质谱里面碎片质量

大家好，本周为大家分享一篇2024年发表在Analytical Chemistry上的文章，Panda-UV Unlocks Deeper Protein Characterization with Internal Fragments in Ultraviolet Photodissociation Mass Spectrometry1。该文章的通讯作者是来自北京蛋白质组学研究中心的常乘研究员以及中国科学院大连化学物理研究所的王方军教授。　　在过去的十年里，UVPD (193nm)因其出色的碎裂效率而备受关注。它能够产生a/x, b/y, c/z等多种类型离子，并能够对小于30 kDa的蛋白质提供近乎完整的序列裂解。它是完整蛋白表征的有利工具，能够提供序列、PTM、次级结构等丰富信息。常规的UVPD分析主要依赖于识别N-端或C-端碎片(a/x, b/y, c/z)，尽管已经满足大部分的小分子蛋白质(　　图2. Panda-UV工作流程　　通过在三种模型蛋白质上进行全面基准测试，展示了Panda-UV强大性能(图3)。内部片段的加入使得识别的片段数量提高了26%，并将平均蛋白质序列覆盖率提高到了93%，解锁了模型蛋白质中最大蛋白碳酸酐酶II的隐藏区域。此外，平均65%的内部片段可以在多次重复实验中被识别，展示了Panda-UV识别片段的高置信度。与现有的内部片段匹配软件ClipsMS进行对比，Panda-UV通过对代码框架的优化，搜索模型蛋白的一个质谱数据不超过9分钟，比ClipsMS快50倍。最后，在分析单克隆抗体时，Panda-UV将识别的片段数量翻倍，mAb亚基的序列覆盖率可以提高到86%，并且CDR几乎完全测序，显著提高了mAb的识别准确性(图4)。　　图3. A) B)Panda-UV与C) D)Clips MS解析CA、Mb、Ub三种蛋白的UVPD数据对比　　图4. Panda-UV在mAb UVPD数据分析中的应用　　总的来说，Panda-UV赋予研究人员解锁UVPD数据中内部片段的能力。尽管Panda-UV是专门为UVPD设计开发的，但是用一般解离方法(例如：HCD、ETD)得到的质谱图也是兼容的。Panda-UV揭露了完整蛋白质表征的隐藏深度，为蛋白质组学top-down深度分析提供了帮助。　　撰稿：刘蕊洁编辑：李惠琳文章引用：Panda-UV Unlocks Deeper Protein Characterizationwith Internal Fragments in Ultraviolet Photodissociation Mass Spectrometry　　参考文献　　1. Zhu Y, Liu Z, Liu J, et al. Panda-UV Unlocks Deeper Protein Characterization with Internal Fragments in Ultraviolet Photodissociation Mass Spectrometry. Anal Chem. 2024 96(21): 8474-8483.

近日，中国科学院大连化学物理研究所所仪器分析化学研究室质谱与快速检测研究中心（102组）李海洋研究员团队在现场检测微型质谱及应用方面取得新进展，基于自主研发的现场快速检测微型质谱（Anal. Chem.，2022），开发了简单易控、高碎片化效率的新型多重碎片化碰撞诱导解离技术，可实现单次进样条件下获得丰富碎片离子信息，对于化学战剂、D品的准确识别，以及新型合成D品的结构解析具有重要意义。　　新型D品层出不穷、种类繁多，成为当前D品犯罪案件的突出特点。此外，D品的种类不断翻新，更具伪装性、隐蔽性和迷惑性，使得检测难度大。因此，开发便携式仪器用于新型D品的及早发现，以及传统D品的现场快速准确识别对禁D工作具有重要意义。李海洋团队前期基于微型质谱关键技术，实现了传统D品和新型芬太尼类D品的定性检测（Anal. Chem.，2021；Anal. Chem.，2021；Anal. Chem.，2019；Anal. Chem.，2019），并在云南边境多个检查站开展了推广应用。　　传统共振碰撞解离技术需要多次进样才可以获得多重碎片离子信息。本工作中，基于此前构建的现场检测微型质谱，该团队开发了一种简单易控的新型碰撞诱导解离方式技术，可实现单次进样条件下获取多重离子碎片信息。基于对离子阱内微区电场分布的研究，团队还揭示了该技术的微观本质，即增大离子阱质量分析器的直流偏置电压有利于增强径向电场强度，从而驱动离子进入强射频场获得能量、发生碰撞诱导解离。通过调控电场、离子的初始动能和气压等，该碰撞诱导解离技术可实现100%的碎片化率。该技术还可同时获得多个碎片离子，有利于提升识别准确性，实现痕量D品同分异构体的区分、化学战剂的准确识别等。此外，该技术通过分析母离子以及不同碎片离子之间的质量数差异，可实现对D品的结构解析与分类，适用于新型合成D品早期发现预警，在D品稽查、公共安全等领域具有广阔应用前景。　　相关研究以“Radial Electric Field Driven Collision-Induced Dissociation in a Miniature Continuous Atmospheric Pressure Interfaced Ion Trap Mass Spectrometer”为题，于近日发表在《美国质谱学会杂志》（Journal of the American Society for Mass Spectrometry）上，并被选为封面文章。该工作的第一作者是我所102组博士研究生阮慧文。上述工作得到国家自然科学基金、我所创新基金等项目的支持。（文/图 王卫国、阮慧文）　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jasms.3c00324

3月5日，日本共同社报道了一个令人担忧的消息。据报道，日本东京电力公司对福岛第一核电站1号机组反应堆安全壳内部的调查结果显示，来自熔落核燃料(燃料碎片)的物质，当年未全部清理干净，如今很可能仍大范围分布在底部堆积物的表面。随着日本计划在2023年将核废水排放入海，这些核燃料碎片如果随之暴露，将造成何种影响，难以设想……大量放射性核残渣，后患无穷据共同社报道，2022年12月，东电向积水的安全壳内投放了配备辐射检测传感器的水下机器人，向底部堆积物放下传感器。2023年2月根据分析结果发现，检测到燃料碎片散发出的强烈中子射线，以及显示存在燃料碎片所含放射性物质“铕-154”的放射线。此外，东电对支撑装有核燃料的反应堆压力容器的底座外侧进行调查，所有8处均检测到燃料碎片散发出的特有核辐射。据分析，1号机组的燃料碎片冲破压力容器，从正下方的底座开口处流到了安全壳底部。开口处附近出现像是构造物熔化后的堆积物，呈现越远离开口处就越薄的倾向，里面也可能含有燃料碎片。堆积物的厚度、距开口处的距离与测得的铕辐射量等没有相关性，东电认为“堆积物的表面附近存在来自燃料碎片的物质”。燃料碎片是指核燃料和构造物熔化后冷却凝固而成的物体，但也有从碎片上散落的微小粒子，东电认为这些都是“来自燃料碎片的物质”。今后，东电还将使水下机器人进入底座内侧，尝试拍摄内部的损伤情况和压力容器下部等。向太平洋排放核废水，日本“铁了心”虽然福岛核电站真实状况不甚明朗，但近日，日本首相岸田文雄在参院预算委员会会议上，关于东京将核废水排放入海的开始时间明确表示，“预计2023年春季到夏季的这一时间不变”。岸田称，将切实推进反应堆报废工作，并认为“为了实现福岛重建，核废水的处置是无法推迟的课题”。立宪民主党批评称尚未得到渔业相关人士等的理解。事实上，自日本政府早前宣布将核废水排放入太平洋后，日本国内外的反对之声便不绝于耳。对于此事，日本民众首先无法接受。2022年3月，日本福岛县和宫城县的多个民间组织，向东京电力公司和经济产业省提交了一份18万人联合署名、反对将福岛核电站污水排入大海的请愿信，要求采用其他方法处理。日本各界民众还多次自发举行游行集会，质疑政府并未充分听取民意，单方面实行这一决定。日本龙谷大学政策学部教授大岛坚一曾表示，“核污染水排入大海不仅破坏当地渔民赖以生存的渔场，还将影响到周边海域，对全球海洋生态环境造成不良影响”。日方的做法，也引发邻国强烈反对。中国外交部一再重申，福岛核污染水处置关乎全球海洋环境和环太平洋国家公众健康，绝不是日本一家的私事。中方再次敦促日方，切实履行应尽的国际义务，以科学、公开、透明、安全的方式处置核污染水，停止强推排海方案。韩国政府也表示，对日方核监管机构批准排污入海的做法感到忧虑，并将采取应对措施。同时，韩国将就此提升与国际原子能机构合作，加强对国内海洋环境辐射的检测工作。俄罗斯方面也已表示，将关注日方对核废水的处理动向，对其举动表示关切。(完)

德国科学家在最新一期《海洋科学前沿》杂志上撰文指出，在过去5年时间里，他们调查了北极海岸塑料碎片的组成及来源情况。分析显示，其中1/3的塑料碎片仍然带有印记或标签，可对其来源进行追踪，其中大部分来自德国。塑料碎片是一个全球性问题，据观察，有相当数量的塑料碎片漂浮在遥远的北冰洋上，但目前尚不清楚这些碎片从何而来。最近，由亥姆霍兹极地和海洋研究中心（AWI）阿尔弗雷德韦格纳研究所开展的公民科学项目提供了第一个有价值的信息。该研究负责人梅勒妮伯格曼博士说：“从2016年起，我们开始与公民科学家合作，调查北极海岸塑料碎片的组成，期间参与活动的游客收集并记录了斯瓦尔巴群岛海岸上的塑料碎片，到2021年他们共收集了23000件物品，总重量为1620公斤。”伯格曼指出，他们调查了那些仍然带有标记、标签或印记的碎片来自何处，结果发现了来自遥远的巴西和美国的碎片，而欧洲特别是来自德国的塑料碎片占总数的8%。他进一步说：“研究和计算机模型显示，塑料污染来自当地和偏远地区。在当地，塑料碎片从船只和废物管理系统较差的北极地区流向海洋；来自遥远地方的塑料碎片和微塑料则通过河流和洋流从大西洋、北海和北太平洋输送到北冰洋。”专家们指出，为有效解决这些问题，不仅需要改善当地的废物管理，尤其是船舶和渔业的废物管理措施，还需要大规模减少全球塑料产量，特别是在欧洲、北美和亚洲的工业化国家。

科学仪器被称作科学家的“眼睛”。质谱仪作为国际上最尖端的科学仪器之一，是直接测量物质原子量、分子量的唯一手段，被誉称为“科学仪器皇冠上的明珠”。 十多年前，质谱技术在国内基本还是一片空白。海归博士周振把“做中国人的质谱仪器”作为自己的终身奋斗目标。他创办了广州禾信仪器股份有限公司，并带领公司建成了我国第一个质谱仪器正向研发平台，实现了我国高性能飞行时间质谱仪国产化和产业化，使我国成为世界上少数几个掌握飞行时间质谱核心技术的国家之一。 2021年11月，在同一梦想与追求的驱动下，放射化学家、中国科学院院士柴之芳把院士专家工作站设立在禾信仪器。禾信仪器正联合院士团队向质谱仪的关键核心技术发起攻关。他们的目标是自主研制一款超高分辨率、快速分析的EIT质量分析器，质量分析器正是质谱仪的关键核心零部件。打响国产质谱仪“突围战”科学发现往往离不开新工具的发明与使用。相比于天文望远镜与显微镜，大众对于质谱仪却是陌生的。质谱仪便是最精密、最灵敏的科学分析仪器之一，可以准确测定物质的分子量以及根据碎片特征进行化合物的结构分析。 诺贝尔化学奖得主弗朗西斯威廉阿斯顿曾有一句名言：“要做更多仪器，要多加测量。” 阿斯顿便是质谱仪的发明者。质谱仪让阿斯顿在同位素的研究如虎添翼，他先后发现天然存在的287种核素中的212种，提出同位素的普遍存在性，证实“自然界中某元素实际上是该元素的几种同位素的混合体，因此元素的原子量是依据同位素在自然界的占比而得到的平均原子量。” 鉴于质谱技术对引领科学发展的巨大作用，不仅是弗朗西斯威廉阿斯顿，欧内斯特劳伦斯、沃尔夫冈保罗等多位科学家都曾因对质谱技术作出贡献而获得过诺贝尔奖。 高端科研仪器的创新、制造和应用水平，往往考验着国家科技实力和工业实力。质谱仪涉及精密电子、精密机械、高真空、软件工程、自动化控制、电子离子光学等多项技术及学科，研发难度大、周期长、投入大。而中国每年对质谱仪进口额达到上百亿元，这已成为制约我国自主创新能力提升的一个重要因素。 怀抱着质谱强国梦，海归博士周振2004年来到广州创办了中国第一家专业质谱仪器公司一一禾信仪器。“质谱仪是一项对国家科学水平具有标志性意义的尖端技术，中国发展自己质谱仪刻不容缓，这就是我创办禾信的原因。” 周振说。 禾信创立之时，基本没有人相信中国人能造出质谱仪。但是周振带领团队逐步攻克了单颗粒气溶胶在线电离源、双极飞行时间质谱技术、真空紫外光电离源、膜进样系统等核心技术，研发出单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪、VOCs在线监测飞行时间质谱仪、微生物鉴定质谱仪等多款产品。禾信已经成为少数掌握高分辨飞行时间质谱核心技术的企业之一。继续向关键核心技术发起冲击经过十余年的研发积累，禾信仪器已经构建了质谱研发、生产、测试、售后服务、品质控制及应用开发的整套技术创新链条，形成了从基础研究成果向产业化应用转化的技术创新能力体系，包括技术顶层设计能力、产品规划设计能力、产品创新优化能力等。质谱强国梦正逐渐照入现实，但是禾信仪器也面临着挑战。目前国内质谱行业上下游产业发展不成熟，精密电子、精密机械、特殊材料等上游产业的支撑能力还不足。沃特世、丹纳赫、布鲁克、安捷伦、赛默飞、岛津、生物梅里埃等巨头依然合计占据了全球质谱仪市场约90%的份额。“我头脑从来没有发热膨胀的时候。” 周振心里深知，禾信仪器只是打破了完全依赖进口的局面，要发展自己的民族品牌，推动国内质谱仪器行业良性发展，还要靠几代人的努力。为了在这场长跑中实现“反超”，周振正带领团队培育与发展整个质谱产业链，打造质谱生态圈。在2019年于广州举办的首届粤港澳大湾区高端科学仪器产业发展论坛上，禾信及国内科学仪器行业有关单位联合发起的广东粤港澳大湾区高端科学仪器产业促进会进入筹备阶段，禾信更宏大的愿景是推动粤港澳大湾区高端科学仪器创新中心的建立。“我们希望创新中心十年内实现每年培育四五十家仪器制造企业，二三十家核心零部件企业。”周振说，这是一条覆盖“政产学研用金”的完整链条。同样是在这场论坛上，包括柴之芳院士在内的一批行业专家与禾信等产业链企业代表一同发起《关于支持高端科学仪器产业发展的建议书》，共同呼吁将高端科学仪器研发列入广东省各级政府“十四五”和中长期科技发展规划的重点发展领域，培育建立完整的高端科学仪器产业链，制定切实有效的国产科学仪器政府采购政策，支持高端科学仪器创新中心建设。2021年8月广东省政府印发了《广东省制造业高质量发展“十四五”规划》，明确提出，支持广州加快建设粤港澳大湾区高端科学仪器创新中心，以质谱仪器开发为主线，重点攻克相关关键核心技术。攻克高端科学仪器关键核心技术同样一直是柴之芳院士的梦想。在2011年和2017年，禾信曾牵头承担2项国家专项，柴之芳院士担任项目总体组、技术专家组及用户委员会专家，为项目的应用研究及管理提供技术支持。在柴之芳院士看来，没有先进的仪器和方法，是无法做出重大原创性成果的。我国的科学研究高度依赖国外仪器的情况现在虽然正在改变，但仍十分严重，已成为制约我国攀登科学顶峰的一个瓶颈。自主研发EIT质量分析器柴之芳是著名的放射化学和核分析研究专家，曾在2005年摘得国际放射分析化学和核化学领域的最高奖一一乔治冯海维希奖。他将核技术、核分析和放射化学方法应用于一些交叉学科中，在若干重要元素的分子-中子活化分析、铂族元素丰度特征、金属组学、环境毒理学和纳米安全性、核试验快中子谱等方面取得了一批成果。质谱技术起源于同位素的发现，发展初期主要是为了满足核工业领域同位素丰度比值的测定要求，并伴随着物质组分分析技术的发展而逐渐得到完善。随着核工业的兴起和快速发展，质谱技术被应用于核燃料与核材料中杂质分析、核燃料燃耗的测定以及核反应过程中的裂变产额测定等。质谱测量技术的进步推动了核工业的可持续发展，核工业的发展也对质谱技术提出了更新的要求。铀资源勘查、铀矿治、铀同位素分离、同位素应用、核医学、乏燃料后处理和长寿命核素分离嬗变、核保障监督等都离不开先进的质谱测量技术。柴之芳院士专家工作站的研究项目是《超高分辨率、快速分析的静电离子阱质量分析器的研制》。质量分析器是质谱仪的核心，是决定质谱仪检测精度和准度的关键，但高端质量分析器仍被海外龙头企业垄断。而院士专家工作站要自主研发的静电离子阱质量分析器 (EIT质量分析器) 便是一种具备超高质量分辨率、高质量精度、高灵敏度、快速分析等特点的通用型质量分析器。该项目结合柴之芳院士在放射化学、核化学等研究方向中丰富的质谱应用经验，实现EIT质量分析器性能指标达到国际先进水平，并在核物理、放射化学、环境科学等领域的应用。基于该项目的研究成果，可以进一步开发以EIT质量分析器为核心的有超高分辨率、高精度质量分析需求领域的定制产品，也可以开发用于环境监测、食品检测、生物医疗等领域的通用在线超高分辨率大气压电离质谱产品。目前，院士专家工作站已完成EIT质量分析器的原理研究、质谱整机各模块的设计与制造，研制出原理样机，申请发明专利3项，与院士团队联合发表论文1篇。柴之芳院士常教导弟子，有志于科学研究的人要安心，要清净，要踏实。周振率领的禾信同样是一家愿意“十年磨一剑”的科技企业。如今两支有共同梦想的团队聚在一起，正在以共同步调向质谱强国梦继续进发。

