物，为大家分享Biacore分子互作技术的应用。 /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " & nbsp 漆倩(赛默飞)： a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112009.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《赛默飞在多肽药物开发中的新方法& nbsp 》 /strong /span /a strong br/ /strong /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 赛默飞高分辨质谱在多肽药物研究领域的方案： orbitrap质量分析器原理及特点介绍 orbitrap在多肽药物定性及定量方面的应用：包括分子量检测、序列表征、有关杂质分析、药物代谢分析等拓展应用。 /p p style=" line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " 张灵芝(艾杰尔-飞诺美)： a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/video_112004.html" target=" _blank" span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 《Phenomenex在合成多肽杂质应用分享》 /strong /span /a /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 报告讲解了从多肽色谱分析的挑战，并结合实际案例分享合成多肽分析方法开发方法。 strong br/ /strong /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " a href=" https://www.instrument.com.cn/webinar/Video/Video/Collection/10485" target=" _blank" img width=" 600" height=" 131" title=" 多肽.jpg" style=" width: 600px height: 131px max-height: 100% max-width: 100% " alt=" 多肽.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/1db61d86-d4a1-4943-ae86-ed4b71fe8514.jpg" border=" 0" vspace=" 0" / /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " 点击查看视频集锦列表 /p p style=" text-align: center " strong /strong /p

血红蛋白（Hb）变异，是一组由珠蛋白基因突变引起的常见遗传性变异，其特征是血红蛋白分子结构发生变化。迄今为止，已鉴定出1300多个变异体，其中，超过150个不稳定的Hb变异体被记录为引起不同严重程度的溶血性贫血的原因。对Hb变异体进一步的研究，可用于新生儿筛查、产前筛查… … 此外，许多研究表明Hb变异可能会对糖化血红蛋白（HbA1c）的测量产生干扰，因此，临床相关Hb变异体的鉴定和表征对于做出正确诊断至关重要。目前，高效液相色谱法（HPLC）和毛细管电泳（CE）是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。近日，北京大学深圳医院检验科纪玲博士团队使用融智生物科技（青岛）有限公司的QuanTOF发现了一种新的Hb变种，即Hb辽宁，这是国内首次由MALDI-TOF MS鉴定出来的血红蛋白变异体。相关研究结果已经发表在Clin Chem Lab Med 2019上，论文题为“Detection of a novel hemoglobin variant Hb Liaoning by matrix assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry”（https://doi.org/10.1515/cclm-2019-0300）。先证者是来自中国辽宁省的一名36岁汉族男子，被送往北京大学深圳医院进行例行健康检查。首先使用毛细管电泳（CE）分析仪测量HbA1c水平，该分析仪没有产生HbA1c值，非典型电生理图显示无明显异常峰值。电泳软件将配置文件识别为“非典型”，主要是由于存在额外的峰值。因此，研究人员假设Hb变异可能会干扰HbA1c分析。随后，使用高效液相色谱法（HPLC）、硼酸亲和力高效液相色谱法、免疫分析法和MALDI-TOF分析仪分别进一步定量HbA1c。其中，MALDI-TOF分析仪为融智生物科技（青岛）有限公司的新一代宽谱定量飞行时间质谱QuanTOF。 融智生物新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF HbA1c测试结果分别为：5.2％（33mmol/mol，高效液相色谱法），5.1％（32mmol/mol， 硼酸亲和力高效液相色谱法），4.9％（30mmol/ mol，免疫分析法）和4.9％（30mmol/mol， QuanTOF）。与从硼酸亲和力高效液相色谱法获得的结果比较，观察到高效液相色谱法（2.0％），免疫分析法（-3.9％）和QuanTOF（-3.9％）的可接受偏差（国家糖化血红蛋白标准化计划[NGSP]标准，偏差在±5.0％内）。高效液相色谱法的色谱图未显示变异体。然而，QuanTOF的质谱图显示出异常的Hb链（m/z=15,169.4），相对强度占总αHb的26.0％（图1B）。在谱图中还发现了正常的Hb链，包括αHb亚基（m/z=15,127.9），βHb亚基（m/z = 15,868.0）和糖化-βHb（m/z=16,030.0）（图1A，B）。 对照血红蛋白和Hb辽宁的MALDI-TOF质谱。（A）来自正常成人的对照血红蛋白和（B）来自先证者的Hb辽宁。分开的两个峰质量相差41.5Da，清楚地表明存在变异体α链（m/z=15,169.4）。箭头表示存在正常α链（m/z=15,127.9），正常β链（m/z=15,868.0）和糖化-βHb（m/z=16,030.0）。 使用毛细管电泳（CE）和离子交换高效液相色谱进行随后的Hb分析。令人惊讶的是，没有出现异常峰或非典型色谱图的迹象。研究人员随后进行Sanger测序以确认Hb变异体的存在以及性质。测序数据显示α2基因中存在新的杂合突变[α15（A13）（GGT GTT），Gly Val，HBA2：c.47 G T]，导致甘氨酸的编码转换（分子量：75.1 Da）在密码子15处的缬氨酸（分子量：117.1Da）。如图1B所示，从甘氨酸到缬氨酸（42.0Da）的取代诱导的相对分子量的变化也可以从αHb亚基和变异体Hb亚基（41.5Da）之间的m/z变化中找到。由于以前没有报道该变种，研究人员根据患者所在的地区将其命名为Hb辽宁。 Sanger测序的结果。 Sanger测序揭示了一种新的突变[α15(A13)(GGTGTT), GlyVal, HBA2:c.47 GT]。 为了确定患者与Hb辽宁相关的血液学特征，对其进行血液学数据测量显示，得到的血液学指标并没有发现贫血迹象，这表明患者非病理性Hb变异。Hb变异是溶血性贫血的原因之一，同时也是HbA1c测量中的分析干扰。在本研究的案例中，Hb辽宁没有显示出明显的临床表现。然而，该变异体在使用CE法的HbA1c测量中引起干扰。在以前的研究中，通常使用硼酸盐亲和HPLC方法作为比较方法，因为它无论Hb种类如何都测量总糖化血红蛋白，因而被认为不受大多数Hb变异体的影响。结果中提到的可接受的偏差表明Hb辽宁对高效液相色谱和QuanTOF的HbA1c测量没有显著影响。高效液相色谱法（HPLC）和毛细管电泳（CE）是HbA1c测量和Hb分析的一线方法。仅有有限的研究显示了MALDI-TOF MS在HbA1c测量中的应用。在目前的研究中，阳离子交换HPLC和电泳方法在检测Hb辽宁时面临挑战，因为电荷差异不明显且超出检测限。而MALDI-TOFMS能够通过m/z差异区分Hb辽宁。当然了，MALDI-TOF MS可能无法区分所有类型的Hb变异体，尤其是当m/z差异很小且超出仪器分辨率时。最后同样重要的是，鉴定Hb变异和识别HbA1c检测中的干扰是至关重要的，尤其是在Hb变异的高患病率区域。