大家好，本周为大家分享一篇发表在Journal of the Ameican Society for Mass Spectrometry上的文章，Top-Down Characterization and Intact Mass Quantitation of a Monoclonal Antibody Drug from Serum by Use of a Quadrupole TOF MS System Equipped with Electron-Activated Dissociation1，通讯作者是来自美国宾州葛兰素史克的John F. Kellie博士。　　最近，SCIEX开发了一种新的Q-TOF质谱系统，该系统具有允许调节的电子能量，能够将快速ECD作为电子激活解离(EAD)技术的一种操作模式，并能实现灵敏的大蛋白检测和定量。此外，通过采用一种新的trap-and-release特性，促进TOF加速器(Zeno阱)中心离子的空间质量聚焦，提高了碎片离子检测的占空比和信噪比(S/N)。本研究使用这个新型质谱仪器，对从血清中提取的一种生物治疗性单克隆抗体(mAb)进行了LC-MS分析，并进行了完整质量的检测、定量和亚单位表征实验。　　样品处理和数据分析的流程如图1所示。简单来说，将研究的治疗性单抗药物注射到恒河猴中，使用自动免疫亲和试剂盒从猴血清中免疫捕获抗体。完整的单抗和还原的轻、重链进行LC-MS分析，并选择重链和轻链进行MS/MS分析和片段离子测定。在SCIEX OS软件中使用完整单抗和还原轻链的MS1数据进行定量。通过ProteoWizard文件转换处理亚基的片段离子数据，然后使用MASH软件套件中的THRASH脱同位素算法进行处理。最后将去卷积质量列表导入ProSight PC进行表征。　　图1. 从血清中免疫捕获GSKmAb的LC-MS样品分析及数据处理流程。治疗性单抗轻链的Top-down MS示例数据如图2所示。抗体亚基达到电荷态分辨率 ，通过去卷积计算平均质量为23197 Da。对于碎片离子，实现了同位素分辨率，从中可以确定碎片离子质量(图2C)。在图2B中，使用SCIEX的内部研究软件，MS/MS谱显示了可能匹配的片段的叠加。图2C展示了去卷积后的片段离子的代表性数据。为了确定匹配的片段离子，使用THRASH脱同位素算法生成了高达30000 Da的精确质量。　　　　图2. 从血清中免疫捕获和TCEP还原后GSKmAb轻链的表征分析示例。该Q-TOF仪器同时配备了EAD和CID功能，虽然两种解离方式可以在一次注射中进行，但作者进行了两次单独的注射。一次注射用于ECD MS/MS，第二次注射用于CID MS/MS。亚基的MS/MS覆盖率如图3A所示。ECD和CID结合时，轻链有49%的氨基酸残基被裂解。对于重链(图3B)，获得了21%的残基覆盖率。　　　　图3. 使用CID和EAD的组合对(A)轻链和(B)重链的表征结果。在这里，b-和y离子用蓝色钝角表示，c-和z离子用红色直角表示。接着，作者介绍了使用提取离子色谱图累积面积和去卷积质谱图累积面积两种方式的完整抗体定量研究。这里，将不同水平的mAb作为标准物质添加到血清中，建立2 ~ 50 μg/mL范围内的浓度与测定面积的线性关系。选取了两个电荷态的离子提取色谱和去卷积质量峰进行面积的累积(图4A, B)。MS数据显示，定量下限时(LLOQ=2 μg/mL)，观察到完整的单抗电荷态分布的S/N约为4。对于定量上限(HLOQ=50μg/mL)，观察到的S/N约为50(图4C, D)。在这里，校准曲线显示出良好的线性响应(所有数据的r2≥ 0.97)，完整单抗定量的准确度和精密度值在15%以内。　　　　图4. 完整单抗定量示例数据，使用基于XICs和去卷积数据的两种不同的定量方法。　　本文介绍了自上而下的数据处理工作流程，这对于从MS/MS数据中获取信息至关重要。在XIC或去卷积质量水平上的生物分子定量也得到了证明，并表明这两种方法都足以从血清中测定单抗浓度。最后，作者预期这类能够实现完整蛋白质表征的多功能质谱系统将被更广泛地用于生物样本分析。　　撰稿：夏淑君　　编辑：李惠琳　　文章引用：Top-Down Characterization and Intact Mass Quantitation of a Monoclonal Antibody Drug from Serum by Use of a Quadrupole TOF MS System Equipped with Electron-Activated Dissociation

本论文发表在Anal. Chem.（2008）80，8187-8194，介绍了中国药科大学仪器分析中心药物代谢与药代动力学重点实验室团队通过液相色谱-离子阱-飞行时间质谱联用技术建立的对中药制剂中非目标成分的全面检测与鉴定方法。 虽然现有文献记载了许多从草药制剂中鉴定成分的报告，但大多局限于目标成分。本文利用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱（LC/MS-IT-TOF）技术，提出了一种全新的、通用的中草药制剂中非目标成分的鉴定方法。最初开发了一个简单的程序，用于从所有实验生成的离子中搜索常见的诊断离子。在此基础上，将具有相同离子的组分（质量误差根据桥接组分建立的家族网络 在明确识别非目标组分方面，目前开发的策略和方法仍有一定的局限性。首先，结合碎片比较方法的数据库查询在很大程度上取决于现有化学数据库的性能和信息含量，这意味着如果检测到的成分没有包括在目标化学数据库中，就不可能通过这种方法来识别这类成分。 第二，当在某些条件下不能产生相应的诊断离子时，诊断离子引导的族分类策略可能无法包含某些组分。而LC/MS谱图又会受应用的条件所限，为了解决这一限制，碎裂应在多个CID能量下进行，以产生足够的高响应碎片。 第三，受制于LC/MS方法学的固有局限，仅仅依靠LC/MS永远不足以明确识别非目标组分。由于这些局限性，我们不能排除某些组分的错误识别的可能性，特别是那些其真实结构没有被纳入目标化学数据库的成分。通过对两种复方制剂非目标成分的鉴定，证明了该方法的有效性和应用价值。这些限制并不妨碍它广泛应用于从各种复杂基质中识别非目标成分。从复杂混合物中鉴定非目标化合物在制药、代谢组学、环境分析等许多领域都具有重要意义。鉴于这些混合物中所含的化合物在结构上也是相关的，并且可以归类为家族，因此我们的策略将不仅在草药制剂中得到广泛的应用，也将在许多其他复杂混合物中得到广泛的应用，如环境和生物样品。

2011年7月7日，第二届质谱论坛在北京师范大学英东学术讲堂成功举办。来自北京周边地区各研究院所、高校、检测机构的共计200余位专家和科研人员参加了此次论坛。质谱论坛由北京师范大学质谱中心发起，并得到中国质谱学会的大力支持。第二届质谱论坛的主题是质谱技术在生物医药中的应用。本期论坛合办和赞助方为赛默飞世尔科技公司。此次报告邀请的专家有：中科院生物物理所杨福全研究员，清华大学生命学院邓海腾教授，军事医学科学院谢剑炜研究员，以及赛默飞世尔科技公司的刘婷工程师。 质谱论坛会场 　　首先来自北京师范大学质谱中心主任谢孟峡教授致开幕词并做质谱中心相关情况介绍。质谱论坛的宗旨是为质谱技术在各学科的应用提供一个高层次的学术交流平台，推动质谱技术的学科建设发展中的支撑作用。首届质谱论坛于去年10月份举办后受到了社会各界的广泛关注。首届质谱论坛邀请的报告人有中国科学院北京基因组研究所刘斯奇研究员、中国医学科学院基础医学研究所的李智立教授、北京师范大学生命学院的何大澄教授。 　　第二届质谱论坛得到了赛默飞世尔科技的大力支持。谢老师提到，北京师范大学和赛默飞世尔的合作长达30多年，从上世纪80年代初，北师大购买的第一台质谱就来自赛默飞世尔科技前身即菲尼根公司；之后在1999年购置菲尼根气质联用，2005年购置了气相稳定同位素质谱仪，2009年购置了赛默飞世尔公司第一台线性离子阱LC/MS等等。 　　北京师范大学质谱中心采用分散放置，统一管理的运行模式，现在运行12台大型质谱仪器设备，分别放置在分析测试中心、生命科学学院、化学学院、环境学院、减灾与应急管理研究院和二炮总医院。仪器种类包括气质联用仪、气相色谱-四极杆飞行时间质谱、液相色谱-三重四极杆质谱、液相色谱-四极杆飞行时间串联质谱、液相色谱-四极杆线性离子阱串联质谱、气相稳定同位素质谱等，可以对生物大分子、药物、环境等方面的研究提供技术支撑。作为北京师范大学教师和研究人员开展科学研究的技术支撑体系，质谱中心在开展质谱检测技术、方法学及在相关领域的应用研究、促进不同学科间的交流合作、培养高水平、高素质专业人才等方面发挥着非常重要的作用。谢孟峡教授还向大家介绍了质谱中心管理委员会成员和学术委员会成员。学术委员会还新聘请了中国科学院生物物理研究所杨福全研究员、清华大学邓海腾教授、军事医学科学院毒物药物研究所谢剑炜研究员。 来自赛默飞世尔科技的应用工程师刘婷为大家作了题为《高分辨质谱提高代谢物鉴定的数量和可靠性》的报告。 　　代谢物鉴定的重要性 　　刘工程师讲到，DMPK贯穿新药研发的始终，FDA以及SFDA里面都有药物DMPK的相关指导原则，即：新药研发中，为了评价药物的安全性和有效性，需要阐明药物的代谢过程，并考察可能的药物相互作用。2002年MIST法案和2008年的FDA指南都规定了必须要鉴定出主要的代谢产物、活性代谢产物和具有毒性的代谢产物。并且FDA指南规定，在人血液里，在稳态条件下，血液中的代谢产物达到了母药暴露水平的10%则必须进行定量研究。 　　高分辨质谱提高代谢物鉴定的数量和可靠性 　　从代谢物鉴定方法的发展来看，1989年以前主要是利用TLC和HPLC 来进行鉴定，耗时长，效率不高，鉴定几种代谢物通常需花费几周甚至几个月的时间，且缺乏定性能力；90年代后，LC/MS技术得到应用，主要应用离子阱质谱和三重四极杆质谱，可以较好地定性，将几个代谢产物鉴定的时间缩短为几周，但是仍无法满足药物代谢研究中高通量的要求；2008年之后，高分辨质谱在药物代谢研究中的应用越来越广泛，这类质谱包括Q-TOF、Orbitrap等，在几天的时间内就能鉴定出1-3个化合物。 　　那么为什么要用高分辨质谱，多少分辨率才够用呢？药物代谢研究针对的不是标准品而是复杂的生物基质，存在大量的干扰，高分辨的意义就在于可以有效地排除干扰。在举例Isazophos（m/z 314.04941）的药物定量实验中，存在本底噪音（m/z 314.07141），分辨率只有在50,000以上，才可能很好地排除干扰并准确定量。另一个例子是测定红茶中的茶多酚，分辨率达到80,000时才足以准确地鉴定花青素（m/z 577.13405）并排除干扰（m/z 577.15518），和进行定量。 　　关于精确质量数的作用，可以发表在Clinbiochem. 2010. 08.018上的文献来说明，该例中，质量偏差如控制在±5ppm以内，则能消除假阳性，提高灵敏度。稳定的高质量精度可获得优异的定量RSD重复性，并可准确定性元素组成。而要获得提取色谱峰非常对称的峰形，和稳定的高质量精度，常常需要高分辨（比如举例中需要50,000以上的分辨率）。 　　代谢物研究中对高分辨质谱的要求是：具备高分辨率和高质量精度，从而保证复杂样品测定的质量精度；同时还需质量精度稳定性好，才能保证每个扫描点的质量精度。赛默飞世尔科技公司的Orbitrap质谱是当今分辨最高的高通量质量分析器，它包括台式Orbitrap系列（Exactive）和LTQ Orbitrap系列。今年ASMS推出的Q-Exactive，分辨率达到了140,000，采集速度提高了两倍；而新推出的LTQ Orbitrap Elite，分辨率达到了240,000，采集速度提高了4倍。 高分辨质谱在代谢产物鉴定的应用思路 　　高分辨质谱用于代谢产物鉴定，最主要的两条应用思路是应用多种数据采集和数据处理方式。数据采集有多种模式，包括DDPT数据依赖性扫描，可自动激发做多级扫描；母药分子式如含有卤族元素可用同位素激发模式做数据依赖性扫描；依赖仪器需要运用极性切换的功能来进行代谢物确认。 　　数据分析时用到两类数据：一类是全扫描数据，一类是多级扫描数据。针对全扫描数据分析，常用方法包括质量亏损过滤（MDF）及多重质量亏损过滤（MMDF）、背景扣除、同位素过滤、提取离子流图。针对多级扫描数据分析，常用子离子过滤和中性丢失过滤（即根据一些中性丢失碎片进行代谢物查找）。 　　应用实例——雷公藤甲素代谢物鉴定 　　接下来刘工重点列举了雷公藤甲素（Triptolide）代谢物鉴定的应用实例。雷公藤是临床上治疗风湿性关节炎的主要用药，毒性很强，临床表现为肝肾毒性。其中雷公藤甲素是雷公藤的主要药理成分，研究雷公藤甲素的代谢产物特别是反应性代谢产物对解释雷公藤的肝肾毒性有重要的意义。其研究难点在于：质谱离子化效果不佳，响应强度不高。 　　该实验主要运用赛默飞世尔科技Acclea U-HPLC和LTQ Orbitrap与Q-Exactive质谱进行分析，分别进行了雷公藤甲素体外和体内代谢分析。 　　在建立LC-MSn方法中，首先对流动相进行了优化，加入了NH4AC帮助形成[M+NH4]+从而提高信号响应，解决了灵敏度问题。LTQ Orbitrap和Q-Exactive质谱主要采用了数据依赖性扫描，其中LTQ Orbitrap主要采用的是CID加宽带激发碰撞模式，Q-Exactive则采用HCD高能碰撞模式，从而得到更多离子碎片信息。 　　Metworks软件确认代谢物过程实现了数据采集和数据分析两种功能。Metworks软件的MMDF（多重质量亏损过滤）功能用于分析体内大鼠尿液样品，中性丢失过滤功能进行反应性代谢物查找，子离子过滤功能查找代谢物，Mass Frontier软件对雷公藤甲素碎片分析，最终发现了107种代谢物。 参会人员对赛默飞世尔科技质谱技术非常关注 　来自中国科学院生物物理研究所的杨福全研究员的演讲题为《蛋白质组学技术在生物医学研究中的应用》。来自清华大学生命学院的邓海腾教授做了题为《Application of mass spectrometry beyond Proteomics》的报告，主要内容是关于质谱在代谢组学方面的应用。来自军事医学科学院的谢剑炜研究员做了题为《芥子气暴露的确证》的报告。 　实验室参观 　　论坛结束后，大家一同乘车前往清华大学，参观了生物医学测试中心蛋白化学平台实验室。 仪器负责人给大家介绍Orbitrap Velos nLC-LTQ Orbitrap Velos 关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码： TMO）是科学服务领域的世界领导者。我们致力于帮助我们的客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额接近 110 亿美元，拥有员工约37000人。主要客户类型包括：医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构，以及环境与工业过程控制行业。借助于Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 两个首要品牌，我们将持续技术创新与最便捷的采购方案相结合，为我们的客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务有助于加速科学探索的步伐，帮助客户解决在分析领域所遇到的各种挑战，无论是复杂的研究项目还是常规检测或工业现场应用。 欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com 或www.thermofisher.cn（中文）。