贾伟 沃特世科技（上海）有限公司实验中心 对蛋白药的分子量进行测定，可以在完整蛋白水平，对其进行宏观表征，以初步确定蛋白的表达是否正确。BiopharmaLynxTM软件中，专门设计了对蛋白整体分子量测定及表征的多种功能，它具有以下特点。 ■ 通过原始质谱数据，计算出蛋白分子量。 ■ 自动标注蛋白的各种不同修饰形态。 ■ 以直观方式，比较样品与标品间差异。 ■ 自动计算蛋白质的各种修饰形式间的峰强度比例。 ■ 界面友好、直观，操作简单。 通过原始质谱数据，计算分子质量，是蛋白分子量测定的基本功能。图1中左上为免疫球蛋白IgG的原始质谱数据，右下为软件分析后，得出的IgG分子质量信息。通过BiopharmaLynx软件的自动计算功能，复杂的质谱数据成为了直观的分子量形式。图1中，绿底色图为标准品蛋白的分子质量分布数据，蓝底色图为样品蛋白的分子质量分布图。在BiopharmaLynx给出的结果中，IgG的具有多个分子质量形式，这是由于其含有多种糖基化修饰的原因。 图1. BiopharmaLynx软件的完整蛋白质量分析界面。 图中的紫色线条直观地显示出了样品蛋白与标品的质量分布差异差异。观察紫色线条形态可以发现，样品IgG具有更多的大分子量糖基化修饰形式，而标品蛋白中的小分子量糖型修饰较多。当将鼠标指针放置于峰尖时，将自动出现此处蛋白名称、修饰种类、峰强度、色谱保留时间等信息。通过以上两种信息，可以简单、直观地找到两者的差异之处了。 BiopharmaLynx软件可根据用户设置，对蛋白的不同修饰情况，自动标注。除内置的90种修饰外，用户还可根据需要自行创建修饰方式。特别是，考虑到生物蛋白药的一些具体情况，BiopharmaLynx内置了一些蛋白表达药品常见的蛋白改变修饰，如蛋白C端的Lysine缺失等（图2红色箭头指向）。这些细节设计，会帮助使用者极大地提高工作效率，节省精力。 图2. 使用BiopharmaLynx软件的修饰设置界面。 BiopharmaLynx软件对蛋白各种修饰间的比例也可以直观地给出初步分析结果（图3）。 作为一家在液相与质谱技术都占有领先优势的企业，沃特世更提供了全面的蛋白分子量分析方案，包括色谱柱、色谱梯度方法、质谱条件等一系列已优化完成的实验操作流程(图4)。使用此整体解决方案，仅仅使用0.5微克的IgG蛋白，在4分钟内，就可完成液质数据采集全过程。此方案也包括对还原后IgG的分析方法(图4右上)。 图4. 完整及还原后IgG质量测定解决方案示意图。 参考文献 (1) Rapid Profiling of Monoclonal Intact Antibodies by LC/ESI-TOF MS. Waters Application Note, 2007, 720002393 EN (2) Rapid Screening of Reduced Monoclonal Antibodies by LC/ESITOF MS. Waters Application Note, 2007, 720002394 EN (3) Characterization of an IgG1 Monoclonal Antibody and Related Sub-Structures by LC/ESI-TOF MS, 2007, 720002107 EN (4) Assessing the Quality and Precision of T herapeutic Antibody LC/MS Data Acquired and Processed using Automated Workflows. Poster presented at the ASMS meeting. 2008, 720002687 EN (5) Efficiently Comparing Batc hes of an Intact Monoclonal Antibody using t he Biop harma Lynx Software Package. Waters Application Note, 2008, 720002820 EN 联系方式： 叶晓晨 沃特世科技（上海）有限公司 市场服务部 xiao_chen_ye@waters.com 周瑞琳(GraceChow) 泰信策略(PMC) 020-83569288 13602845427 grace.chow@pmc.com.cn

国产又一家核酸质谱供应商，　　目前，常见的分子诊断技术主要有荧光定量 PCR 技术(qPCR)、高通量测序技术(NGS)等。随着 MALDI-TOF-MS 技术的发展，核酸质谱技术也应运而生。　　核酸质谱技术可实现单个样本同时进行几十甚至几百种靶标检测，每日处理的样本数可达千例以上，且结果分析简单。核酸质谱技术的出现能够弥补 qPCR 通量低和 NGS 耗时长、报告解读复杂的不足，已经成为研究单核苷酸多态性 ( SNP ) 、基因插入 / 删除、基因选择性剪接、基因拷贝数变化、基因表达、基因组 DNA 甲基化、tRNA 和 rRNA 的转录后修饰等课题的有效检测手段。　　在核酸质谱技术领域，笔者近日关注到一家创办于 2022 年的创新公司苏州维基基因科技有限公司(以下简称 " 苏州维基 ")。苏州维基由多位业内资深医学博士联合创办，围绕其多项独有的基因检测技术，为临床及实验室等多场景提供核酸质谱整体解决方案，包括相关实验室建设、仪器、项目选择、试剂开发、临床检测全流程服务。苏州维基作为新一代基因检测机构，致力于通过开发更经济、科学、灵敏度高的检测方法提供高稳定性、高性价比的检测服务。　　复杂、多靶标诊断场景，核酸质谱具有极致性价比　　20 世纪 80 年代出现的 MALDI-TOF-MS 技术打破了以往质谱仅可进行小分子物质分析的传统，使得核酸、蛋白质等生物大分子也可应用质谱进行研究，极大推进了基因组学、蛋白质组学的发展，并给生物及医学领域带来了革命性的突破。　　核酸质谱是在 MALDI-TOF-MS 技术基础上发展出来的一种多重 PCR 分析检测系统，通过 " 多重 PCR+ 高通量芯片 + 飞行时间质谱 " 的技术路径，能够在保持高灵敏度、高特异性的情况下，同时具备检测多基因多位点、通量大、检测速度快及极致的性价比优势。　　在基因检测中，常见的分子诊断技术包括 qPCR 和 NGS 技术。在 qPCR 检测中，受到荧光通道数量的限制，要实现更大通量的检测只能依靠反复检测 而利用 NGS 技术进行检测分析成本较高，且报告周期达 7 天。" 对于临床需求而言，检测位点在 20~30 个或者 100 以内的时候，核酸质谱是更契合的检测技术。" 苏州维基联合创始人林有升说。　　核酸质谱能够直接依据分子量的差异进行检测。当核酸发生变异时，无论是碱基的替换或修饰，都会改变 DNA 的分子质量，因此，只要待测靶标扩增后的分子量不同，就能够进行精准识别。　　核酸质谱适合 10~100 靶标位点的基因检测，与 Sanger 测序符合度超过 99%，且重复性好。据介绍，核酸质谱仪器及配套试剂成本较低，同时每孔可分析 50 个位点，一次可分析 96 个样本，单次检测时间为 8 小时，报告周期约为 3 天。　　2018 年，中国核酸质谱医用专家共识协作组在中华医学杂志刊登《中国核酸质谱应用专家共识》，系统介绍了 MALDI-TOF-MS 技术的原理及应用等方面的内容，以提高核酸质谱在国内临床及实验室中的认知程度，推动其临床转化应用。