9月4日，某品牌咖啡与某品牌白酒合作推出的联名咖啡“酱香拿铁”火爆全网！据相关报道称“酱香拿铁每一杯都含有53度的酱香型白酒”。那么，“酱香拿铁”到底有没有酒精成分呢？“酱香拿铁”的“香”，到底是由哪些物质带来的？禾信仪器利用先进的全二维气相色谱-飞行时间质谱联用，带您一探究竟。实验方案前处理：取5 mL酱香拿铁，加入3 g氯化钠，待测。分析仪器：禾信仪器全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪GGT 0620柱系统：Welchrom® WM-FFAP (30 m*0.25 mm*0.25 μm) + HV + DB-17 (1.3 m*0.18 mm*0.18 μm)进样方式：顶空固相微萃取（SPME）禾信仪器全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪 GGT 0620实验结果 酱香拿铁经禾信仪器GGT 0620分析可显著发现酒精成分及许多香味成分，选择信噪比大于15的化合物进行分析，共发现有354种风味物质，主要包括醇类、酯类、酸类、醛类、吡嗪、酮类等物质。酱香拿铁的全二维色谱轮廓图 醇类物质是酱香拿铁中化合物种类最多的物质。共检出53种化合物，其中包括常见的乙醇成分，以及其他香气成分如：正丁醇、异丁醇、异戊醇等。 酯类物质是酱香拿铁中含量最高的物质，共鉴定出49种酯类香气物质，主要呈果香香气，部分物质还呈甜香、花香、脂肪香等气味。据相关文献报道，酯类物质中，本次酱香拿铁检出的丙酸乙酯呈香蕉气味、丁酸乙酯呈菠萝香味、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯呈典型的果香。 酸类物质同样是酱香型白酒中重要香气物质，酱香拿铁中检出的酸类主要包括乙酸、丁酸、己酸、辛酸。而醛类物质中，己醛、3-甲基丁醛是曾被报道酱香型白酒中的主要香气物质，在本次酱香拿铁检测中同样有检出。 除此以外，还鉴定出20种吡嗪类化合物，吡嗪类物质在酱香型白酒中主要呈烤香味，吡嗪类化合物在不同香型白酒中的种类和含量均有差异，在酱香型白酒中吡嗪类化合物含量最高，其次则是浓香型白酒、清香型白酒。分析结果化合物的种类数量占比分析结果化合物的含量占比 另外，根据相关文献结果可知[1]，酱香型白酒中关键香气物质主要有：乙酸乙酯，2-甲基丙酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、丙醇、3-甲基丁醇、乙酸、3-甲基丁酸、3-甲基丁醛、3-羟基-2-丁酮、4-甲基愈创木酚、三甲基吡嗪、糠醛、二甲基三硫。在本次实验中，除3-羟基-2-丁酮、二甲基三硫外，上述化合物均有检出。两个物质未检出的原因，可能与添加酒样的含量较低、含水率较高等因素有关。 综上可见，酱香拿铁中含有大量与酱香型白酒相符的成分，且特征成分几乎都有检出，商家的“酱香拿铁每一杯都含有53度的酱香型白酒”的宣传语可信度非常高，该产品中含有白酒。建议未成年人、孕妇、驾驶人员、酒精过敏者要谨慎饮用酱香拿铁。[1] 酱香拿铁3D轮廓图参考文献：[1]朱全. 茅台酒香气组成及香韵结构协同作用研究[D].上海应用技术大学,2020.DOI:10.27801/d.cnki.gshyy.2020.000050. 全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪GGT 0620是一套集合了全二维气相色谱和高时间分辨率飞行时间质谱的分析系统，主要用于复杂样品的精准定性定量检测，可应用于：环境分析、材料分析、石油化工产品分析、食品风味研究、非法添加与真假鉴别、香精香料分析、中药有效成分分析、代谢组学研究等。

p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　 strong 仪器信息网讯 /strong Gilson近日宣布推出全新VERITY 1910 质谱检测器，在现有的VERITY 1900质谱检测器的基础上提供了多种增强，包括将检测的质量范围扩大到50-1400 m/z。这一更广泛的质量范围解决了许多制药和生物技术科学家对多肽和小蛋白进行制备色谱纯化的检测需求。 /p p style=" text-align: center" a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C273199.htm" target=" _blank" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/4188404c-05d6-4429-a6eb-35614c2663c6.jpg" title=" 6b9b5154-811f-46e6-92a7-d21e25e102a6.jpg!w300x300.jpg" alt=" 6b9b5154-811f-46e6-92a7-d21e25e102a6.jpg!w300x300.jpg" / /a /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " a href=" https://www.instrument.com.cn/netshow/C273199.htm" target=" _blank" VERITY 1900质谱检测器 /a /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　增强的VERITY 1910质谱检测器允许用户基于目标质量收集样本，通过减少需要进一步处理和分析的碎片总数，节省了时间。该探测器能够同时收集完整的扫描信号和多达四个选定的SIM通道。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　VERITY 1910质谱检测器依靠基于芯片的技术，通过减少维护(例如，更换泵油)来降低成本。与传统的单四极杆质谱仪相比，VERITY 1910 质谱检测器可提供非常安静的操作，并且产生的热量显著减少。这些优点再加上占地面积小的特点，使VERITY 1910质谱检测器可以适用于各种实验室环境。 /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　”除了扩大了质量范围，VERITY 1910 质谱检测器还具有一个可减少维护停机时间的离轴真空芯片法兰，并采用了一种新的全金属真空芯片设计，延长了其使用寿命。该检测器使用更少的溶剂、氮气和电力，降低了运营成本，并为质量检测提供了更环保的解决方案。“ /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify " 　　价格实惠的VERITY 1910 质谱检测器配备了所有必需的配件，包括MiDas 模块，该模块由一个集成的补给泵、分流器和直接取样阀组成，可为VERITY 1910提供一致的流量。该检测器可与Gilson的VERITY HPLC系统和PLC净化系统配套使用。 /p p br/ /p

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong 仪器信息网讯 /strong 近年来，随着质谱技术的发展，从最早的无机质谱到现在有机、生物、医学质谱广泛应用，质谱从一个前沿的科研仪器设备越来越多的参与到我们日常的生活当中。以往，各类质谱学术交流活动虽然很多，但多集中于学科内部交流，不同领域之间的交流较少。所以，需要一个统一的质谱学术会议来聚合各领域的质谱同仁，相互交流合作，共同推动中国质谱的发展。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 为此，由中国质谱学会（中国物理学会质谱分会）、中国化学会质谱分析专业委员会和中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专业委员会联合主办的新一届的“2018年中国质谱学术大会”将于2018年11月23-26日在广州市举办。本次大会，作为三大学会第一次联合举办的质谱大会，标志着中国质谱发展迈入新时代。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 在大会举办前夕，仪器信息网编辑特别采访了大连化学物理研究所生物分子高效分离与表征研究组的组长张丽华研究员，请她谈谈质谱技术在蛋白质组学研究中的应用以及围绕蛋白质组学所做的质谱技术研发工作。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/628b2e28-e500-492f-8163-3f8cdeb946a8.jpg" title=" 图片 1.png" alt=" 图片 1.png" / /p p style=" text-align: center " & nbsp 中科院大连化学物理研究所张丽华研究员 /p p span style=" color: rgb(75, 172, 198) " strong span style=" font-size: 18px " 蛋白质组研究离不开质谱技术 /span /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 蛋白质组学是研究细胞、组织或生物体蛋白质组成及其变化规律的科学，是近来生命科学领域研究热点方向之一。张丽华的课题组一直致力于蛋白质组分析新方法的研究。她表示，蛋白质组是一个复杂体系，而质谱技术是研究蛋白质组必不可少的工具。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 每个蛋白质组样本所包含的信息都是海量的。如果考虑到蛋白质的翻译后修饰和可变剪切，其蛋白质种类可达上百万种。除了种类繁多，样本中不同蛋白质丰度的分布范围也很广，且会随着时空动态不断改变。所以，要对蛋白质组进行定性定量分析，亟需高精准、高灵敏和高通量方法，而质谱技术在其中起到了不可替代的作用。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 张丽华表示，目前她的团队主要开展蛋白质组的定性、定量以及蛋白质与蛋白质之间相互作用的新方法研究。这些都离不开质谱。在定性研究方面，通过肽段在质谱上的鉴定，将碎片离子与数据库进行匹配，就可以告诉我们待测样本中有哪些蛋白，有哪些翻译后修饰，甚至翻译后修饰的位点在什么地方；在定量研究方面，根据二级质谱上的特征碎片离子的信号强度，我们就可以知道蛋白质含量的变化；在蛋白质间相互作用的研究方面，利用化学交联质谱技术，就可以获得蛋白质间相互作用的界面信息。“在我们团队的每个研究阶段，都需要质谱技术的支撑。” /p p span style=" color: rgb(75, 172, 198) " strong span style=" font-size: 18px " 合作研发新技术，支持中国质谱发展& nbsp /span /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 从1997年第一次接触生物大分子有机质谱开始，张丽华已经和质谱技术打了20多年交道。她表示，从事方法学研究，不能仅仅为了开发方法而开发，更应该瞄准一些具体的科学问题，有针对性地开发相应的质谱方法。张丽华的团队通过引入化学反应，建立了诸多质谱相关的分析新方法，提高了质谱检测的灵敏度、定量的准确性以及相互作用位点确认的覆盖度。对此，张丽华表示：“希望通过厚积薄发，发展一些变革性技术，推动蛋白质组分析进程。”& nbsp /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 针对蛋白质组分析需求，张丽华的团队研发了很多可提高质谱性能的新技术新方法。研制带有纳米金涂层喷针的一体化毛细管液相色谱柱，可将肽段在质谱上的响应提高20-40%；与浙江好创合作，利用离子源气氛调节，提高了蛋白质鉴定的覆盖度；利用质量亏损原理对肽段进行稳定同位素标记，发展了基于二级质谱特征碎片离子的定量方法，提高了分析结果的精准度；设计了同时含有反应基团、质谱可碎裂基团和富集标签的化学交联试剂，可以获得更多的到蛋白质相互作用信息。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 除了自己团队发展新技术外，张丽华表示，她非常期待与国内更多不同领域的专家团队合作，一起把国产质谱仪器做好。虽然这条路可能并不平坦，但为了扭转高端质谱受制于人的“卡脖子”的局面，我们必须坚定地走下去。此外，只有基于自主研发的高端质谱，才有可能为我们提供更大的创新空间，有利于科研工作者做出原创性的高水平成果。 /p p span style=" font-size: 18px " strong span style=" color: rgb(75, 172, 198) " 跨学科交流，引领质谱走向新时代 /span /strong /span /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 现阶段，质谱作为一种重要的分析仪器，尤其是面对复杂体系时，在生命科学、环境、食品安全等领域拥有自己的优势。但是质谱技术并不完美，在原理、硬件设计、配套的方法学等方面还有很大的提升空间。而随着近几年质谱应用范围越来越广，国家在质谱上投入越来越多，相关的从业人员也越来越多。张丽华认为，这是一个积极的变化，有越多的人从事质谱相关的工作，通过交流合作，一定会碰撞出很多新的想法，未来质谱技术和仪器的提升空间也就越大。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 张丽华表示，她以往参加的质谱会议多集中在与化学、生物领域，但是质谱硬件的开发和物理技术息息相关。这次质谱大会的召开，可以把不同学科的研究人员汇聚在一起，有利于更加全面了解质谱领域的最新进展。通过积极推动各学科优势互补，促进我国质谱事业的蓬勃发展。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp span style=" font-size: 14px color: rgb(89, 89, 89) " & nbsp 2018年11月23日开幕的中国质谱学术大会上，我们将有望一睹中国质谱事业新风采。仪器信息网作为大会合作媒体，届时将带来精彩报道，敬请期待。& nbsp & nbsp /span /p p br/ /p p br/ /p

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " strong span style=" text-indent: 2em " 仪器信息网讯 /span /strong span style=" text-indent: 2em " & nbsp 一直以来免疫分析是 /span span style=" text-indent: 2em " 临床诊断中应用最广泛的技术，但随着质谱技术的快速发展以及临床对检测结果精准性需求的提升，越来越多的临床检测实验室陆续引进质谱技术，但目前临床质谱的应用主要涉及生化检验、免疫学检验、微生物检验以及分子生物诊断等方面。为推广质谱技术在临床领域的长久发展，质谱领域的一批科学家们联合质谱仪器制造商，致力于开发临床质谱新技术新应用，以期更早地推进质谱技术全面走进临床诊断与精准医疗领域。 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 2019年9月16日，由宁波大学材料科学与化学工程学院与美国临床质谱学会联合主办，宁波盘福生物科技有限公司协办的“2019国际临床质谱会议(Mass Spectrometry for Cinical Diagnosis,MSCD)”在宁波大学会议中心隆重召开。该会议自2009年举办以来，已成为国际临床质谱领域内的重要国际会议，本届会议为期2天，共安排4个大会报告及6场分会报告。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 会议除邀请了国内外专业的质谱学者发表演讲外，还汇集了来自中国、美国、韩国等各地的质谱技术和临床应用领域内的专家以及在化学、生命科学、医疗诊断等领域的研究学者近200人，共同分享研究成果及经验。仪器信息网作为本次会议的支持媒体将对会议进行相关报道。 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/2a7ad8ec-03d9-4ecb-b766-24aa1d771226.jpg" title=" 会议现场1111.jpg" / /p p style=" text-align: center" 会议现场 /p p style=" text-align: center" img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/85c9515a-81a3-4413-9685-a485eef3e8d8.jpg" title=" 唐科奇2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " span style=" text-indent: 2em " 宁波大学质谱技术与应用研究院院长唐科奇主持会议开幕式 /span br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 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/201909/uepic/72c52fd8-6594-4ee0-85d3-8317a3ff9d69.jpg" title=" 副校长.jpg" alt=" 副校长.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " span style=" text-indent: 2em " 宁波大学副校长 /span 邵千钧& nbsp span style=" text-indent: 2em " 致辞 /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 16日上午，中国科学院院士/宁波大学新药技术研究院赵玉芬、波士顿大学医学院 Catherine E. Costello、国立中山大学谢建台、加利福尼亚大学圣地亚哥分校David A. Herold等4位专家带来精彩的大会报告。 span style=" text-indent: 2em " 宁波大学质谱技术与应用研究院院长唐科奇主持大会报告。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/17907b48-fc26-4298-ac6d-c8d2fd8c80aa.jpg" title=" 赵玉芬1.jpg" alt=" 赵玉芬1.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 宁波大学新药技术研究院院长赵玉芬 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 报告题目《Protein N-phosphorylation: an underestimate area in biomedicine》 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 蛋白质磷酸化是重要的翻译后修饰之一,在细胞的生理过程中发挥着重要作用。其中O-磷酸化相关的研究取得一定进展，已经可以通过质谱技术在真核细胞中检测多个磷酸化位点和蛋白。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 赵玉芬提到，虽然N-磷酸化的发现比O-磷酸化要早许多年,但由于其酸、热敏感性制约了相关研究的发展。碰撞诱导解离(CID)的二级碎裂方式,对蛋白的深度覆盖研究发挥了重要作用。然而由于其能量较高,往往导致翻译后修饰以中性丢失的方式解离,从而影响位点的确定。近年来发展起来的电子转移解离(ETD)是一种相对温和的二级碎裂模式,能够很好的保留后修饰信息,从而实现准确定位。基于此，赵玉芬课题组开发了结合ETD和HCD(高能碰撞解离)优异性的EThcD,大幅提高了多肽的覆盖率。其课题组也利用生物质谱技术,对细胞中N-磷酸化位点和相关蛋白进行了分析，赵玉芬在报告中也对研究进展等进行了详细地阐述。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/f12533ff-691e-42fd-8094-0bd14136e480.jpg" title=" Cathrine2.jpg" alt=" Cathrine2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 波士顿大学医学院 Catherine E. Costello /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 报告题目《Applications of Advanced Mass Spectrometry Methods to Clinical Analyses》 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 蛋白质是生命的物质基础，人体各种生命现象和生命过程主要通过蛋白质的生理功能体现，而疾病本身是由于蛋白质的质和量的改变并引起蛋白质空间的结构紊乱。生物活性蛋白具有动态范围广，共翻译和翻译后修饰的结构复杂和多样，以及生物样品中存在众多结构异构体等特点，因此测定蛋白质结构和水平变化与疾病发展或与年龄相关的生理变化之间的关系是一个重大的挑战。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 为了最大限度地减少样品处理和进样造成的损失及最大限度区分相似的化合物，Catherine Costello课题组开发了基于离子淌度和质谱分析的方法，除可以兼容在线分离系统外，还可提供详细的蛋白质结构信息。 span style=" text-indent: 2em " Catherine Costell表示，目前被广泛应用的离子分解方式——碰撞解离法，常因无法产生足够的碎片而难以进行全面的结构解析，其课题组正在探索一种基于电子的解离方法，这种方法可以保留不稳定的蛋白质修饰，同时产生高度信息化的碎片化。此外，Catherine Costello还对其课题组近期研究的实例进行了阐述，包括应用质谱技术完成的与蛋白质错误折叠障碍、传染疾病、癌症治疗以及疫苗开发等相关的临床样本和细胞模型系统的蛋白质组学及糖蛋白质组学的分析研究。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/f7f12cfc-ab5c-4397-8eb3-86fe7a9ee464.jpg" title=" 谢建台2.jpg" alt=" 谢建台2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 国立中山大学化学系教授谢建台 /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 报告题目《Rapid characterization of toxins in various biofluids with ambient mass spectrometry for emergency management》 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 谢建台介绍到，生物流体（包括植物生理液体，动物和人体内生理流体）中各种毒素的中毒机制不同，因此在急诊治疗的情况下，及时地识别患者所摄入的毒素成分非常重要。而用于毒素鉴定的常规LC/MS方法的样品前处理流程耗费大量的时间。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 针对此，谢建台课题组开发了原位质谱平台，该系统收集的样本包括唾液、洗胃液、尿液和草药植物或草药煎剂。该研究以台湾地区常见的自投毒病人所使用的农药、五十种滥用药物及九种中草药的有毒成分作为研究对象。为模拟临床的实际情况，实验中分别采用人体胃液、尿液或有机溶剂稀释样品溶液。检测操作为，将金属探针直接浸入样品溶液并立即取出，随后将探针插入热脱附电喷雾电离（TD-ESI）或电喷雾辅助激光解吸电离（ELDI）源中以表征探针上的毒素。因无需进行样品制备处理，TD-ESI / MS或ELDI / MS毒素的采样过程可在60秒内完成，同时对于农药、滥用药物和有毒草药成分的检出限均低于ppm级。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 谢建台在报告中表示，TD-ESI / MS和ELDI / MS方法在及时提供患者的毒理学信息方面非常具有前景，并有助于在急诊中的医疗诊断。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/ce9fe4a6-46e1-49e6-b03c-cd66c6cd4008.jpg" title=" David2.jpg" alt=" David2.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 加利福尼亚大学圣地亚哥分校病理学系/美国临床质谱学会主席David A. Herold /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 报告题目《Artificial Intelligence will enable Mass Spectrometry in the Clinical Labratory》 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " David Herold在报告伊始时表示，临床实验室为诊断、预防、治疗人体疾病或评估人体健康提供了约70%的信息。同时由于质谱技术因其能够精准地测定待测物，而在临床实验室得到广泛应用，比如在女性和儿童中准确测量睾酮含量时因其他类固醇类化合物的交叉反应而无法通过免疫测定法，质谱技术对多组分析物进行多重分析的优势进一步得以凸显。类固醇激素是一类由肾上腺和性腺分泌的微量高效能化学物质。这类激素的代谢紊乱是许多疾病的肇因，因此准确地检测其变化情况在疾病的诊断中具有重要参考价值。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " David Herold提到，目前质谱技术在高效液相色谱（HPLC）、高分辨质谱(HRMS)、离子迁移技术(ion mobility)以及MALDI电离效率提高等方面已取得重要进展。因此利用质谱技术积累大量的临床数据，同时人工智能技术进行大数据收集与开发，结合二者，可以更好地帮助医学诊断，癌症筛查及药物选择等。 span style=" text-indent: 2em " David Herold还举例说到，使用尿液中的9种类固醇鉴别良性肾上腺囊肿和肾上腺皮质癌的相关研究时，使用人工智能技术确认了肾上腺皮质癌的存在和复发，该研究的成功为人工智能评估与代谢产物和蛋白质相关疾病提供了动力。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/157d2764-fba9-42b5-a56b-b302d1e63fdc.jpg" title=" 厂商.jpg" alt=" 厂商.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em line-height: 1.5em " 展商掠影 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/3f98a754-72a1-420e-a7cf-7b341d0adc34.jpg" title=" 大会合影2.jpg" alt=" 大会合影2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 与会代表合影 br/ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 16日当天报告结束后，与会专家一行在唐科奇、丁传凡以及余建成的带领下参观走访了宁波大学质谱技术与应用研究院。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/dd42d0c7-5fd0-4a14-aa8c-c5732715d49f.jpg" title=" 宁波质谱学院2.jpg" alt=" 宁波质谱学院2.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/4b8b8a3c-b29d-465d-9d9a-72a50d897c09.jpg" title=" 参观total10.jpg" alt=" 参观total10.jpg" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " 参观走访 br/ /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/41a01c56-60b4-4b36-a27f-ca2b415eba68.jpg" title=" 质谱学院合影13.jpg" alt=" 质谱学院合影13.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 专家合影 br/ /p

全信息串联质谱&mdash &mdash MSE简介 贾伟 沃特世科技（上海）有限公司实验中心 未知物的（一级）母离子与（二级）碎片离子数据是对其进行质谱分析所必须的信息。除了具备DDA串联质谱采集方法外，沃特世质谱更提供了独有的全信息串联质谱（MSE）技术。那么MSE技术是如何获得串联信息，并做到信息收集的最优化与最大化呢？ 全信息串联质谱（MSE）能提供什么样的信息？ 1. 未知分析物的定性与定量在同一次分析中完成。 2. 同时获得母离子及碎片离子的高分辨、高质量精确数据。 3. MSE普遍适用于各种未知物分析，而且方法设置非常简便。 4. 充分发挥UPLC-MS液质联用的卓越性能。 什么是全信息串联质谱（MSE）？ 1. MSE是在一次液质分析中同时获得高精确的母离子及碎片离子信息的串联质谱方法。 2. MSE由&ldquo 无碰撞能&rdquo 与&ldquo 高碰撞能&rdquo 两种扫描交替构成，分别记录母离子及碎片信息。 3. MSE通过母离子与其碎片离子具有相同色谱行为的特性进行母-子离子的关联归属。 全信息串联质谱（MSE）有哪些特点？ 1. 全面：所有的离子信息都被记录，定量、定性更加准确。 2. 精准：全部母离子与碎片离子信息都是高精度、高分辨的质谱数据。 3. 简单：方法设置仅需：质量范围、采集时间、碰撞能量三个参数。 4. 灵活：碰撞能量为线性升高的方式，因此不同分析物可在其最佳碰撞能下实现碎裂。 与常规的DDA串联质谱法比较，MSE的优点是什么？ 数据依赖型串联质谱法（DDA. Data Dependent Acquisition）是通过选择特定母离子进入碰撞池，从而采集相应的碎片离子。而MSE并不选择特定母离子进行单独碎裂，而是同时采集了所有母离子的碎片离子。这样MSE就避免了由于DDA采集速率的限制而造成的信息采集不全的问题。此外，MSE这种匀速高频的数据采集模式，对每个离子都可以得到其&ldquo 完美&rdquo 色谱图，而用以精准定量。相较之下，DDA由于采集的偶然性问题，其色谱峰往往存在缺陷，而影响定量准确度。 为什么说MSE与UPLC是最佳搭档？ UPLC® 在色谱分辨率（选择性）、峰高（灵敏度）和运行时间（速度）方面都较HPLC有了质的飞越。但是UPLC短暂而修长的色谱峰也给质谱分析提出了更高的要求。一方面，MSE质谱方法巧妙地解决了DDA采集频率的限制问题；另一方面，UPLC也为MSE方法实现高准确的母子离子归属提供了坚实的基础。 MSE技术在生物制药分析、蛋白质组学、代谢物鉴定、代谢组学、脂质组学、杂质鉴定、法医毒理学、环境分析、食品检测、化学材料分析等不同的领域已经得到了广泛的应用。 参考文献 (1) Bateman, Carruthers, Hoyes, Jones, Langridge, Millar, Vissers Anovel precursor ion discovery method on a hybrid quadrupoleorthogonal acceleration time-of-flight (Q-TOF) mass spectrometer for studying protein phosphorylation, J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2002 13, 792-803. (2) Silva, Denny, Dorschel, Gorenstein, Kass, Li, McKenna, Nold, Ric hardson, Young, Geromanos Quantitative proteomic analysis by accurate mass retention time pairs. Anal Chem. 2005 Apr 1 77(7):2187-200. (3) Blackburn K, Mbeunkui F, Mitra SK, Mentzel T, Goshe MB. Improving protein and proteome coverage through data-independent multiplexed peptide fragmentation. J. Proteome Res. 2010 Jul 2 9(7):3621-37. (4) C ha kra borty AB, Berger SJ, Gebler JC. Use of an integrated MS-multiplexed MS/MS data acquisition strategy for highcoverage peptide mapping studies. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2007 21(5):730-44. (5) Tiller PR, Yu S, Castro-Perez J, Fillgrove KL, Baillie TA. Hight hroughput, accurate mass liquid c hromatography/tandem mass spectrometry on a quadrupole time-of-flight system as a &lsquo first-line&rsquo approach for metabolite identification studies. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2008 Apr 22(7):1053-61. (6) Simplified approac hes to impurity identification using accurate mass UPLC/MS Waters Application Note, http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/720 03850en.pdf (7) T he utility of MSE for toxicological screening Waters Technology Brief, http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/toxicology_brief_8_2010.pdf (8) A case of pesticide poisoning: T he use of a broad-scope Tof screening approach in wildlife protection Waters Application Note, http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/720003470en.pdf (9) Addressing c hemical diversity and expanding analytical capabilities with APGC Waters White Paper, http://www.waters.com/webassets/cms/library/docs/72003292en.pdf (10) McEwen, McKay A combination atmospheric pressure LC/MS:GC/MS ion source: Advantages of dual AP-LC/MS:GC/MS instrumentation, J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2007 16, 1730-1738.