目前，核酸质谱在临床中更适合用于复杂的、多靶标疾病的诊断，主要包括出生遗传缺陷、肿瘤、药物基因组、病原体多联检和耐药性检测等。　　突破国产核酸质谱试剂多个瓶颈问题，修饰后 dNTP 分子量差别大于 15　　受限于技术壁垒和政策变动等因素，长久以来，国内核酸质谱检测试剂依赖于进口，除了成本高外，更受到货期等其他方面的影响，进一步限制了核酸质谱技术的临床应用推进。" 核酸质谱的临床应用要关注多个方面，包括技术平台的灵敏度、特异性、通量、报告时长以及成本等。" 林有升说。　　为了实现核酸质谱试剂的国产化，苏州维基对核酸质谱检测流程中的多个环节进行了技术优化。PCR 技术是核酸质谱的关键技术环节之一，苏州维基通过 LNA-Blocker 技术，阻遏阴性模板以提高检出率，同时依靠自主开发出多重 PCR 设计软件，设计出的 UEP 引物特异性良好，能够将扩增数量达到 100 对以上。　　核酸质谱主要通过检测多重 PCR 反应的产物，即单碱基延伸的产物质量大小来进一步确定检测结果。目前，核酸质谱技术主要依赖单碱基延伸反应来进行操作，单碱基延伸的效率关系到核酸质谱的检测效率，而区分度则是能否成功检测的重要标准。　　dNTP 修饰技术是单碱基延伸过程中的重要技术，目前国内市面上比较成熟的核酸质谱制剂中的 dNTP 最小分子量差异为 9.21 Da。在检测中，由于分子量差异过小，出现检测的 SNP 为 AT 突变时，不同峰区的区分度很低，或是由于峰高差异较大出现 " 鼓包峰 " 等情况，从而干扰结果判读，这也成为制约核酸质谱临床应用的技术瓶颈之一。　　基于其多年的技术开发经验，苏州维基已经攻克核酸质谱 dNTP 修饰技术。据介绍，修饰后的 dNTP 具有良好的单碱基阻遏效果，同时表现出极高的链接效率，而在区分度上，使用该技术进行修饰的 dNTP 分子量差别大于 15，区分度较高，失败风险降低。　　面对不同的检测场景，苏州维基也从技术层面进行了推进和解决，致力于扩大核酸质谱技术的临床应用。例如，通过搭建甲基化核酸质谱检测防污染方案，可降低 98% 的 PCR 产物污染，在不影响检测灵敏度的情况下，解决了在 DNA 甲基化检测中因 PCR 产物污染造成检测结果不准确的产业化难题。　　另外，依靠核心团队多年深耕检测行业，苏州维基已经积累了数万例肿瘤样本 ctDNA 基因突变谱、DNA 甲基化谱、SNC、CNV、MSI 等数据，数万例肿瘤样本全基因组检测数据及数万例肿瘤样本 ctDNA 含量、片段大小、断裂点、GC RICH 等数据，为其进一步优化技术和产品开发打下坚实基础。　　打造三种解决方案，通用试剂可适配常见核酸质谱仪　　凭借对核酸质谱检测流程中的多个环节进行了技术优化，苏州维基依据临床使用场景计划以 LDT 模式打造三种解决方案：病原微生物基因检测、药物基因组检测(遗传基因检测)及肿瘤基因检测。　　病原微生物基因检测将通过打造 39 种病原微生物联检试剂，来覆盖 91% 以上的呼吸道感染疾病 药物基因组检测将涵盖心脑血管疾病、自身免疫系统疾病、精神类疾病、感染性疾病用药药物基因检测及单基因遗传病致病基因检测，提高各类疾病用药安全性及疗效 针对肿瘤基因检测，目前苏州维基将聚焦于消化道肿瘤筛查血浆游离 DNA 甲基化检测，实现血浆游离 DNA 甲基化启动子区 CpG 岛甲基化谱绘制。　　目前，苏州维基已经开发出了国产化的全血 / 拭子核酸纯化试剂、血浆游离 DNA 纯化试剂、多重化 PCR 扩增试剂、单碱基引物延伸试剂、PCR 产物阳离子纯化试剂以及多重 PCR 设计程序、UEP 引物设计程序两款软件。可以说，苏州维基已经走通了核酸质谱的全技术链条。　　据介绍，苏州维基开发的核酸质谱通用试剂 "MASS GEL ™ " 能够适配市面上常见的核酸质谱仪。" 在转化率、扩增效率、得率、稳定性及操作步骤上，MASS GEL ™表现都十分优异。其转化率超过 98%，实验步骤简化至五个。" 林有升说。　　" 随着核酸质谱国产化的快速发展，仪器成本和试剂成本不断降低，已接近 QPCR 仪器和试剂成本，表现出明显的成本优势。无论是从技术优势还是成本优势来看，核酸质谱都有潜力、有机会能够在临床应用中大显身手。" 林有升强调。关于苏州维基　　苏州维基基因科技是一家致力于核酸质谱国产化临床应用试剂开发与应用的技术主导型公司，由多位生物学、医学博士创办，公司申请专利5项，产品覆盖药物基因组学检测、病原微生物核酸联检，核心技术有“LNA-Multiplex-PCR”，”核酸质谱防污染技术”，“核酸质谱高效延伸技术”，“dNTP修饰技术”。苏州维基通过持续的技术开发和优化，已有药物基因组和病原微生物多款产品经过性能验证，有数款技术打破国外技术垄断，为我国临床基因检测技术进步贡献自己的力量。

近日，由检验医学网主办、融智生物承办的“质于精准，谱在未来——MALDI-TOF质谱能力论坛”于2021 CACLP期间在重庆隆重举办。在此次论坛上，中科院生物物理所李岩研究员表示：“MALDI-TOF质谱定量的时代已经到来！”---融智质谱使得MALDI-TOF质谱用于定量检测具备了可能性，最终实现需要配合方法学开发。中科院生物物理所 李岩研究员李岩研究员在此次论坛上进行了题为《MALDI质谱在科研与临床中的应用》的主题报告。报告提到，由于MALDI-TOF质谱具有设备简单（不与前处理仪器相连接）、高通量、仪器稳定、操作与维护简单、谱图解析简单等特点，与ESI源质谱相比，更适用于临床现场快检，有望成为常规的检测技术。然而，也正是由于MALDI-TOF质谱仪器的这些特点，导致其灵敏度和分辨率有限，在临床上大家比较认可的一度只有微生物鉴定这一个定性应用，就连最近发展起来的核酸检测本质也是定性应用。业内心照不宣地认为MALDI-TOF质谱用作定量检测仅仅是个噱头，是不可能实现的，也正因此它在临床领域的应用非常有限。这话放到三年前可能是正确的。现如今，MALDI-TOF质谱的国产化发展迅速，国内厂家研发的不少于10家，这其中就包括融智生物。融智生物的特别之处在于实现了MALDI-TOF质谱的第二个能力——定量。我们可能需要换个角度看待现在的MALDI-TOF质谱了。蛋白质检测是科研领域比较关心的问题，根据其分子量大小可以分成多肽小蛋白（分子量＜20000Da）和大蛋白（分子量＞20000Da）。临床相关的多肽检验指标较少，尤其是作为激素的多肽往往水平非常低，一般为皮克每毫升，常规方法很难进行检测。多肽组学是很好的检测生理状态的指标，如果有好的方法学，对于发现新的生物标志物做新诊断指标研发非常有用。然而，多肽的分子结构类似，种类很多，对仪器的分辨率要求比微生物要高很多。另外，如果要做内源性生物标志物的分析，特别是血清标志物，定量能力是必要的，即使是相对定量，也需要非常高的定量重复性，否则得到的结果并不可靠。李岩研究员表示，过去他们在这个方面做的少，主要是因为早期的MALDI-TOF质谱仪器对定量没有进行优化，CV（变异系数）超过30%，不可能实现多肽谱学研究。现在，融智生物的质谱CV可以做到5%以内，所以他们开始考虑多肽的方法学研究了。图.在80个不同靶点采集的80张质谱覆盖图，糖化与非糖化定量精度达到~99%，融智生物QuanTOF质谱仪。图片来源于李岩研究员报告《MALDI质谱在科研与临床中的应用》。当然，MALDI-TOF质谱实现定量检测是一个非常艰难的过程，它的实现不是一个点的突破，是一系列的技术积累才实现的结果。有了定量能力才能讨论MALDI-TOF质谱临床检验技术开发。小分子检测是李岩研究员最近更关心的一方面。由于之前无法实现定量，所以MALDI-TOF质谱用于小分子定量检测的配套方法学开发比较少，加之血液中的小分子含量水平低，提纯困难，在以前这是被认为无法实现的领域。正因为MALDI-TOF质谱有定量能力了，研究人员可以考虑做更多的检测方法学研究了。据悉，李岩研究员自从与融智生物接触以后，一直想做这个方面的方法学开发，并于2019年开始尝试，在广东省设立了科研项目，目前已经发表类固醇和三油甘脂检测相关的两篇文章，还对三油甘脂细分进行了研究。方法开发出来，下一步需要考虑的问题就是与现有的临床方法学比较，有没有足够的优势，临床需不需要做到这么精确的程度。无论如何，不管是科研还是临检，都有了一个新的方向可以去尝试。在报告的最后，李岩研究员对MALDI-TOF质谱的应用前景进行了总结：第一，MALDI-TOF质谱更具备临床现场快检的可能性，因为它相对稳定，仪器简单，很少出故障。第二，现在的MALDI-TOF质谱已经具备定量能力了，这是一个新的方向。第三，MALDI-TOF质谱没有专门的前处理仪器，前处理方法学开发是需要关注的领域。可以说，只要成熟一个前处理方法学就会多一个临床检验项目。 “我们的工作就是希望通过方法学开发，把更多的科研项目变成临检项目，为医院服务，这是我们的目标。也希望仪器的发展能带动整个应用领域的进步，”李岩研究员表示。（本文整理自中科院生物物理所李岩研究员报告：《MALDI质谱在科研与临床中的应用》）文章来源：检验医学网

2013年4月20日上午八时零二分，四川省雅安市芦山县地区发生7.0级地震，地震造成重大人员伤亡和财产损失。地震发生后，科技部紧急研究部署四川雅安地震抗震救灾科技工作，并在科技部门户网站发布抗震救灾实用技术手册，供地震灾区选用。在抗震救灾实用技术手册中，发布了不明成分危害物快速检测技术。具体信息如下： 　　一、不明成分危害物的分析检测技术 　　(一)功能与用途 　　地震是一种突发的自然灾害，震后生态环境和生活条件受到极大破坏，卫生基础设施损坏严重，供水设施遭到破坏，饮用水源会受到污染，是导致传染病发生的潜在因素。采用不同的样品制备技术，选择不同性能的分析仪器，实现对未知样品的定性分析，为危险物的处置提供依据。本技术可用于不明原因的突发事件原因分析等。 　　(二)技术简介 　　1. 利用不同的样品制备技术，选择带EI源的高分辨质谱，实现对以不挥发有机物为主成分的未知样品的定性分析。难挥发的有机物，直接选择带EI源的高分辨质谱进行分析，然后进行数据库检索，结合样品分子量，碎片质量实现未知样品的定性分析，必要时选用标准品进行验证。 　　2. 对于不挥发有机物为次成分的未知样品，采用酸碱处理或三氯甲烷，甲醇分步提取，去除主成分，富集次成分，难挥发的有机物，直接选择带EI源的高分辨质谱进行分析，然后进行数据库检索，易挥发的有机物，采用GC-TOF-MS分析，然后进行数据库检索，最后实现未知样品的鉴定。 　　3. 利用不同的样品制备技术，选择GC-TOF质谱，实现对未知样品中可挥发物的定性分析。 样品：固体、液体、气体、组织、体液、细胞等，易挥发有机小分子直接采用GC-TOF-MS分析，不易挥发的有机小分子可进行衍生化处理，衍生后挥发的有机小分子可以采用GC-TOF-MS分析，GC-TOF-MS数据进行数据库检索，实现样品鉴定，必要时选用标准品进行验证。 　　4. 无机金属毒物采用ICP-MS分析 　　5. 利用不同的样品制备技术，选择不同性能的质谱仪器，实现对未知样品中蛋白质和核酸的定性分析。 　　a) 蛋白质：蛋白提取出来后，采用电泳分离，然后进行消化处理，LC-MS/MS分析，利用LC-MS/MS数据实现鉴定，必要时采用IR，UV技术进行佐证。 　　b) 核酸：核酸从样本里提取出来后，电泳分离，然后进行序列分析，实现鉴定，必要时采用IR，UV技术进行佐证。 　　(三)技术来源 　　单位名称：军事医学科学院国家生物医学分析中心 　　联系地址：北京市海淀区太平路27号，邮编：100850 　　联 系 人：杨根锁 　　联系电话：13910292130

p 　　在国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下，中国科学院化学研究所活体分析化学院重点实验室的研究人员长期致力于动物组织质谱成像技术的研究，先后开发了系列小分子新基质(Anal. Chem. 2012, 84, 465 Anal. Chem. 2012, 84, 10291 Anal. Chem. 2013, 85, 6646 )，并对半脑缺血(Anal. Chem. 2014, 86, 10114)、肿瘤转移等生物模型小鼠(Anal. Chem. 2015, 87, 422)的脑、肾、脾等组织进行了分子组织学质谱成像研究。最近，研究人员发展了一种通用、免标记的直接质谱成像方法，快速检测并对小鼠体内的碳纳米管、石墨烯和碳量子点等碳纳米材料进行定量成像研究。相关结果发表在近期的《自然· 纳米技术》(Nature Nanotech. 2015, 10, 176)杂志上。 /p p 　　碳纳米材料因为其独特的物理化学性质，在材料学领域具有非常广阔的应用前景。近年来，碳纳米材料由于在药物输送、光动力学治疗、组织工程以及生物成像等方面的重要价值，成为生物医学研究领域的热点材料。但是有关碳纳米材料的生物效应及生物安全性问题目前依然存在争论，因此生物组织中的碳纳米材料的生物分布研究具有重要的实际价值，尤其是亚器官的生物分布成像研究，有助于揭示纳米材料与生物体之间的相互作用。但是目前为止，这方面研究仍缺乏实用有效的方法。 /p p 　　对于碳纳米材料的生物监测或成像，通常采用放射性同位素或荧光标记法，因费时费力且标记物有解离的可能而具有一定局限性。而免标记的光谱学方法又存在成像速度慢、发光信号弱、背景干扰强等缺点。质谱成像技术提供了一种同时获取生物样品形貌及其分子信息的检测手段，各个种类分子可以在10微米及以下的空间分辨率被独立检测出来。这种技术属于内源性的“免标记”法，因为分子都有其固有质量，只要分子可以被离子化就可以被检测出来。在质谱成像中最常用的分子离子化方法是基质辅助激光解吸/电离(MALDI)，但需要有机基质(通常为被测物的10000倍)与目标样品共结晶并用激光照射。基质吸收激光辐射后被快速激发并蒸发，随后共结晶的样品被转移到气相环境，样品分子可以通过基质的电荷转移离子化。然而，没有人证实过MALDI质谱检测完整碳纳米材料的能力，因为很难找到与其共结晶的合适的基质。如果没有基质，完整的分析物就很难被释放到气相中。而且，碳纳米材料的巨大分子量也远远超出了质谱能够检测的质量范围。 /p p 　　为了解决这个问题，研究人员放弃传统基质，发现并利用碳纳米材料在紫外激光解吸电离过程中产生的固有碳负离子簇(C2-C10)指纹信号，该质谱信号几乎不受任何生物分子的背景信号干扰。结合飞行时间质谱，同时实现了小鼠体内碳纳米材料的亚器官质谱成像和定量分析。该碳负离子簇质谱指纹信号的发现，克服了传统质谱方法无法直接检测纳米材料的难题，将质量信号窗口转移到了质谱灵敏度高的小分子质量范围。与传统的标记方法相比，该激光解吸电离质谱分析方法由于采用内源性的化学信号，避免了标记基团在活体循环过程中可能产生的解离、衰变或者失活。同时，与免标记的光谱方法相比还具有高信噪比、低背景干扰以及准确可靠的优点。 /p p 　　研究人员证实并比较了碳纳米管、石墨烯和碳量子点的亚器官生物分布。研究发现，碳纳米管和碳量子点在肾中主要分布在外部的实质区域。而在脾组织中，这三种碳纳米材料主要分布在脾的红质区域，还发现在边缘区中碳纳米管的浓度最高。定量结果表明，尺寸较大的未修饰碳纳米管和石墨烯主要富集在肺组织中，而碳量子点主要停留在内皮网状系统丰富的肝和脾中。此外，还意外地发现碳量子点在小鼠器官中的超长清除时间。最后，将该方法拓展到小鼠肿瘤组织中药物负载的碳纳米管成像以及二硫化钼二维纳米材料的组织成像研究。 /p p 　　这些重要的应用和发现，进一步表明该方法可以结合质谱成像和定量的优点，进行纳米材料与生物体系相互作用研究，并有望发展成为一种碳纳米材料乃至其它纳米材料生物分析的通用方法。论文发表后，Nature Nanotechnology 杂志专门邀请国际知名质谱学专家Richard W. Vachet撰文在同期的“新闻视角”专栏评论：“这种成像技术提供了一种强大的活体定量纳米材料的方法，一个特别让人激动的优势是该方法可拓展同时检测纳米材料及其附近的蛋白质或其他生物分子，将深层次揭示生物分子和材料的相互作用。无论如何，活体纳米材料的质谱成像研究将有一个光明的未来。” /p p 　　 a href=" http://www.nature.com/nnano/journal/v10/n2/full/nnano.2014.282.html" 论文链接 /a /p p style=" text-align: center " img title=" W020150319401924220724.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201512/noimg/0797cf49-646a-4e6a-8c55-eec276e5949f.jpg" / /p p style=" text-align: center " 质谱成像揭示碳纳米材料的亚器官生物分布 /p