2009年11月7-9日，中国物理学会质谱分会有机质谱专业委员会与中国分析测试协会联合举办的2009年中国有机质谱年会在北京外研社国际会议中心召开。共计300位有机质谱用户及厂商参加了此次会议。作为领先的科学服务商，赛默飞世尔科技的色谱质谱产品一直深为专业用户所青睐。赛默飞世尔科技作为业界巨子，精彩亮相并鼎力支持了本次盛会。 　　11月6日下午的《质谱在药物分析中的应用》技术讲座上，赛默飞世尔科技工程师马乐做了题为“离子阱质谱在原料药杂质分析及药物滥用筛选中的应用”的报告。 赛默飞世尔科技展台 　　11月7日下午，赛默飞世尔科技色谱质谱应用经理王勇为博士做了大会报告，介绍了人参中各种人参皂甙的高分辨多级质谱分析方法。人参皂甙是人参的主要成分，具有提高动物体机能、抗衰老等多种药理作用。人参皂甙种类繁多，还有各种异构体，从人参中已经分离出39种人参皂甙单体。质谱技术的发展，尤其是高分辨多级质谱的使用能够更多、更快地发现人参皂甙可能的新成分。报告用LTQ-Orbitrap组合质谱仪对东北人参提取物进行了液质联用的5级高分辨质谱分析，得到了近30个人参皂甙成份的母离子和各级碎片离子的精确分子量，质量准确度在1ppm内，由此得到了唯一的分子式。通过和已报道的人参皂甙相比较，可以确定各种皂甙的甙元和糖组成。 王勇为博士 　　11月7日晚六时许，赛默飞世尔科技独家赞助了机质谱会大会欢迎晚宴，宴请所有与会代表。窗外寒风凛冽，室内春意融融，众多业界同仁齐聚一堂，共享Thermo Scientific的盛情款待。 欢迎晚宴 关于赛默飞世尔科技（Thermo Fisher Scientific） 赛默飞世尔科技有限公司（Thermo Fisher Scientific Inc.）（纽约证交所代码：TMO）是全球科学服务领域的领导者，致力于帮助客户使世界变得更健康、更清洁、更安全。公司年度营收达到105亿美元，拥有员工34,000多人，为350,000多家客户提供服务。这些客户包括：医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、研究院和政府机构以及环境与工业过程控制装备制造商等。该公司借助于 Thermo Scientific 和 Fisher Scientific 这两个主要品牌，帮助客户解决从常规测试到复杂的研发项目中所面临的各种分析方面的挑战。Thermo Scientific 能够为客户提供一整套包括高端分析仪器、实验室装备、软件、服务、耗材和试剂在内的实验室工作流程综合解决方案。Fisher Scientific 则提供了一系列用于卫生保健，科学研究，以及安全和教育领域的实验室装备、化学药品以及其他用品和服务。赛默飞世尔科技将努力为客户提供最为便捷的采购方案，为科研的飞速发展不断地改进工艺技术，并提升客户价值，帮助股东提高收益，为员工创造良好的发展空间。欲获取更多信息，请登陆：www.thermofisher.com（英文），www.thermo.com.cn （中文）。

近来，网友爆出喝完“霸王茶姬”新品茶出现了心慌心悸等不适症状。霸王茶姬客服表示，可能顾客是对茶多酚过敏了。但莱奥认为，更多的是咖啡因含量（含量为31.8mg/100ml）超标导致，值得注意的是，市售很多奶茶都是直接用浓缩茶粉，所以咖啡因含量通常很高。那么，茶叶里面除了含有茶多酚，咖啡因还有什么呢？还有我们常见的农药残留。 在茶叶农残的检测过程中，其提取物较为复杂，对净化过程要求较高，随着发达国家和我国对茶叶农残限量要求的逐步提高，高效率、低检测限成为茶叶农残检测的趋势。本文介绍茶叶基质中常见农残测定的高效前处理解决方案，可采用Leowlab Purifier A48正压固相萃取仪实现茶叶复杂基质高效萃取，搭配Leowlab SmartVap N48全自动氮吹浓缩仪使用，无需样品转移，减少样品的损失 仪器设备前处理仪器设备萃取仪Leowlab Purifier A48正压固相萃取仪浓缩系统Leowlab SmartVap N48全自动氮吹浓缩仪搭配浓缩系统仪器Leowlab NG-MP系列氮吹用氮气发生器分析仪器气相色谱仪配有双火焰光度检测器(FPD磷滤光片)前处理流程图实验方法概要1、称取5g茶叶，加入乙腈提取，加Nacl除水；2、采用Leowlab SmartVap N48全自动氮吹浓缩仪在80℃下，按程序自动将样品氮吹近干；3、加乙腈-甲苯溶解残余物，采用Leowlab Purifier A48正压固相萃取仪进行净化处理；4、将（固相萃取仪配套的）过柱后的收集管直接放至Leowlab SmartVap N48全自动氮吹浓缩仪，80℃水浴，设置程序，自动氮吹近干。5、用1.00ml丙酮复溶样品，涡旋混合，待上机。结论茶叶是比较复杂的基质，在前处理过程，利用半自动正压固相萃取仪代替负压萃取装置，大大减少前处理时间，样品均匀过柱，获得极佳的重复性和回收率；方案特点1、 48个样同时过柱：Leowlab Purifier A48正压固相萃取仪可一次性同时处理48个样品，大大减少实验时间；2、复杂基质，轻松过柱：针对复杂的基质茶叶，正压最大承受压力100psi,远超过负压，轻松更快过柱；2、 很好的重复性和回收率：氮气作为气源，正压过柱，保证每个柱子压力均匀性，保证极佳的回收率；3、 净化到浓缩收集管直接转移：全自动氮吹浓缩仪，接收管体积0-40mL，净化完的接收管可直接转移至Leowlab SmartVap N48全自动氮吹浓缩仪氮吹，减少样品在转移过程中的损失。4、涡旋斜吹技术：Leowlab SmartVap N48采用涡旋剪切气流技术，样品浓缩快速、平和；5、智能化浓缩：Leowlab SmartVap N48气流可自动控制，支持梯度自动控制，优化浓缩进程；6、多种支架可供选择：Leowlab SmartVap N48适应不同直径不同高度的试管、离心管

近年来，电子烟已经不再是个新名词了。在追求时尚的人群中，电子烟更是早早就走上了舞台，在欧美的大街上，随处可见吞云吐雾的抽着电子烟的时尚年青男女。 但是与很多新生事物一样，在广泛接受的同时也伴随着不少的质疑声音，其的安全性是质疑的焦点。 尼古丁做为一种间接的致癌物，是传统烟草有害身体健康的主要危害物质之一，但电子烟却有更低的尼古丁含量，可以很大程度上减少尼古丁的暴露量，在这一点上，电子烟无疑是更安全的。但是电子烟油做为一个混合物，也确实比传统烟草有更大的可能会引入更多的未知物，需要有更多的实验以及时间去证明其的更好的安全性。电子烟的烟油是一个安全性分析的关键基质。不像传统烟草，电子烟本身就有很多的口味，可以带来更多的口感。除了品牌，口味可能是很多人选择电子烟品类的一个重要参考指标。 那么想搞清楚烟油的成分容易吗？如果你有拥有一台赛默飞的超高分辨静电场轨道阱液质平台，答案自然是容易的。那么让我们来看看赛默飞的超高分辨质谱是如何一步步来搞定烟油的成分分析吧。 ■ 静电场轨道阱质谱是属于超高分辨率的范畴，可以提供zui高高达100万的分辨率，而市面上飞行时间质谱仅能提供几万的分辨率，所以在分辨率的维度上，静电场轨道阱质谱有巨大的优势。烟油成分是一个比较复杂的混合物，里面的物质成千上万种，超高的分辨率可以确保可以把里面的化合物表征的更加准确，而不会发生质量数很接近的化合物之间的互相干扰。■ 静电场轨道阱质谱而且还有超过市面其它产品一到两个数量级的灵敏度优势，可以确保对里面的微量、痕量成分进行检测，比如里面的亚硝胺杂质。 下图为采用静电场轨道阱质谱对市面上某烟油产品进行全扫描的结果：（点击查看大图）烟油产品中的物质及其复杂，但是超高的分辨率决定了对里面的化合物进行jing准表征并不难。我们针对其中的尼古丁成分的一级质谱图，还有二级质谱图，可以看出，赛默飞的静电场轨道阱质谱可以通过超高分辨率提供超高的质量精度，不仅可以将化合物与干扰物分开，而且可以将同位素进行分离，进行精细同位素分析。（点击查看大图）（点击查看大图） CompoundDiscoverer除了硬件上的巨大优势外，赛默飞的静电场轨道阱质谱还有另外一个秘密武器，那就是Compound Discoverer软件。众所周知，高分辨质谱采集数据只是完成了分析的一部分，高分辨质谱的数据处理更是重中之重。因为高分辨质谱是全扫描质谱，会将电离的化合物全部采集，这样我们的目标信号很有可能就被隐藏在了数万个信号里面，想要从这里挖掘出我们想要的信号，大有大海捞针的架势。所以高效率的软件是高分辨质谱数据处理的重要组成部分。 ■ Compound Discoverer可以实现对复杂的LCMS数据的提取和分析并得到独立的有色谱峰型的信号，然后对这些信号进行Group, 将加合离子，源内裂解碎片进行合并，并且自动将归属的二级质谱信息进行关联。zui后再连接数据库尤其是mZCloud进行搜索，得到化合物的定性信息。整个过程清晰明了，结果见下图： （点击查看大图）软件自动进行了同位素标记，以及搜库信息，化合物的结构式，二级质谱的匹配等。结果直观，明了。看了上面是不是觉得赛默飞静电场轨道阱质谱很厉害？那么它为什么能够提供别的高分辨质谱更高的分辨率、灵敏度以及质量精度呢？下图是它的一个工作原理图：主要是因为静电场轨道阱质谱是傅立叶变换质谱，测定的是频域信号，而不是时域信号，频域信号经过傅里叶变化具备更好的特异性以及抗干扰的特性。 想要了解更多的关于赛默飞静电场轨道阱质谱的信息，请关注我们的微信公众号。

1.毕导这篇阅读量迅速突破十万加的公众号，无心插柳柳成荫，让我司代理的biotage产品蹭了一大波热度，评论为证。让我不得不感叹我们公司公众号永远三位数的阅读量。请高抬贵手，多多关注，里面有biotage过柱子的详细内容.2.不得不提的是，毕导用的这张图，和我去年暑期培训做的ppt用的一幅图，都是从百度的犄角旮旯里面找出来的，不同的是，我的ppt，至今只被几十个人看到了。3.评论里面那个小伙子，你说我们biotage过柱子太快，一天能过几十根(手动过柱子有的时候要几天过一根)，我承认。你说我们吸不上乙醚，我就要过去给你比划比划了，我们可是用这个优势干掉过竞争对手的。你说洗柱子太麻烦，我们去年就已经推出了柱效高，成本超低的一次性柱子，装柱子那几分钟的过程都给你省了，欢迎垂询。4.那个网名123的微友，您说话要负责任啊，毕竟一万刀已经远远低于我们现在的成本价了，您这让我们公司以后咋卖产品了。您是不是我们biotage十几年前的老用户，毕竟房价涨了十倍，我们仪器才涨了三四倍，现在的仪器长这样。5.评论中的顾云，是我们厂家上海总部的应用专家，经常帮忙解决我们很多客户的疑难杂症，过不开柱子了就找我，我帮你联系他，九零后的帅哥一枚，天天五大洲四大洋的跑，神龙见首不见尾，不好找。还有毕导太过分了，我们想发到自己的公众号，就要我们一台biotage，截屏总可以吧。或者您帮我们卖十台，我们送您一台样机可以吗。

2009年4月25日，清华大学公布了“清华简”首批被释读的篇章。首次公布的两篇文章，一篇是周文王对武王说的遗言，另一篇是武王宴请伐耆国归来的周公等人的乐诗。这两篇文章都是首次面世，对中国历史研究有重大意义。 “清华简”已2300岁 2008年10月23日京华时报曾报道，由清华大学校友捐赠的2000多枚战国竹简入藏清华，其中包含已失传的上古《尚书》篇章，具有重要研究价值。昨天上午，清华大学又公布了对战国竹简的阶段性研究成果。 受清华大学委托，北京大学加速器质谱实验室、第四纪年代测定实验室对清华简无字残片样品做了AMS碳14年代测定，经树轮校正的数据是：公元前305±30年，即相当战国中期偏晚，与由古文字学观察的结果一致。 发现周文王遗言 经过几个月来精心的清理保护、初步释读及研究工作，最终确定这批“清华简”共为2388枚；目前在清华简发现的一些内容珍秘，在历史上久已失传。其中，整理出来的第一篇简书为《保训》。 《保训》全篇共11支简，每支22-24个字，其中第2支简上半残失。这些简有一个特点，简的长度只有28.5厘米，字体也有点特别，所以引起了研究人员注意，成为第一篇被释读的文章。 这篇文章记载了周文王临终对其子武王的遗言，里面讲到尧舜和商朝祖先上甲微的传说，过去没人知道。文王想用这些史事给太子灌输一个思想观念——“中”，也就是后来说的中道，说明《保训》的思想与之后的儒学有共通之处。 首次发现武王乐诗 据清华大学出土文献研究与保护中心主任李学勤教授介绍，耆国在商朝时是一个离商都朝歌不远的小国。在宋朝前，人们一直认为是周文王时代伐耆，宋朝之后对这个问题出现争论，有了武王伐耆之说。一直以来这两种说法谁都没有获得充分证据。 经释读“清华简”上一篇周武王时的乐诗，为“武王伐耆说”找到了证据。简上记载了周武王8年，征伐耆国得胜回到周都，在文王宗庙举行“饮至”典礼，有武王、周公、毕公、召公、辛甲、作册逸、师尚父等人，典礼中饮酒赋诗，作者已知有武王和周公。 李学勤表示，这些竹简既有历史价值，又有文学意义，特别是秦代以后，乐诗已经全部亡佚，这一发现更显重要。

ADC药物作为一类新兴的生物治疗药，其结构更为复杂，质量表征挑战也随之升级。在ADC的定量和定性表征中，质谱凭借其独特的能力发挥着不可或缺的作用，可以从完整分子水平、亚基水平、肽段水平和小分子分析等方面对ADC进行多维度的表征（如图1所示）。图1. 质谱多维度表征ADC的方法[1]ADC质谱表征策略√ 丰富的项目经验夏尔巴生物在ADC项目开发方面积累了丰富的经验，涵盖半胱氨酸随机偶联、糖基化定点偶联、半胱氨酸定点偶联、双抗ADC以及双载荷ADC等多种类型。目前，已有5个项目进入临床阶段、多个项目处于临床前阶段。√ 高效的ADC质谱表征流程夏尔巴生物凭借深厚的表征经验和先进的分析平台，成功打造出一套全面、高效的ADC质谱表征策略，可对不同偶联方式的ADC药物进行全方位表征，涵盖分子量、偶联位点、偶联位点占有率、偶联杂质、二硫键和翻译后修饰等，确保分析的全面性和深入性。这套质谱表征流程有效克服了在DAR（药物抗体比）分析、复杂肽段偶联位点的质谱表征研究方面的难题，实现了在完整分子水平的精准分析，充分为产品质量保驾护航。本文聚焦于药物抗体比（DAR, drug-to-antibody ratio）和偶联位点这两个ADC药物的关键质量属性，深入介绍夏尔巴生物的质谱表征方法。药物抗体比（DAR, drug-to-antibody ratio）的质谱表征ADC常用的偶联方式一般分为随机偶联和定点偶联，随机偶联包括赖氨酸随机偶联和半胱氨酸随机偶联；定点偶联方式较多，包括引入反应性半胱氨酸定点偶联、引入非天然氨基酸定点偶联、糖基化偶联、抗体间二硫键桥接偶联、其他酶促反应偶联等。半胱氨酸随机偶联过程如图2所示，由于半胱氨酸随机偶联ADC的轻链和重链以及重链和重链之间的二硫键被破坏，RP-LC/MS方法流动相中的有机溶剂会破坏非共价连接的立体空间结构，无法在完整分子水平分析DAR值和载荷分布情况。图2. 半胱氨酸随机偶联ADC偶联过程和结构展示[2] 而非变性质谱法（Native MS）由于其自身的特性，尤其是体积排阻色谱（Size exclusion chromatography, SEC）和质谱联用，很好的弥补了这种缺陷。SEC-MS法通常选择与质谱兼容的乙酸铵作为流动相体系，液相分离过程中无有机相参与，对柱温要求较低，分子的非共价结构得以保留，从而可以在完整分子水平进行DAR值分析。疏水作用色谱（HIC）通常以含盐的水溶液作为流动相，检测过程中不会引入有机相，也适用于在完整分子水平进行DAR值分析，通常被作为半胱氨酸偶联ADC的DAR值检测放行方法。但是HIC法本身不具备DAR值组分鉴定的能力，所以在HIC方法开发过程中，需要收集不同的组分，借助Native MS鉴定每个峰的组成。HIC法DAR值检测典型图谱见图3A，相应的Native-MS鉴定结果如图3B所示。图3. HIC和Native MS检测DAR值结果[2]定点偶联ADC在偶联过程中一般不会打开分子的链间二硫键，所以传统的RP-LC/MS法可以进行完整水平的DAR值分析。经典的糖定点偶联过程如图4所示，偶联过程中链间的二硫键得以保留，RP-LC/MS法以有机溶剂和水作为流动相，经过反相分离后进行质谱检测，对质谱结果解卷积分析后即可得到平均DAR值和载荷分布。图4. 糖定点偶联ADC的偶联过程[3]双载荷ADC（dual-payload）是在抗体上偶联两种不同的载荷，其自身异质性较强，常规分析方法很难实现两种载荷的DAR值检测，质谱可以根据带有不同载荷分子的分子量差异进行总DAR值以及两种不同载荷DAR值（DAR-A和DAR-B）的表征研究（图5）。图5. 双载荷ADC质谱表征[4]质谱分析DAR相较于常规分析方法的另一个优势在于可以在完整分子和亚基水平分别评估，如图6所示，对完整分子进行DTT还原后，可以检出轻链和重链上分别偶联的linker-payload数量，加权计算得出平均DAR值，与完整分子量检测结果交叉验证，可以得到更准确的ADC结构信息。图6. 质谱在完整分子和亚基水平DAR值检测结果ADC偶联位点的质谱表征研究肽图分析（LC-MS/MS法）是表征大分子药物的强大工具，将ADC样品酶解后，利用LC-MS/MS分析，从而确证氨基酸序列、翻译后修饰、二硫键连接形式，通过一级和二级质谱信号对肽段序列和linker-payload特征碎片进行确认即可获得偶联位点信息。图7. 肽图法质谱分析流程对于含有多个偶联位点的肽段，偶联位点的鉴定会更复杂，如图8所示，铰链区酶切肽段含有两个半胱氨酸偶联位点（~CPPC~），肽段有可能偶联一个或者两个linker-payload，这时就需要通过一级质谱判断肽段偶联的linker-payload数量，结合二级质谱信息判断偶联发生位点。图8. 偶联一个和两个linker-payload肽段质谱鉴定结果综上所述，夏尔巴生物的质谱分析平台具备生物大分子的全面表征分析能力，可以实现抗体、融合蛋白以及随机/定点不同偶联方式的不同分子形式ADC药物的全面表征研究和分析方法开发，可以根据需求为客户提供Top-down、Middle-down、Bottom up等基于质谱的、全面的生物大分子结构表征研究和质量控制策略，助力客户产品提质增效。参考文献1) Zhu X, Huo S, Xue C, et al. Current LC-MS-based strategies for characterization and quantification of antibody-drug conjugates[J]. Journal of pharmaceutical analysis, 2020, 10(3): 209-220.2) Valliere-Douglass JF, Hengel SM, Pan LY. Approaches to Interchain Cysteine-Linked ADC Characterization by Mass Spectrometry. Mol Pharm. 2015 Jun 1 12(6):1774-83.3) van Geel R, Wijdeven MA, Heesbeen R, Verkade JM, Wasiel AA, van Berkel SS, van Delft FL. Chemoenzymatic Conjugation of Toxic Payloads to the Globally Conserved N-Glycan of Native mAbs Provides Homogeneous and Highly Efficacious Antibody-Drug Conjugates. Bioconjug Chem. 2015 Nov 18 26(11):2233-42.4) Yamazaki C M , Yamaguchi A , Anami Y ,et al.Antibody-drug conjugates with dual payloads for combating breast tumor heterogeneity and drug resistance[J].Nature Communications[2024-03-05].关于夏尔巴生物夏尔巴生物专注于提供抗体、融合蛋白、ADC（抗体偶联药物）等药物的开发和商业化生产，致力于“帮助优质客户开发出全球老百姓用得起的高质量生物药”。公司已组建了一支具有丰富经验的国际化人才团队，并助力完成了40多个项目的申报注册以及10个产品的国内外上市，满足了250多万病人的用药需求。目前，夏尔巴生物在苏州已有60,000L的总产能，生产线的建设标准同时符合NMPA、FDA和EMA等GMP要求。同时，夏尔巴生物在杭州基地还有172,000L产能在建，其中4条20,000L的生物反应罐已建成。夏尔巴生物致力于为优质客户提供优质的技术服务，可提供行业领先的一站式解决方案，协助客户加速将创新成果实现商业化，惠及更多患者。“利他以恒，匠心致远”，以分享、帮助、成就、共赢的理念，帮助优质客户开发出全球老百姓用得起的高质量生物药，是夏尔巴生物的理想和目标。

近日，Advion公司在佛罗里达ABRF 2016年会上发布了一款蛋白质和多肽分析系统，“TIDES EXPRESS”，该系统结合了Advion公司小型台式质谱Expression CMS （L型）。新的工作平台提升了化学家在多肽合成过程中的每一步反应及最终成品的质量分析工作流程。它是固相多肽合成监测反应的理想工具。此外，碎片分析和电荷去卷积工具也为其在蛋白表征方面增强了性能。 固相多肽合成（SPPS）可以快速、平行的合成各种长度的氨基酸肽链，甚至有些氨基酸肽链是超出30到40的长度。尽管固相合成（SPPS）具有高度的自动化，但是一些肽链的合成仍具有挑战性，而且在一个大规模蛋白合成过程中若出现任何小瑕疵，都将会花费巨大的成本来修补，若是用快速分析就能防止这些错误出现。质谱通过分析氨基酸主链上特殊得或者选择性的分子碎片就可以提供分子质量和氨基酸序列信息。“TIDES EXPRESS”包含简单易用的HPLC梯度系统和手动进样器，Expression CMS （L型），碎片分析和电荷去卷积软件工具。 “蛋白质和多肽分析的复杂性要求一个有效的，低成本的分析工具来快速做出监测”市场部副总裁Simon Prosser说到。“它的简单易用和小型紧凑使得“TIDES EXPRESS”成为固相合成（SPPS）监测的理想工具，而现在很多分析都只被限制在紫外或者是红外来进行监测分析。”

第59届美国质谱会(ASMS 2011)将于2011年6月5-9日在美国科罗拉多会展中心(丹佛市)举行，届时将有来自世界各地的从事与质谱领域相关的学生、科研人员以及仪器厂商参加此次盛会。在本届质谱会上获奖的各位科学家已经提前公布。 　　杰出贡献奖(The Award for a Distinguished Contribution in Mass Spectrometry) 　　该奖项用于奖励在质谱基础和应用研究领域做出独一无二的成果，并且在质谱领域有重要影响的科学家。获奖者并不限制于ASMS会员，获奖者会在ASMS年会上获得一万美元奖励和奖牌。2011年杰出贡献获得者是约翰斯霍普金斯大学医学院药理与分子科学教授Robert J. Cotter。 约翰斯霍普金斯大学Robert J. Cotter教授 　　在分子结构鉴定过程中，串联质谱(MS/ MS)是非常关键的工具。Robert J. Cotter利用高能量碰撞(达20keV)进行诱导解离，并在1993年率先发明和成功设计了第一个串联飞行质谱(TOF/TOF)。该质谱使用了两个双级反射器(rTOF/ rTOF)。为了在更广的质量范围内聚焦更多的离子，这种设计后来被单级反射器取代，之后又发展了出了弯曲场反射器，可以同时聚焦产生的所有离子。弯曲的场反射器后来在源后衰变质谱仪器中有广泛应用，克雷斯托公司(被岛津公司收购)获得了该技术的授权，然后推出了Kompact IV, AXIMA CFR和AXIMA CFR+质谱，之后岛津公司推出了AXIMA Confidence质谱仪。2004年，克雷斯托推出了简约化商品仪器Kratos AXIMA TOF2，然后是岛津公司推出了Performance质谱仪。总共有超过400台弯曲场反射器质谱被生产和出售。高能碰撞(20keV)的潜在的好处现在已经被认可，最令人兴奋的是在MALDI TOF质谱上进行“Top-Down”或者“Middle-Down”蛋白质分析。 　　Biemann奖(The Biemann Medal) 　　该奖项授予那些长期在质谱基础和应用领域做出突出贡献的个人，提名者应该在被提名的15年之内获得博士学位。该奖项是为纪念 Klaus Biemann教授而以他的名字命名的，Klaus Biemann教授在马萨诸塞州技术研究所工作的40年间培训了大量的学生和博士后，他与学生、博士后联合组织和其朋友共同捐赠设立了Biemann奖。获奖者不限于ASMS会员。获奖者会得到5,000美元奖励。2011年Biemann奖得者是德国癌症研究中心气相肽化学组负责人Bela Paizs博士。 德国癌症研究中心Bela Paizs博士 　　肽是蛋白质分解的中间产物，用串联质谱分析肽需要对在质谱中在进行的复杂的碎裂反应有深刻的理解。Bela Paizs在工作中详细对肽的结构、解离机理进行了详细的研究，使碰撞诱导解离图谱可以用基本的物理和化学原理来解释。Paizs还将各种实验技术(如：MS/MS，红外多光子解离，离子迁移谱，气相H / D交换)与先进的理论方法结合在一起进行研究。借助先进的数学模型，对“原始”实验室数据(碎片模式，红外光谱，碰撞截面等)进行处理，获得了宝贵的碎片离子的结构、热动力学方面的数据。除此之外，Paizs研究了b、y和a碎片离子的裂解途径，b碎片离子的干扰化学 最近他提出了通过重排反应来得到a碎片离子。Paizs将各种碎裂机理统一成一个综合的肽碎裂模型，这些成果大大推动了肽的表征，为在主流蛋白质组学领域发展先进的生物信息学工具打下了坚实的基础。 　　Ron Hites奖(RON A. HITES AWARD FOR OUTSTANDING RESEARCH PUBLICATION IN JASMS) 　　Ron Hites奖是办法给高质量的原创性论文。该奖项强调论文的创新性、技术质量、是否会促进未来的研究和应用、文章的编排质量等。印第安纳大学Ronald A. Hites教授于1988年创立JASMS期刊，该奖项是为了纪念他而命名的，奖金是2000美元。 普渡大学化学系Scott A. McLuckey教授 　　2011 Ron Hites奖获得者是普渡大学化学系Scott A. McLuckey教授，获奖的论文题目是：“Top-Down Tandem Mass Spectrometry of tRNA via Ion Trap Collision-induced Dissociation”，Huang, T.-Y., Liu, J.,&McLuckey, S. A. JASMS 2010, Vol. 21(6), 890-898. Scott A. McLuckey教授将奖金捐献给了来参会学生作为旅途费用。 　　研究奖( RESEARCH AWARDS) 　　研究奖是Robert Finnigan于1985年设立的，为了鼓励年轻年科学家推动质谱科学的研究。奖金是由赛默飞世尔科技和沃特世公司提供，本年度每位获奖者的奖金增加到了35000美元。赛默飞世尔科技资助的是华盛顿大学的Judit Villen女士，沃特世支助的是密西根大学Brandon Ruotolo先生。 华盛顿大学的Judit Villen女士 密西根大学Brandon Ruotolo先生 　　　　点击进入ASMS官方网站

1996年Waters公司推出了世界上首台商业化Q-TOF质谱，从那时起Waters就成为引领Q-TOF质谱发展的旗手。2007年Waters创造性地将行波离子淌度（T-Wave）嵌入质谱中，推出SYNAPT HDMS&mdash 一举获得了当年PITTCON金奖。从此质谱不仅可提供质量信息，而且可以根据离子的形态进行分离、分辨。加之在液相领域至今所向披靡的UPLC技术，Waters为使用者呈现出了一个由质量、形态、色谱构成的多维分析空间。SYNAPT已帮助科学家在蛋白质复合体四级结构、蛋白单体变化及聚合物分析等领域，在Cell、Nature等期刊发表诸多论文。 SYNAPT没有止步，它带来了越来越多的惊喜。首先是T-Wave与前后两个碰撞池结合的TriWave技术。这个巧妙的设计使Q-TOF质谱具备了三级质谱性能。更令人兴奋的是，此三级远非常见的三级方法：母离子在第一个碰撞池产生的碎片，可在之后的T-Wave迁移腔中根据形态分离，因此当碎片离子按照形态顺序依次进入第二个碰撞室后，最终产生的三级碎片不仅包含质量信息，而且蕴含了结构信息。这种被称为时间排列平行碎裂（TAP，TimeAligned Parallel Fragmentation）的三级质谱技术，在糖肽结构分析中，可巧妙地分别采集糖链及多肽的碎片信息，为蛋白质糖基化及其它化合物分析提供了全新的策略。 T-Wave还可以提高质谱信号强度，提升信噪比！使用两个T-Wave组成的离轴迁移腔被命名为Step-Wave。它在使分析离子&ldquo 上一个台阶&rdquo 进入质谱分析器的同时，让中性干扰物&ldquo 下一个台阶&rdquo 而远离质量分析器。因此采用Step-Wave的SYNAPT G2-S对痕量物质的分析具有了前所未有的分析能力。较前代产品，SYNAPT G2-S的信号检测强度提高了约30倍，信噪比提高了5-6倍，最低检测限也下探了一个数量级。灵敏度的显著提高、无与伦比的选择性和分析能力、以及离子淌度分离等多重优势，使SYNAPT G2-S能够以在低于任何其它高分辨率质谱仪的分析浓度条件下定性、定量分析物。HDMSE是T-Wave技术的又一创新应用，它使沃特世独有的MSE专利技术进一步升华。MSE通过碰撞池在低、高能量匀速高频切换，分别得到全部母离子与所有碎片离子信息。之后通过母离子与其碎片具有一致色谱行为的性质，进行碎片离子归属，从而得到所有母离子的二级碎片信息。MSE的优势在于它不仅采集了最全的离子信息，而且&ldquo 完美&rdquo 地记录了色谱数据。这对于分析物的定性和定量堪称绝佳的解决方案。 HDMSE技术的推出，进一步对色谱行为相近的分析物通过离子淌度区分，极大地改善了数据的信噪比，使定性结果更加准确（图2左）。使用MSE以及HDMSE采集多肽GVIFYESHGK二级图谱的对比实验中可以看到，在MSE数据中有多达254个碎片信号，其中大部分是干扰信号，如果这些信号都被用来检索，将可能影响鉴定的准确性；而通过HDMSE得到的潜在产物离子碎片仅有35个，也就是说绝大多数干扰信号都被去除了，这极大地提升了最终的鉴定可信度（图2右上）。更让人兴奋的是，HDMSE技术在对复杂体系蛋白鉴定的数量上，较MSE也有了近一倍的提升（图2右下），产生了质的飞跃。 配备MALDI离子源的SYNAPT G2-S还可进行MALDI Imaging实验。较常规的MALDI Imaging技术，通过T-Wave技术的使用，科学家可以得到更加丰富、可信的实验数据，因此得到了广泛的应用。此外，ETD（电子传递解离）等丰富的研究手段都可在SYNAPT G2-S上实现。SYNAPT G2-S还具有最广泛的离子源，包括：电喷雾（ESI）、大气压化学电离（APCI）、双电喷雾和APCi（ASCi）、大气压电离（APPI）、常压气相色谱法（APGC）、NanoFlowR（ESI）、基质辅助激光解吸（MALDI）、大气固体分析探头（ASAP）和微控UPLC（T RIZAIC UPLC）等。它还可与包括DESI（Prosalia）、DART（IonSense）、LDTD（Phytronix）和TriVersa nano Mate(Advion)源在内的诸多第三方离子源兼容。 SYNAPT G2-S质谱作为2011年Waters最新发布的尖端质谱，正在融入生命、材料、环境、食品、农业、中药等领域的研究与实践应用中。 关于沃特世公司 (www.waters.com) 50多年来，沃特世公司(NYSE:WAT)通过提供实用和可持续的创新，使医疗服务、环境管理、食品安全和全球水质监测领域有了显著进步，从而为实验室相关机构创造了业务优势。 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者，沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。 2010年沃特世拥有16.4亿美元的收入和5,400名员工，它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。