为了得到好的质谱数据，在进行样品分析前应对质谱仪的参数进行优化，这个过程就是质谱仪的调谐。调谐是质谱使用中非常重要的一环，今天小编就与大家聊一聊调谐操作。一、质谱调谐调谐这个词来源于模拟电路。电路中，调节L或C使其谐振的过程，叫做调谐。在质谱中，射频电源(RF)含有线圈，相当于电感L 质量分析器相当于电容C。在质谱出产前，实际上要调节射频电源(RF)的线圈，使得线圈和质量分析器组成LC电路达到谐振。这个过程就是最初的调谐。后来将调谐的概念拓展为调谐质谱的多个参数，使其达到最佳工作状态。调谐中将设定离子源部件的电压 设定amu gain和amu off值以得到正确的峰宽 设定电子倍增器(EM)电压保证适当的峰强度 设定质量轴保证正确的质量分配。调谐包括自动调谐和手动调谐两类方式，自动调谐中包括：自动调谐、标准谱图调谐、快速调谐等方式。如果分析结果将进行谱库检索，一般先进行自动调谐，然后进行标准谱图调谐，以保证谱库检索的可靠性。二、质谱调谐液通常一般的调谐用PFTBA(全氟三丁胺)。还有高质量低质量调谐的特殊(目标)调谐。全氟三丁胺 (PFTBA) 放在紧靠着真空室下面的标样小瓶内。当一开始调谐时，PFTBA 自动进入离子源内。通常 PFTBA 使用一年或更长的时间才需要更换。这种化合物的稳定性为再现调谐提供了必要的条件。同样，这种化合物具有足够的挥发性使其进入离子源，而不需要加热。PFTBA 碎片离子质量数覆盖了很宽的质量范围，并且由于只有 C-13 和 N-15 同位素，使碎片离子质量容易解析。三、质谱调谐故障分析故障现象：调谐参数改变时, 调谐峰强度的变化滞后产生故障的可能原因及排除方法：a. 离子源被污染，排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min b. 预四级杆被污染，排除方法是对预四级杆依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min c. 离子源部件未安装到位，电路未接通，排除方法是将离子源拆下，重新安装。故障现象：调谐质谱仪时，需要过高的离子能量和推斥电压产生故障的可能原因及排除方法：a. 高离子能量过高是由于离子源被污染，推斥电压过高是预四级杆、四级杆被污染，排除方法是对离子源、预四级杆、四级杆依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min及保养维护 b. 质谱仪调谐未达到最佳状态，排除方法是重新调谐质谱仪。故障现象：调谐参数改变时，仪器响应不明显产生故障的可能原因及排除方法：离子源短路或电路未接通，排除方法是取出离子源, 用万用表测量各部件间的电路连接是否正常。故障现象：调谐峰的形状不好，有肩峰产生故障的可能原因及排除方法：a. 质谱仪调谐未达到最佳状态，排除方法是重新调谐质谱仪 b. 离子源被污染，排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min c. 分析器有缺陷或损坏，排除方法是检查分析器外观是否有缺陷或损坏。故障现象：调谐时，无参考峰出现产生故障的可能原因及排除方法：a. 参考标样全氟只丁氨瓶中无参考标样，排除方法是添加参考标样全氟砚丁氨于质谱仪内置的参考样瓶中 b. 参考标样的管路被堵塞，排除方法是拆下管路，用丙酮超声清洗 c. 空气泄漏，排除方法是检查空气峰m/z 28的高度，若大于10%氦气峰m/z 4的高度，表明有空气泄漏，用注射器将丙酮滴在各接口处，通过观察丙酮的分子离子峰m/z58的强度变化, 进一步查明泄漏的确切位置。故障现象：出现不规则、粗糙的调谐峰产生故障的可能原因及排除方法：a. 离子源被污染，排除方法是对离子源依次用甲醇、丙酮超声清洗各15min b. 灯丝老化，排除方法是更换灯丝 c. 质谱仪调谐未达到最佳状态，排除方法是重新调谐质谱仪。故障现象：m/z 18、28、32峰大于10%氦气峰m/z 4产生故障的可能原因及排除方法：a. 空气泄漏，排除方法是检漏，检查柱子的连接情况 b. 氦气即将用尽, 气瓶内杂质富集，排除方法是更换载气瓶并安装脱气装置 c. 新近清洗的离子源未烘干，排除方法是设置250℃的离子源温度烘烤离子源 d. 柱子被污染，排除方法是老化柱子。故障现象：灯丝状态良好时，无离子产生产生故障的可能原因及排除方法：a. 离子源需要重新校准，排除方法是利用校准工具重新校准离子源 b. 空气泄漏严重，排除方法是检漏并紧固各连接处。故障现象：调谐质谱仪时, 高质量峰m/z 502、614不显示产生故障的可能原因及排除方法：预四级杆短路，排除方法是将预四级杆拆下, 用氦气或氮气吹干。

脂溶性聚合物环氧树脂及甲基硅油分子量分布测定刘兴国 熊亮 曹建明 金燕美丽而寒冷的冬天又到了，室外大雪纷飞，喜欢运动的小伙伴们由户外转战室内，场馆内羽毛球、乒乓球、篮球大战相继上演，运动的身姿和蓝绿色地面、明亮的篮板构成了一道道靓丽的风景线。你可知道这漂亮的场地和器材是用什么材料制造的吗？学化学的你可能回答：“有机材料。”其实这些都是聚合物材料，绿色和蓝色的防滑地面材料为环氧树脂，有机玻璃的篮板材料为聚甲基丙烯酸甲酯。这些均为脂溶性聚合物材料的产品，它们已渗透到日常生活和高端科技的方方面面，从每天要用到的塑料袋到航天材料都可看见它们的身影。 今天，飞飞给大家重点介绍两种脂溶性聚合物。一种是低分子型环氧树脂，是由双酚A和环氧丙烷在氢氧化钠作用下缩聚而成，室温下为黄色液体或半固体，耐热、耐化学药品、电气绝缘性好，广泛用于绝缘材料、玻璃钢、涂料等领域，是常用的基础化工材料。另外一种为甲基硅油，它具有突出的耐高低温性、极低的玻璃化温度、很低的溶解度参数和介电常数等，在织物整理剂、皮革涂饰剂、化妆品、涂料和光敏材料等领域广泛应用。 分子量分布是表征聚合物的重要指标，对聚合物材料的物理机械性能和成型加工性能影响显著。常用测定方法有：粘度法、激光光散射法、质谱法和体积排阻色谱法 （SEC法），其中凝胶渗透色谱法（GPC法）作为体积排阻色谱法的一类，方便快捷、设备普及，具有广泛适用性。通过本文，飞飞给大家介绍以聚苯乙烯为标样，GPC法测定低分子量环氧树脂以及甲基硅油分子量的方法，通过对分子量分布的准确控制可以很好地保证产品的质量。变色龙软件GPC扩展包可以非常方便地将采集的GPC数据进行处理，快速地得到分子量分布的信息，而且该扩展包完全免费。 本实验仪器配置如下：仪器：赛默飞 U3000高效液相色谱仪泵：ISO3100 Pump自动进样器：WPS 3000SL Autosampler柱温箱：TCC3000 Column Compartment检测器：ERC 521示差检测器变色龙色谱管理软件 Chromeleon CDS 7.2 1. 环氧树脂分子量测定双酚A型环氧树脂基本结构及以它为材料制造的体育馆环氧地坪见图1：图1 双酚A型环氧树脂基本结构及体育馆环氧地坪色谱条件如下：分析柱：TSKgel G2500HXL 300*7.8mm，P/N:0016135（适用分子量范围100-20000）；TSKgel G3000HXL 300*7.8mm，P/N:0016136（适用分子量范围500-60000）；TSKgel G5000HXL 300*7.8mm，P/N:0016138（适用分子量范围1000-4000000）；三根色谱柱串联分析。柱温：25℃RI检测器：过滤常数：2s，温度：35℃流动相：四氢呋喃，流速1.0mL/min进样量：15µL 对照品为聚苯乙烯，分子量分别为162，370，580，935，1250，1890，3050和4910；称取适量对照品用四氢呋喃超声溶解，浓度0.02mg/mL。样品用四氢呋喃溶解，浓度0.1mg/mL，测定谱图见图2。 图2不同分子量聚苯乙烯对照品测定谱图注：580和370两个对照品出厂报告上polydispersity多分散系数分别为1.13和1.15，分子量集中度差，所以峰形呈现为多簇小峰。其余对照品多分散系数均小于1.05，峰形呈对称单峰。 校正曲线及相关系数如下： 图3 校正曲线校正曲线方程y=-0.0006x3+0.0502x2-1.5496x+20.4439，相关系数R=0.9998。不同厂家不同批次环氧树脂样品测定结果如下： 表1 环氧树脂样品测定结果样品名称 重均分子量Mw样品-1 387样品-2 401样品-3 396 2. 甲基硅油分子量测定测试甲基硅油的分子量及其分布，常用的GPC方法是采用甲苯或四氢呋喃作为流动相，但是由于甲苯属于管制类试剂，不易购买，因此飞飞采用四氢呋喃（THF）作为流动相来测定硅油的分子量及其分布，结果显示分离与色谱峰形均较好。对照品为聚苯乙烯，分子量分别为1210，2880，6540，22800，56600和129000；称取适量对照品用四氢呋喃超声溶解，浓度约1.0mg/mL。样品用四氢呋喃溶解，浓度1mg/mL。色谱条件如下：分析柱：Shodex KF-805L 8.0*300mm（适用分子量范围300-2000000）；柱温：30℃RI检测器温度：31℃流动相：四氢呋喃，流速0.8mL/min进样量：100µL 对照品测定谱图及校正曲线如下：图4 对照品测定谱图及校正曲线 校正曲线方程y=-0.0182x3+0.5987x2-7.1522x+34.6655，相关系数R=0.9996。甲基硅油样品测定结果数均分子量为20727，重均分子量为36273，Z均分子量为59280，Z+1均分子量为91320。总结到这里，飞飞给大家介绍了采用U3000液相结合变色龙软件采集和处理数据，分析低分子量环氧树脂和甲基硅油分子量的方法，由于两者分子量范围差异较大，实验采用了两组不同分子量的聚苯乙烯标准品作为对照品。对于环氧树脂由于需要测定的是低分子量聚合物且对照品分子量接近，所以采用了三根截留分子量不同的凝胶柱串联进行测定，结果更为准确。变色龙GPC分子量计算扩展包功能强大，导入和使用方便，为广大变色龙工作站用户扩展使用GPC功能带来便利。本文介绍的为脂溶性聚合物的分子量测定，对于水溶性聚合物的分子量分布测定，飞飞这里有较多应用文章供大家参考，感兴趣的朋友可联系我索取，这里给大家提供一篇最常用的，右旋糖酐40的分子量分布测定，扫描以下二维码既可查阅。

p 　　LC-MS/MS作为蛋白组学分析的主要手段，所分析的样品分子过于微小肉眼不可见，需要借助色谱图、质谱图判断其表现，但你看到文章里的质谱图是否感觉迷惑不解，甚至色谱图和质谱图傻傻分不清呢?文章返修编审让补充的有注释信息的二级质谱图究竟是个什么东东?今天小编带你一起解密。 /p p 　　我们常说的图谱分为两类，色谱图与质谱图。色谱图评价的是母离子在色谱上的表现，质谱图则是一级母离子和二级碎片子离子在质谱里的信号表现。这里小编跟你分享一个区分两种图谱的秘密，那便是看横坐标，横坐标是时间轴的为色谱图，横坐标是质荷比的那就是质谱图了，不管色谱图还是质谱图，纵坐标都是信号强度! /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/d2a264a0-7451-4f84-98dc-0b5062ac709e.jpg" title=" 1.jpg" / /p p 　　常见的色谱图有Basepeak图、TIC图、XIC图 质谱图经常提到的是一级质谱图，二级质谱图，b,y离子匹配图(有注释信息的二级质谱图)，下面我们逐一看过来。 /p p 　　 strong 【色谱图】 /strong /p p strong 　　Basepeak 图： /strong /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/363edb6d-6fda-4948-81e5-4c0da2a627b5.jpg" title=" 2.jpg" / /p p 　　看到上图，做过LC-MS/MS实验的童鞋是不是有一种似曾相识的感觉?你肯定在哪里见过。 /p p 　　Basepeak图是色谱分离过程中将每个时间点质谱检测信号最强的肽段的强度值连续描绘得到的图谱。图中峰多信号强说明样品复杂度高量也足。由于上机的样品是蛋白质酶解后的肽段，所以如果你要问小编能否将鉴定到的蛋白质在basepeak图上标出来，答案是不能!!! /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/0e1dca0d-99a3-4c0d-83e6-259c06cc0fd8.jpg" title=" 3.jpg" / /p p strong 　　TIC图： /strong /p p 　　全称为Total ion chromatogram，即总离子流图，相比Basepeak图是用每个时间点质谱信号强度最高的母离子绘制的图谱，TIC是样品中所有离子的色谱图。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/8d76db07-faf1-4889-a7a7-d28156306780.jpg" title=" 4.jpg" / /p p strong 　　XIC图： /strong /p p 　　全称是Extracted ion chromatogram，即提取离子流色谱图,为某个特定母离子的色谱图，XIC图的峰面积可以用于蛋白定量分析。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/30b83abf-94dc-44f3-a7c4-305e22fc80fa.jpg" title=" 5.jpg" / /p p 　　 strong 【质谱图】 /strong /p p 　　一级质谱图是一次质谱全扫描内所有母离子的信号分布图，二级质谱图是特定母离子在高能碎裂后产生的二级离子的信号分布图，样品经质谱鉴定后生成的质谱文件实质是数万张一级质谱图和二级质谱图的叠加。 /p p 　　原始二级质谱图，如下图(m/z=377.54)，为实际检测到的二级离子的质荷比的分布图，只有一个个孤独的峰，代表一个个孤单的子离子，没有归属，只有将其大小与宗氏族谱(理论的肽段序列碎裂后生成的二级离子分布)匹配后，方能知道其名姓(肽段序列)。匹配后的图就是文章里提到的有注释信息的二级图，也叫做b,y离子匹配图。修饰组学及一段肽的蛋白发文章时可能会被要求提供b,y离子匹配图。 /p p style=" text-align: center " strong img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/741b86e1-6126-4e8e-a498-782c779009ae.jpg" title=" 6.jpg" / /strong br/ /p p style=" text-align: center " 　　B,y离子匹配图 /p p 　　将实际检测到的二级离子的质荷比分布与肽段序列断裂后理论形成的子离子匹配后的图谱。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/383ca26b-e241-4004-8430-5f9ab963f299.jpg" title=" 7.jpg" / /p p 　　肽段在能量作用下断裂后会生成一个个b,y离子对。左面的碎片为b离子，右边的碎片为y离子，以上图为例，KTQAASVEAVK理论生成的b,y离子对为： /p p 　　第一个氨基酸与第二个氨基酸中间断开(K|TQAASVEAVK)，则生成b1=K(从左往右数1)，y10=TQAASVEAVK(从右往左数10) /p p 　　第二个与第三个氨基酸中间断开(KT|QAASVEAVK)，生成b2=KT,y9= QAASVEAVK 其他位置断开，依次类推……。 /p p 　　本肽段中如果第一个氨基酸K上发生了泛素化修饰(已经标红)，我们应该如何找出该位点被修饰的证据呢?请往下看。(哎哎继续往下看，别走神儿!) /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/e98257d8-53f4-496b-9f0e-c37fb645c9ce.jpg" title=" 8.jpg" / /p p 　　肽段碎裂后检测的b3(KTQ),b4(KTQA)离子可能带有修饰集团，以b3为例，如果K上发生修饰，则b3的分子量应该比不带修饰的b3(KTQ)理论分子量(376.22-18.01(QA连接是脱了水的)=358.21)多一个修饰集团glygly-的分子量(114.04)，即=358.21+114.04=472.25，而我们检测到的b3离子的分子量刚好为472.25，说明b3(KTQ)离子携带了泛素化修饰集团.因泛素化常发生在K上，推测应为K发生了泛素化修饰。 /p p br/ /p