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

赛默飞Orbitrap Eclipse三合一超高分辨质谱仪从根本上提高了定量蛋白质组分析的灵敏度、速度和准确性，以及全面定义蛋白质形式和蛋白质复合物的能力。HMRn（高质量范围MSn）、PTCR（质子转移电荷减少）和RTS（实时搜索）的加入是专门设计的功能，极大地提高了质谱识别重要生物分子的能力，并在结构上以前所未有的详细程度对它们进行研究。在保持Orbitrap Fusion Lumos三合一质谱性能的基础上，Eclipse提升了如下主要性能：（1）HMRn（High Mass Range MSn，高质量范围MSn）：MSn多级质谱的分子量范围可达到8,000 Da，包括扩展Orbitrap的m/z 至8,000和LTQ分离母离子m/z至8,000，并具有MSn（n=1~10）能力。比如使用HMRn做NativeOmics，可以用多级质谱鉴定膜蛋白的配体，更好理解蛋白的相互作用。（2）PTCR（Proton Transfer Charge Reduction ，质子转移电荷减少）离子源：全氟菲烷(PFPP) 离子，用于随后双级线性离子阱中的气相离子反应，利用质子转移减少母离子或子离子的多电荷态，使多电荷谱图的质量提高、Top-down组学的解析更容易，可以更好地揭示蛋白隐藏的特征。（3）RTS（Real-time search实时搜索）算法软件：提供了强大的数据库功能，当已鉴定的蛋白和初始数据库匹配一致就标记为不再进行MS3，因此可有效缩短时间，提升1倍通量。在选择已确定的母离子进行 SPS MS3 定量时，可提高定量准确性和TMT实验的蛋白质组覆盖率。（4）双曲面QR5 分段四极杆：增长为25 cm，并扩大直径，提升离子传输效率，并可有限选择分离0.4 Da的母离子。（5）具有50万分辨率，扩展选项后可达到100万分辨率。创新点：Orbitrap Eclipse三合一质谱，在Orbitrap Fusion Lumos系统基础上进一步优化了离子传输系统，能够提供前所未有的分析深度，旨在解决生物学研究中最具挑战性的分析难题。从根本上提高了蛋白质定量分析的灵敏、速度和准确，以及全面定义蛋白质以及复合物的能力。 1. 采用QR5双曲面分段四极杆，最小隔离窗口可达0.4Da； 2. 改进的双压线性离子阱质量分析器：前部延长的高压阱，实现高效率的捕集、快速冷却和裂解离子，用于改善ETD和PTCR反应控制。 3．超快速扫描：Orbitrap最快扫描速度40Hz，离子阱扫描最快速度45Hz。 4．新的蛋白质组学定量方法: 实时检索TMT定量方法可实现更快的数据采集，显著提高TMT定量蛋白组学的分析性能；SureQuant定量方法用于快速精确蛋白质组绝对定量。 5. 可选配PTCR（质子转移电荷降低）技术：PTCR离子源是EASY-ETD离子源的延伸，产生全氟菲烷（PFPP）离子，通过降低前体离子和/或碎片离子的电荷态以简化对复杂谱图的解析，从而简化复杂的自上而下(top-down)谱图数据。 6．选配的高质量范围MSn（HMRn）功能：Orbitrap m/z最大到8000，扩大了线性离子阱隔离的质量范围，可对完整蛋白和蛋白质复合体进行全面的多种碎裂模式MSn表征。 赛默飞Orbitrap Eclipse 三合一高分辨质谱仪

TOF-SIMS(飞行时间二次离子质谱)采用一次离子轰击固体材料表面，产生二次离子，并根据二次离子的质荷比探测材料的成分和结构。TOF-SIMS是一种非常灵敏的表面分析技术，可以精确确定样品表面元素的构成：通过对分子离子峰和官能团碎片的分析可以方便的确定表面化合物和有机样品的结构，配合样品表面的扫描和剥离，可以得到样品表面甚至三维的成分图。相对于XPS、AES等表面分析方法，TOF-SIMS可以分析包括氢在内的所有元素，可以分析包括有机大分子在内的化合物，具有更高的分辨率。 　　2013年，德国ION-TOF公司在中国成功安装了4台TOF-SIMS，据介绍该仪器目前在中国的保有量也不过10台左右。在2013 全国表面分析科学与技术应用学术会议召开期间，德国ION-TOF公司中国区总代理北京艾飞拓科技有限公司总经理高聚宁接受了仪器信息网编辑的采访，介绍了德国ION TOF公司的基本情况，以及TOF-SIMS技术目前的发展应用情况。 北京艾飞拓科技有限公司总经理高聚宁 　　Instrument：首先，请您介绍一下ION TOF公司，及其TOF-SIMS产品的技术发展历史? 　　高聚宁 ：国际上对TOF-SIMS分析研究已经有近35年历史，代表性单位是德国ION-TOF公司所在的德国明斯特大学。可以说，ION-TOF的历史就是TOF-SIMS的发展史。下面的照片是1977年在德国明斯特召开的第一届国际SIMS会议的参加者。ION-TOF公司创建于1989年，是专门研究和生产飞行时间二次离子质谱仪器(TOF-SIMS)的高科技公司。其创始人贝宁豪文(Beninghoven)教授是静态二次离子质谱的奠基人，创建并长期担任国际二次离子质谱学会议主席。 1977年在德国明斯特召开的第一届国际SIMS会议的参加者 ION-TOF创始人贝宁豪文教授 　　ION-TOF公司创立前，在Beninghoven教授指导下，明斯特大学物理系已经开发了第一代到第三代的二次离子质谱仪器，公司创建后的产品是从第三代TOF-SIMS开始销售的。2003年10月，ION-TOF推出了第五代TOF.SIMS 5仪器。2005年，ION-TOF推出了具有独立专利的Bi源，可以完全取代原来的Ga源和金源。该分析源对无机物和有机大分子等的分析都可以胜任，并且在不损失系统的空间分辨率的前提下大大提高其质量分辨率。 第一代SIMS(1982年)　　2010年，ION-TOF开发了第二代Bi源，使得空间分辨率和质量分辨率又上了一个新台阶。第二代Bi源还可以提供Mn离子，对国际最新的G-SIMS(Gentle-SIMS)分析提供支持。 　　2012年，ION-TOF公司对分析器新研制了EDR功能，对系统结果矫正和定量分析很有帮助。还推出了可以用于有机大分子和生物分析的Gas Cluster Source。新的研究成果将TOF-SIMS的分析从无机物拓展到有机大分子和生物分析领域，可以广泛应用在半导体，物理，化学，材料，生命科学，医药等领域。 　　Instrument：请您谈谈TOF-SIMS技术未来的发展趋势? 　　高聚宁：TOF-SIMS未来的发展趋势，我认为主要在以下三个方面： 　　一是应用领域的拓展，尤其是在生物和有机大分子应用方面的拓展。这包括多方面的内容，如对有机分析源的开发完善，有机分析源已经从Au，C60，发展到现在的Bi源和气体团簇离子源(GCIB)。对于生物和有机分子的分子离子峰获得已经取得突破性进展。而在另一方面，有机材料的结果非常复杂，需要有经验的专门分析人员。我们正在尝试一种简化谱图的方法，G-SIMS提供了一种思路，但仍有待完善。 　　其次是定量分析。由于Matrix效应，某种元素的离子产额是与当时所处的化学环境相关的。所以TOF-SIMS的定量分析比较复杂，需要对标准样品同时进行分析对比。另外，成份含量可以相差到十几个量级。如何保证在如此大的跨度下不损失，不丢失测试信号也是一个难点。ION-TOF已经有很好的尝试，如与XPS结合，EDR功能的开发等。 　　最后是与其他表面分析手段的结合，如形貌(AFM)，SEM，XPS，LEIS（Low-Energy Ion Spectroscopy），激光共聚焦显微镜等。这些分析手段可以帮助用户获得全方位的表面和界面信息，并通过结果对比，解析出样品表面和界面的原始状态。但这些手段实现原位分析还需要一个过程。ION-TOF正在着手这方面的研究，并已经取得了部分成果。 　　Instrument：您认为TOF-SIMS的市场发展前景怎么样? 　　高聚宁：目前，国际上一致公认TOF-SIMS将是XPS之后的可以广泛应用的分析平台，所以对其前景非常看好。现在，国际上已经安装了约280套TOF-SIMS，每年约20-25台的增长量。相比之下，中国的TOF-SIMS研究刚刚起步，目前仅有约10套系统，这还包括ION-TOF今年安装的4套系统!按照我们的分析，中国TOF-SIMS的保有量和年销量都应该达到世界的1/4。这还需要很多的培训和推广工作。 　　Instrument：您如何看待TOF-SIMS在中国高校科研院所及企业单位的市场需求前景? 　　高聚宁：目前，世界上TOF-SIMS的用户群半导体工厂和科研院所用户各占半壁江山。如韩国Samsung集团就安装了超过10台的TOF-SIMS。然而，随着TOF-SIMS在生物分析领域的拓展，科研院所和高校的需求将会增加。对中国的用户，我们在生物领域的研究已经达到世界先进水平，尤其是中医中药的研究也非常需要TOF-SIMS这样的分析手段，所以我个人非常看好TOF-SIMS在中国科研单位的前景。而对于工厂企业的需求，一些半导体工厂已经在中国设立了研究基地。而配合生产线进行失效分析也会有大量的需求。其他分析领域，如钢材，汽车等领域，国外已经广泛应用TOF-SIMS，而国内仍然需要一定时间追赶国际步伐。

截至2020年，全球共有76个多肽类药物被批准上市，7000多个活性多肽被发现，约150个多肽药物进入临床试验，在过去20多年中，平均每年被批准的多肽药物约3个。微球、脂质体、聚乙二醇（PEG）修饰等方法的深入应用解决了多肽药物稳定性差、体内易降解、半衰期短等成药性差的问题，促进了多肽药物的开发利用。多肽药物药效广泛，临床上以慢性病治疗为主，例如罕见病、肿瘤、糖尿病、胃肠道、骨科、免疫、心血管疾病等。国内外药典将合成多肽类药物列入化药的范畴进行杂质的控制。欧洲药典规定合成多肽含量在0.5%以上的相关杂质需进行定性分析，对含量在1%以上的相关杂质进行定量分析并考察其毒副作用。2007年国家食品药品监督管理局发布了《合成多肽药物药学研究技术指导原则》，指出合成多肽原料药中工艺杂质的来源和一般化学药物有所不同，其可能的工艺杂质如：缺失肽、断裂肽、去酰胺多肽、氨基酸侧链的不完全脱保护所形成的副产物、氧化肽、二硫键交换的产物、非对映异构的多肽、低聚物和/或聚合物及合成中所用的毒性试剂和溶剂等。 多肽含有二硫键、裸露的氨基和羧基，容易因分子间二硫键或氨基羧基间脱水形成共价聚合物。共价键形成的聚合物杂质可能存在较大免疫原性风险，在多肽类药物制剂质量研究和新药申报中应予以重点关注。质谱分析、氨基酸组成分析和氨基酸序列测定是合成多肽药物及杂质结构确证最常用的技术手段。 岛津解决方案 ● 分析仪器岛津液相系统Nexera LC-40 +高分辨质谱仪LCMS-9030 ● 分析条件流动相为水：乙腈：TFA=60:40:0.2流速：0.5 mL/min等度洗脱柱温：25℃质谱：离子源：ESI（+）扫描范围：m/z 100 ~5000 多肽药物应用案例一STN聚合物杂质结构鉴定图1. 注射用STN破坏样品HPLC色谱图（UV 210 nm）图2. STN聚合物杂质可能的聚合方式 通过STN聚合物杂质精确质量数预测其分子式，结合多肽的质谱峰归属对STN聚合物杂质进行结构推测（如图2）。STN结构中含有一对二硫键，综合判断其聚合位点为分子间二硫键。 多肽药物应用案例二TJN聚合物杂质结构鉴定图3. 注射用TJN破坏样品HPLC色谱图（UV 214 nm） 图4. TJN聚合物杂质MS2质谱图 使用岛津精确分子式预测工具Formula Predictor对TJN聚合物杂质进行分子式预测，其分子式预测结果恰好相当于两分子TJN脱水，因此推测其聚合位点为两分子TJN的氨基端和羧基端缩合生成肽键。TJN为20肽，其游离氨基端为苯丙氨酸，游离羧基端为亮氨酸。结合TJN二聚体的推定氨基酸序列进行二级质谱碎片归属，TJN聚合物MS2质谱图中识别出多种特征碎片。特别是y19和b21碎片的存在证明聚合位点为亮氨酸（L）和苯丙氨酸（F）缩合而成的肽键。 结论随着我国成为国际人用药品注册技术协调会（ICH）成员国，药品的技术标准逐步与国际接轨。同时随着我国药品一致性评价工作的全面开展，合成多肽药物杂质结构鉴定将面临巨大的技术挑战。岛津公司采用尺寸排阻色谱法建立合成多肽药物的聚合物分析方法，并通过高分辨质谱LCMS-9030测定聚合物的准确质量数推测其分子式，同时结合MS/MS特征碎片推测聚合物杂质的结构。本文展示LCMS-9030在多肽药物的两种主要聚合方式（二硫键和肽键）鉴定中的应用。岛津液相色谱四极杆飞行时间串联质谱LCMS-9030具有高质量准确度，高分辨率的性能优势，是合成多肽药物杂质一级结构鉴定的强有力工具。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