液相色谱串联质谱技术因其特异性好、灵敏度高、能够同时检测多种待测物，而广受临床认可。但是由于临床样本要进行前处理，目的是为了将目标分析物从生物基质中有选择性地分离出来，减少其他基质组分的干扰，而目前样品制备方法种类较多、步骤复杂且主要依赖人工操作，此环节也是整个质谱检测流程中耗时最长的一环。样品前处理的方法选择、方法开发以及标准化操作等方面存在一定难点，目前尚无相关专业领域指导文件。　　2023年12月，由中国医疗保健国际交流促进会基层检验技术标准化分会、中国医院协会临床检验专业委员会组织起草的《液相色谱‐串联质谱法临床样品前处理专家共识》正式发布，旨在为实验室方法建立提供指导，助力临床质谱检测方法的研发规范发展。　　　　建议1：样品前处理技术人员应经过色谱质谱原理、分析化学和药物分析专业知识、仪器使用及维护、检测项目、标准操作程序(Standard　Operating　Procedure，SOP)等专项培训，考核合格方可上岗。　　建议2：样品前处理方法选择与仪器的灵敏度相关。浓度低或者质谱离子化效率低的化合物，建议采用衍生化的方法提高化合物的离子化效率，或采用灵敏度更高的质谱仪器。　　建议3：实验室应根据待测物的理化性质、生理水平、检测精密度、灵敏度等要求，选择合适的前处理方式和检测仪器，实现可接受的性能要求和临床预期用途。　　建议4：鉴于液质系统对于所使用的常见试剂、流动相化学级别和样本的净化程度要求较高，建议实验室使用HPLC或LC‐MS纯度的试剂，并采用净化程度较高的前处理方法，减少对液质系统的损耗或污染。根据实验室对检测通量的要求，选择经济高效的前处理设备(管式或板式)。　　建议5：待测物浓度高且基质成分简单的体液样本(尿液、泪液、脑脊液等)推荐采用稀释法。　　建议6：对于含有丰富可溶性蛋白的血清、血浆和全血样本，测定小分子化合物时推荐采用蛋白沉淀法。推荐采用酸、金属盐、有机溶剂等作为沉淀剂与样本按一定比例混合，涡旋混匀，离心取上清后上机检测。　　建议7：根据待测物的不同理化性质和极性特征，实验室可以采用适当的萃取方式对待测物和基质其它成分进行分离，并综合干扰物分离难度选择合适的萃取载体，如从常规萃取(干血斑)、液液萃取、固液萃取到固相萃取，样本的净化能力递增。　　建议8：对于有磁珠法试剂盒的检测项目而言，建议在经过实验室性能验证合格后采用。搭配全自动样本前处理系统，将极大地提高样本前处理的自动化水平。　　建议9：在使用超滤法时，应注意超滤的速率。超滤膜的孔径应该低于结合目标化合物的蛋白质的分子量，孔径过大则杂质过高，不能充分分离，孔径过小则有效成分通透率较低，损失较大。超滤过程中，另外，应控制超滤的条件和时间，如生理条件(37℃、pH7.4)和低至中等的离心力。　　建议10：PH值和温度对于结合态激素和游离激素的平衡至关重要，应在合适的pH值和温度下进行透析操作。建议使用生化成分尽可能与血清/血浆离子环境接近的透析缓冲液。实验室应控制适当的缓冲液条件(如37℃、pH7.4)。　　建议11：免疫亲和提取中的亲和柱需要平衡至室温，再进行样本提取 对于超过亲和柱载量的样本，需要减少上样体积进行检测。　　建议12：衍生可以提高待测物稳定性和分析灵敏度，但也有耗时耗力的劣势，实验室应选择合适的衍生试剂和条件，提高检测效率。　　建议13：实验室应注意前处理过程可能产生的挥发性气体、发热、噪音等污染，配备良好的通风、散热或者隔音设备。有条件的实验室可以设置独立的前处理区域，与仪器区分离开，降低对其它仪器和人员的干扰。实验室应对环境中影响检测结果的微生物污染、灰尘、电磁干扰、湿度、供电、温度、声音和振动等进行评估并设定相应要求。

来自美国Scripps研究所的国际著名蛋白质组学专家 John R. Yates 教授应邀出席了近日召开的第五届亚洲与大洋洲质谱会议暨第33届中国质谱学会学术年会，并作大会报告。Yates 教授在他的报告的前半部分中详细介绍了蛋白质组学的发展历程和未来的发展方向。 Yates教授与本网宋苑苑博士在会议间隙合影留念 鸟枪法蛋白质组学的演变 提到蛋白质组学的发展，自然绕不开质谱技术的发展。在过去的100年里，质谱技术可以说是以指数级的速度迅猛发展。这种进步可以部分归功于机械、电子和计算机工业领域的创新。但一些偶然的颠覆性突破，可能才是质谱技术的发展在质上取得飞跃的根本原因。大规模蛋白分析或是蛋白组学之所以成为可能，正是由于这些颠覆性的突破而导致的。 当质谱具备分析有机分子的能力的时候，自然而然的，分析氨基酸和小肽就成为了下一个目标。由于这些两性和极性分子缺少挥发性以及早期质谱质量范围的限制，导致分析工作十分复杂。为了解决这个问题，人们巧妙地利用衍生化的办法来使这些被改性的氨基酸和小肽气化。同时利用EI源来碎片化这些分子，以实现肽段测序。随着高分辨率、精确质量仪器的出现，精确质量被作为一个工具用于小肽的测序。而对于小肽分析能力的获得使得我们可以利用酶解和酸解的办法对蛋白进行分析。通过产生重叠的肽碎片，蛋白的序列就可能被重建。很显然，这种策略将产生非常复杂的肽段混合物，从而对当时的分离技术（GC）提出了更高的要求。那时，最大的挑战来自于如何省去繁琐的衍生化步骤而实现肽的离子化，否则科学家的分析对象只能局限于那些高丰度蛋白。 一个颠覆性的突破发生在1981年，也就是快原子轰击（FAB）的发展。这是第一次使得人们可以无需对肽（其分子量可以达到 〉1-2KDa）进行改性就可以完成很稳定的离子化。而这也对质谱仪器的质量范围提出了更高的要求。很快，这种离子源技术就被Hunt等人整合到了串联质谱上，从而为肽段测序提供了一种稳定的方法。 尽管FAB-MS和FAB-MSMS对于肽和蛋白分析而言是一个巨大的突破，但它们最主要的缺陷是很难直接与液相分离连接。1989年Fenn等人验证了电喷雾离子化（ESI）技术在蛋白分析方面的应用。除了可以电离大分子蛋白以及进行准确的质荷比测量外，这个方法的另一个突出特点就是实现了在大气压下的电离。这就简化了液相分离与质谱之间的接口。而在ESI这一颠覆性的创新出现后的几年里，FAB就渐渐被边缘化了。尽管和基质辅助激光解吸附离子化（MALDI）技术类似，围绕着这项技术的最初热情是集中在完整的蛋白质量的测量上，但是ESI的一个明显优势是通过与色谱技术（如：NanoLC）联用来完成更高效率的肽和蛋白的测序。 仪器控制语言（ICL）是由Finnigan MAT最先开发出来的一项具有颠覆性的创新技术。它具有一个初级的“智能”水平，可以实现自动数据采集、数据交互和根据实时数据对仪器操作进行控制。ICL事后被证明可以提高MSMS和其他实验的效率，从而使得大规模蛋白组学成为可能。现在它已成为所有用于蛋白质组学的质谱仪器的一项标准技术。 “鸟枪法”应用于蛋白质组学是一个很重要的里程碑。在用鸟枪法为基因组测序的时候，先将基因组DNA打断，分段测序，然后利用计算机重组在一起，从而确定一个生物的基因组序列。鸟枪法在蛋白质组研究中的应用方式与此相类似。首先将蛋白质混合物降解成肽段的混合物，再送入质谱进行分析，从而得到各肽段的质量数。为了得到更丰富的序列信息，质谱仪会选取某些肽段进行再次破碎（即二级质谱），得到更小的氨基酸序列片段。检索软件根据二级质谱信息与相应的数据库匹配，可得到肽段的确切序列，进而拼接成混合物中各蛋白质的完整序列，从而鉴定各蛋白。因此可以说，串联质谱对于“鸟枪法”在蛋白组学中的应用是至关重要的，它们使得大规模、高通量的数据分析成为可能。这对于传统的蛋白分析方法而言，是颠覆性的。 大规模数据分析技术的发展使对蛋白混合物直接分析成为可能，人们可以即时收集和破译数以千计的串联质谱谱图。由于样品处理过程的简化，使得样品损失降到最低，从而可以达到一个很高的效率和灵敏度。这一点对于那些始终暴露于新的、活性表面的低丰度蛋白分析尤为重要，因为这种暴露会导致大量的样品损失。 随着分析蛋白复合物和亚细胞区室方法的建立，下一步的目标自然就对准了开发对完整细胞分析的方法。全细胞分析是一个很复杂的工作。开发全细胞分析方法的挑战主要来自于两个方面：首先,需要开发合适的消解蛋白混合物的策略；其次，要有好的方法来分离这些复杂的肽混合物。在全蛋白组分析中，对溶液中蛋白的初始消解是一个非常关键的起始点，因为高效且完全的消解对于获得高的蛋白组覆盖度至关重要。而蛋白组分离的目的则是为了尽可能在最短的时间里提高峰容量和分离效率。要实现这一个目标其实是很困难的。如果峰宽过窄，由于质谱仪扫描速度的限制，可能导致肽峰的丢失。因此，分离效率必须要和质谱仪器的扫描速度匹配。良好的分离对于降低离子抑制以及提高动态范围是很重要的，同时，它也推动了一次分析过程的蛋白序列覆盖度的不断提高。鉴定蛋白功能 蛋白组学的另一个重要任务是鉴定在一个基因序列里被编码的蛋白的功能和作用。鸟枪蛋白组技术使人们能够通过一些新的策略，而快速获取这些信息。这些策略包括：基于“牵连犯罪” 概念的方法；根据活性将蛋白富集再鉴定；全细胞或细胞器分析等。 定性蛋白组学的最终目的是完成对所有存在蛋白的全覆盖。要达到这个目的，所有的蛋白需要被适当地消解并可溶。使用多蛋白酶消解可以提高序列覆盖度。此外，像电子转移解离（ETD）这样的新方法可以使人们有效地碎片化更大尺寸的肽段。高的序列覆盖度有益于分辨蛋白的亚型。对于复杂的混合物，例如细胞或组织裂解液，离子抑制和动态范围是两个挑战。如果能够很好地降低或消除离子抑制，那么就可以更加均一地实现肽的离子化，从而改善定性和定量分析。动态范围方面的挑战除了与离子抑制有关外，主要是和质谱仪器的检出限有关。除了离子抑制和动态范围外，第三个问题是质谱的峰容量。针对这个问题，可采用的一个变通的策略就是所谓的“数据独立采集（DIA）”，它已成为一个商品化技术。随着质谱仪器扫描速度变得越来越快，采用DIA技术进行鉴别也就变得越发可行。我们可以看到，每一代串联质谱较之其上一代都会有显著的改进，这推动着鸟枪蛋白组学向获得一个完整蛋白组发展。不过，如何判定何时算是我们获得了一个完整蛋白组依然是很困难的。此外，获得一个完整蛋白组的关键是要有一个合理的实验策略，而非采用一个耗时的“蛮力搜索”策略。生物体系的调控 可用于修饰蛋白的分子结构非常之多。这些修饰有些是具有明显的调控功能的，有些则只是改变蛋白的化学特性，而没有明显的调控功能。具有调控功能的修饰通常是可逆的，一个例外是蛋白水解过程。 质谱在很久以前就被用于对蛋白修饰的分析。对于高度规则的分子（如蛋白）进行质量测量是鉴定那些意料之外的新增分子结构的一个很直接的方法。随着基因组测序开始出现以及蛋白鉴定方法的发展，修饰鉴定的基本思路开始有所变化。Yates等人证明了可以采用数据检索方法通过串联质谱数据来鉴定翻译后修饰。快速破译修饰蛋白或肽的串联质谱图和明确修饰位点的能力使人们可以进行相应的大规模分析工作，从而更好地了解修饰的生物学机理。此外，大规模修饰位点的分析已经拓展到包括所有可被富集的修饰，这也同时促进了新的富集方法的发展。蛋白定量 稳定同位素标签（SIL）的发明使人们产生了利用质谱数据进行分子定量的想法。再者，对于体内代谢研究而言（例如：确定氨基酸的重要性），SIL也是定量质谱的一个必要要素。 早期的蛋白质组定量涉及到双向凝胶电泳的使用，但这一方法对于蛋白染色有着很高的要求。而质谱技术与双向凝胶电泳的结合使得人们可以比较容易地对凝胶上的蛋白进行分析和鉴定，从而也使双向凝胶电泳在生物学研究中得到充分利用。基于质谱技术的蛋白鉴定方法大大减少了鉴定时间和工作量，同时也可以实现蛋白鉴别和定量的结合。 为了得到更加准确的定量方法，SIL方法与质谱被结合在一起，以用于完整蛋白的分析。一些采用稳定同位素代谢标记方法或使用含标签的试剂（如稳定同位素标记的氨基酸）进行共价标记的手段随之出现。1999年，Gygi等人提出了一种不同的方法，即同位素编码的亲和标签（ICAT）。尽管ICAT方法在概念上很完美，但在实际当中还是有不少缺陷，例如：其鉴别和定量常常是基于一个多肽/蛋白分子，从而导致统计学分析很受局限。此外，由于为了富集需要使用基于抗生素蛋白的体系，从而使多肽回收也很困难。体内标记整个动物 将稳定同位素标签引入到人体和动物体内是为了用于测量分子的最终代谢产物。代谢分析通过痕量同位素标记的氨基酸和诸如同位素比率质谱技术来实现。代谢稳定同位素标记对于研究动物生物学而言是个非常有力的方法。整体动物标记使研究课题可以涉及到较之细胞系更为复杂的体系，并可以更好地反映有机体生物学机理。动物体的稳定同位素标记使人们可以使用组织或器官进行疾病研究。此外，组织和器官实际上是许多不同细胞类型的集合，换句话说是系统的系统，所以最终，研究目的会指向理解这些细胞的合集是究竟如何发挥它们的功能的上来。定量与鉴别的悖论 对于鸟枪蛋白组学而言，定量与鉴别同时进行的策略会产生一个自相矛盾的悖论。在一个全模式下对一个复杂体系中的蛋白进行鉴别，这需要快速的扫描仪器和高效的色谱以实现MSMS峰容量的最大化。仪器应当能够快速地采集一个肽段的数据，然后移向下一个新的肽段。而肽段定量则需要采集到足够多的数据点，从而实现准确测量两个形态之间的差别。“明快”对“持久”，这两个相互矛盾的需求导致了人们会对用于定量的数据质量做出一定的妥协，原因在于针对肽段鉴别的检出限往往要超过定量限。另一个问题是在定量实验中，对于“存在或不存在”的测量。为了对一个测量结果进行后续计算，大多数软件工具要求被重和轻同位素标记的肽段均要存在。而当不同标记的肽段比例超过10:1时，定量效率就会开始下滑，一些大的变化可能会被漏掉。一些非标记方法，例如光谱计数，能够更好地测定一些大的变化，但是它们的准确度不如标记方法。未来展望 为了充分了解人体生物学，科学家们必须要开始了解蛋白的亚型和修饰的功能，这也对相应的分离和测量技术提出了更高的要求。为了满足这一需要，我们需要可靠的方法来实现对完整蛋白的分子量和序列的测试。“由上而下”的质谱技术目前仍然在发展当中，我们期待着未来能有突破性的创新出现，以降低质谱的成本和复杂性，从而能使更多的人使用它。而就当下的过渡阶段而言，在过去的几年里，针对5-10 KDa的肽段的测序和表征，质谱分析器已经有了长足的进步，不过能够将蛋白切到5-10 KDa肽段的蛋白酶剪切或化学剪切方法仍需进一步发展。更高分辨率的质谱结合ETD能够使得对于这些中等尺寸的多肽的表征更加容易。 蛋白复合体代表了细胞内的一个更高阶的结构。确定蛋白亚型或被修饰后的形态如何影响蛋白复合体的功能或活性将是下一步的工作。同时，我们也期待质谱仪器能够通过科技进步和激烈的商业竞争而继续以一个较快的速度发展。为了给蛋白质组学提供更好的工具，质谱仪器的扫描速度和灵敏度将会得到进一步提升。(主编当班) Acknowledgement To help us to finish this story, Prof. Yates kindly provided instrument.com.cn with his perspective article (2013) on which the first half of his presentation at the conference is based. We herein would like to appreciate Prof. Yates for his full support to our work.