据公安部新闻中心，公安部治安管理局官方微博：“禁毒民警是公安队伍里最危险、牺牲最多的警种之一，2017 年以来全国有 30 余名禁毒民警牺牲、60 余名禁毒民警负伤。与毒贩交锋中，受伤、流血是家常便饭，这些伤痕，成为一道道无法抹去的‘勋章’。”如果能快速识别疑似人造毒品，无疑会给禁毒警察的工作带来帮助。近日，正在国外读博的南京青年汪飞，联合团队成员研发出一款新方法，只需利用质谱，即可获得未知新型精神药物即人造毒品的化学结构。图 | 汪飞（来源：Linkedin）11 月 15 日，相关论文以《一个深入的生成模型可以自动阐明新的精神活性物质的结构》（A deep generative model enables automated structure elucidation of novel psychoactive substances）为题发表在Nature Machine Intelligence 上。图 | 相关论文（来源：Nature Machine Intelligence）这是一种自动化、生成式的机器学习方法，了解人造毒品的化学结构后，即可帮助相关人员更快识别出疑似人造毒品。此前需要数周到数月，才可明确一款全新人造毒品的结构据悉，全球每年有大量新型精神药物在非法市场上冒出来，它们往往会带来和已知非法药物相似的精神效果。但是，鉴于这些物质的合成方式不同，因此其化学表现也有所不同。正因此，它们多数不在现有毒品法规的管辖范围之内，从而导致很难被侦测。通常，人造毒品的检测由相关法医实验室完成，检测时一般是从被查封药片或粉末中采样，并使用质谱分析法进行识别。这并不是一件容易事，要想弄清楚一款全新人造毒品的结构，化学专家们往往需要持续数周甚至数月的埋头工作，并且还得借助其他类型的实验技术。（来源：Nature Machine Intelligence）研究中，汪飞和团队，从世界各地的法医实验室众包的保密数据中，训练出这款机器学习模型，它能从结构和性质上生成和近期人造毒品相似的分子。该研究主要针对一类叫做 NPS（novel psychoactive substances）的药品，也就是新型精神药品。这类新型精神药品通常由“街头化学家”所创造，它们和大麻、海洛因等毒品一样，都具有致幻效果。为了逃避法律的制裁，新型精神药品的化学结构通常不为人所知。当前，执法部门和医疗部门存在的痛点，是如何去检测它们。比如执法部门在机场截获一批粉末，需要知道这是什么，或者医疗部门今天有一个服用过量的病人，那就需要知道病人到底服用了什么。（来源：Nature Machine Intelligence）该问题的难点在于，首先要知道它可能是什么？以及它可能的结构是什么。目前，要想获取结构比较常见的实验室手段有 2 个：一个是通过核磁共振（NMR）；另外是通过质谱（MS）。也就是当获取样本之后，要先得到它的核磁共振图谱或者质谱图，拿到图谱之后去一个数据库里做对比。如果数据库里有现成数据，即可知道需要检测的样本是什么。但是在大家从未见过该物质的结构的情况下，很难确认它是什么。而该研究主要是使用深度学习的方法来研究检测新型精神药品。（来源：Nature Machine Intelligence）生成大约 900 万个可能存在的致幻剂的分子结构研究中该团队用大约 1700 多个新型致幻剂的结构训练了化学语言模型模型(DarkNPS)。这个模型使用SMILES（multiple simplified molecular-input line-entry system）文本来表示分子结构。从概念上来看，这模型非常类似 OpenAI 的 GPT-3，只不过 GPT-3 的输入是人类语言文本，而该模型的输入是一个分子的文本表达。这个模型可以生成大量的分子表达文本。通过改模型他们获得了大约 10 亿个不同的输出。由于分子的 SMILES 可以是重复的。即同样的分子结构可有不同的文本表达，再去除了不合格的表达式之后，最终得出 890 万个的潜在新型精神药品的分子结构。接下来，该团队使用了一个现有的质谱预测模型（CFM-ID，给每一个分子结构计算了 MS / MS 质谱。在测试种该系统实现 68 % 的 Top-3 检测准确率。为了进一步验证该系统的检测能力，该团队和欧洲的检测机构进行了合作，后者提供了一些今年刚刚收集到的样本。在这些样本里面，他们检测到了一个之前尚未被发现的新型毒品（DMXE）。（来源：Nature Machine Intelligence）已经正式投入应用汪飞表示，毒品检测的功能是该成果目前的主要可行应用，它已经被包括美国缉毒局、德国联邦警察还有欧洲的一些执法机构使用。此外，将人工智能的分子生成结构的模型和质谱生成的模型组合在一起使用的方法它会对于小分子识别，尤其生物检测样本提供一个新的思路。另外一些比较有意思的应用前景可能包括检测兴奋剂，相同的方法也可用在医疗相关的一些检测项目上面。而对于生成模型本身，它可以用在药物研发、以及检测环境污染物上。（来源：Nature Machine Intelligence）汪飞回忆自己的研究方侧重于为化学和分子生物学提供更适用的机器学习方法。在他就读的阿尔伯塔大学（University of Alberta），他在硕士研究生第二年开始去选择导师做课题。开始他其实对强化学习更感兴趣的，但在当时该方向的竞争比较激烈，很多厉害的导师都没有名额。有一天他遇到了现在的导师，然后他问导师：“您这有什么有意思的项目吗？”他导师看着他并问了一句：“你觉得去把分子炸掉这件事情你喜不喜欢？”他非常强调的是把它给爆破掉这么一个动作，汪飞当时觉得非常有意思，想都没想就答应了。他认为，至少把分子炸成碎片，听起来比做其他研究好玩很多。更有意思的一件事情，就是在本次研究中，他和团队其实是先把分子用一个一个原子给它拼装了起来，之后再把它给炸掉（质谱）。图 | 汪飞的导师之一尼罗素 格林（Russell Greiner）（来源：资料图）本科时，汪飞在在美国和加拿大边境的一个学校读本科，当时读的是计算机专业。学校非常的小，但是它的机会非常多，本科时他就使用人工机器学习做数学公式的识别。汪飞回忆称，那会大家还在使用支撑向量机（support vector machine, SVM），深度学习在当时还没有现在这么流行。本科毕业之后，他去做了几年电子游戏的开发。但是游戏开发本身是一个挺枯燥的过程，因为总是在重复做一样的事情。所以，后来他决定继续深造，目前，他已经拿到了硕士学位，现在在开展博士课题的研究，并打算在该成果的基础之上继续做研究。

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

化合物鉴定效率低下在中药研发过程一直是个难题，想要使鉴定效果立竿见影，除了需要优质的仪器设备之外，如能有个涵盖全面、高精质量的数据库掌握在手，是否能够成为研发人员的福音呢？请看赛默飞如何携手清华大学实现这一点： 研究背景随着质谱技术的不断发展，尤其是利用高分辨质谱能够准确获取待测物质荷比，适用于复杂样品中多种化合物的同时高选择性分析，具有检测灵敏度高、动态范围宽的特点，因此，其在化合物定性研究领域越来越受到广大学者欢迎。需要注意的是，虽然通过高分辨质谱技术，可以直接观测到化合物的保留时间、质荷比、同位素分布和碎片离子信息，但是在进行结构推导时需利用大量文献检索和分析人员的经验才能完成，导致化合物鉴定效率低下。 为了解决质谱结构推导问题，帮助研究人员快速准确鉴定中药成分，赛默飞世尔科技与清华大学药学院药物发现平台合作，以《中国药典》2015年版（一部）收录的中药材为参考，利用Thermo Scientific静电场轨道阱 (Orbitrap) 高分辨质谱平台，采用特定的色谱-质谱采集方法，完成了1200余种中药化合物对照品的一级和碎片质谱图采集，获得了7千多张目前市面上最高质量的二级质谱图。可实现中药及天然产物成分的快速准确表征。 01赛默飞中药高分辨数据库简介数据库收载化合物来源于将近430种常见植物药、动物药、濒危物种和药食同源物种，涵盖所有常见的中药成分类型，如苯丙素、醌、黄酮、萜、甾体、生物碱、酚酸和其他类等。在数据处理软件TraceFinder和Compound Discoverer (CD) 的帮助下，根据化合物的保留时间、不同加和离子的质荷比、同位素丰度、碎片离子等信息可对原始数据进行数据库检索并综合打分，从而快速鉴定化合物的结构。该数据库的优势在于：①采用特定数据采集系统，获得相对固定的化合物保留时间，可为鉴定化合物同分异构体提供帮助；②Orbitrap高分辨质谱仪具有分辨率高、质量精度高、稳定性好等特点，有力保障了数据库谱图质量；③添加了常见的植物基源，可对特定中药的成分进行快速筛选；④各化合物均添加了CAS ID 、ChemSpider ID 和PubChem ID ，可以链接至相应网站做结构查找。02样品采集系统本数据库基于超高效液相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱 (UHPLC-Orbitrap HRMS) 平台。可适用于Q Exactive系列、Fusion系列高分辨质谱所采集的数据检索。03数据库界面展示本数据库分别基于TraceFinder软件和谱图管理软件mzVault进行搭建，得到可用于高通量快速筛查的Database和可用于实际谱图匹配的Spectral Library。图1 基于TraceFinder软件平台的Database界面图2 基于mzVault软件平台的Spectral Library界面04数据库应用领域该高分辨数据库结合Thermo Scientific已有的在线高分辨数据库mzCloud，使得赛默飞在中药成分鉴定、有害残留控制和植物代谢组学等研究领域的解决方案更加完善。图3 赛默飞中药成分鉴定解决方案图4 赛默飞植物代谢组学解决方案 特别鸣谢OTCML数据库凝聚了清华大学药学院药物发现平台各位老师的倾情奉献与汗水，特此鸣谢为该数据库做出卓越贡献的科学家们：丁怡：教授，清华大学药学院药物发现平台主管；侯朋艺：博士，赛默飞世尔科技生命科学质谱应用专家；艾静雅：清华大学药学院药物发现平台质谱应用工程师；庞欢欢：清华大学药学院博士后；其他参与数据库建立工作人员：宋词（清华大学药学院） 更多详情，请关注“赛默飞色谱与质谱中国”公众号。

在2012年以前，汪福意研究员一直带领团队通过有机质谱，如电喷雾电离质谱(ESI-MS)、基质辅助激光解析电离质谱(MALDI-MS)等进行药物相互作用组学研究、抗肿瘤药物的研究和开发等工作。一次与生物学家偶然的讨论给汪福意带来了启发，他萌生了使用高空间分辨率的二次离子质谱成像进行化学生物学和分子生物学研究的念头。中科院化学所领导对于他的想法非常赞成，在中国科学院和国家自然科学基金委的大力支持下，该团队在2012年购置了一台飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)仪，从此汪福意研究员和他的团队开始了生命科学领域SIMS成像新技术和新方法的研究工作。　　SIMS与其它质谱相比有什么特点?SIMS在哪些领域的应用中具有显著优势?汪福意团队用SIMS这个“庞然大物”在生命科学领域进行了哪些研究?国际上的SIMS相关领域有哪些前沿的创新?日前，仪器信息网编辑围绕二次离子质谱的应用，在中国科学院化学研究所采访了汪福意研究员。汪福意研究员离子源的发展把SIMS带到了生命科学门口　　二次离子质谱(Secondary ion mass spectroscopy，SIMS) 的原理是利用聚焦的一次离子束轰击样品表面，使样品中的化学物质溅射产生二次离子，通过质量分析器后进入检测器记录离子的荷/质比，获得样品表面化学成分的结构信息。配合对样品表面的扫描和溅射剥离，还可获得样品的二维/三维化学成像。SIMS能检测元素周期表中所有元素及其同位素，质量分辨率较高(对29Si的质量分辨率大于11000)，检测限达到ppm到ppb级。SIMS成像的横向分辨率小于100 纳米 基于溅射源的性能，纵向分辨率可达1 纳米。　　根据一次离子束运行方式和质量分析器的不同，SIMS又分为NanoSIMS和ToF-SIMS。NanoSIMS的质量分析器为单聚焦或双聚焦磁质量分析器，其一次离子束为单原子或双原子离子，如Cs+和O2+。聚焦的离子束以连续方式轰击样品表面，溅射产生低质量数的离子碎片。基于这些特点，NanoSIMS多用在天体化学、天体年代学、地质沉积学、地矿探测和材料科学，特别是半导体材料研究等领域。顾名思义，ToF-SIMS的质量分析器为飞行时间质量分析器，其一次离子束以脉冲方式轰击样品表面，电离能量较为温和，与NanoSIMS相比，产生的碎片离子具有较高的质量数。ToF-SIMS的一次离子束经历了长达半个世纪的发展，从早期的Ga+、Aun+ (n = 1 – 5), 到后来更易于聚焦的Bin+ (n = 1, 3), 再到现在的C60+、Arn+ (n 高达4000)等团簇离子。团簇离子源的诞生，使ToF-SIMS 离子化产生的离子的质荷比更高，甚至可获得大分子量物质的准分子离子。因而SIMS数据包含的结构信息更为丰富，这对复杂生物体系的研究具有非常重要意义。可以说，正是离子源的发展将SIMS带到了生命科学研究的门口。　　由日本京都大学教授Jiro Matsuo (松尾次郎)发明的氩气团簇离子源是SIMS技术领域一个里程碑式的事件。氩离子团簇包含上千个氩原子，其离子半径可以通过增加或减少亚原子数目进行调控，最多可达4000个氩原子。氩团簇离子源既可作为溅射源用于生物样品如细胞和生物组织的溅射剥离，也可作为分析源进行生物样品的表面分析。因而，配备氩团簇离子源的ToF-SIMS在生命科学研究领域得到越来愈多的青睐。　　随着一次离子源团簇离子的直径变大，SIMS成像的空间分辨率也会相应降低。对此，汪福意说：“应用SIMS成像进行生物研究的时候，找到离子碎片大小和空间分辨率的平衡非常重要，也就是说在获得质量数较大的、结构信息丰富的碎片离子的前提下尽量保证质谱成像的空间分辨率。”　　在团簇离子源发明之前，SIMS在生命科学领域的应用受到限制，因为强调生物大分子结构解析的生物学研究无法从SIMS产生的小碎片离子中得到足够有用的信息。在上个世纪90年代，开始有人尝试基于SIMS在同位素质谱研究中的优势，从生物代谢的角度去了解生物合成过程。汪福意提到：“在这方面，哈佛大学医学院有一支有名的研究团队，他们自己搭建SIMS装置，研究的重点就是利用SIMS成像探索生物合成和生物代谢过程，如DNA的合成、复制与转录。这种研究不是关注高质量数的离子碎片，只需要获得N-15和C-13等同位素标记的碱基碎片在细胞核内的分布信息，就可以分析研究由化学刺激或抑制作用导致的生化过程。”该研究组利用SIMS在细胞生物学前沿领域的研究中取得了很多高影响力的研究成果，对SIMS在生命科学研究领域的应用起到了极大的促进作用。“强强联手”，SIMS与显微技术共缔超高分辨细胞成像　　作为传统意义上的无机质谱，SIMS与有机质谱都可以应用于生物组织成像研究。“能够用于组织成像的质谱技术有不少，但并没有哪类技术能被取代。利用MALDI-MS、DESI-MS等有机质谱技术进行生物组织成像分析比SIMS更快捷和简单，而SIMS在空间分辨率上的优势是其它质谱成像技术无法超越的。”在介绍不同质谱技术在生物组织成像中的应用和区别时，汪福意说：“SIMS不擅长分析生物大分子，如果想进行多肽、蛋白质或大DNA片段分析，有机质谱是更好的选择。SIMS的空间分辨率很高，即使是用氩团簇离子源也能达到微米、甚至亚微米级的空间分辨率，能够进行单细胞或亚细胞器的成像分析。仪器厂商都在提高质谱成像空间分辨率方面下了功夫，但到目前为止还是SIMS成像的空间分辨能力更有优势。”　　在研究金属抗肿瘤候选药物细胞摄入和分布时，SIMS成像可以通过特征生物碎片，如磷脂碎片和DNA脱氧核糖碎片指示亚细胞器的位置，进而确定金属药物在细胞中的定位和分布。但是，在这些特征生物碎片离子的信号较弱或其指代的生物信息并不唯一时，仅仅基于SIMS离子信号的药物亚细胞器定位可能出现误差。在这种情况下，结合亚细胞器荧光染色的光学显微镜成像可以弥补SIMS信号低，不能准确定位的劣势。常与SIMS结合使用的光学显微镜有激光共聚焦显微镜和超高分辨率的受激辐射耗尽(Stimulated Emission Depletion，STED)显微镜技术。二者的区别在于空间分辨率：激光共聚焦显微镜的空间分辨率在亚微米级，STED荧光显微镜分辨率可以达到30纳米。　　通过这种光学显微镜成像与SIMS化学成像相结合的方法，汪福意团队发现他们自主研发的一种有机金属钌抗肿瘤化合物可同时定位在细胞膜和细胞核上，证实了他们在分子水平上的研究结果，即该化合物可以同时作用于细胞膜上的受体激酶和细胞核内的DNA，具有潜在的双靶向特性。　　利用SIMS与光学显微镜成像的融合，在完成金属抗肿瘤化合物在细胞中的分布研究之后，团队又进行了金属药物损伤DNA在细胞内与蛋白质相互识别、相互作用的机理研究。　　“我们用顺铂等金属抗肿瘤药物中的金属离子指示药物损伤的DNA，用光学显微镜来定位抗体染色或融合荧光蛋白定位DNA结合蛋白。如果光学成像信号与SIMS化学成像信号完全重叠的话，说明它们在细胞水平能相互识别和相互作用。”汪福意表示，这个研究工作能够证实从分子水平研究获得的药物分子作用机制的猜想，“很多人在体外生理模拟环境中做这类研究，但细胞水平上药物损伤DNA与蛋白质相互识别和相互作用的研究还没有文献报道。”目前该工作进展顺利，团队还将继续研究DNA结合蛋白与药物损伤DNA的相互识别可能导致的细胞凋亡等生物过程。　　在用SIMS成像与光学显微镜成像联用，研究细胞内和细胞间生物分子相互识别时，必然需要先后使用两类仪器寻找、定位样品板上微小区域内的同一个或几个单细胞。而在1平方厘米甚至更大面积的样品板上准确定位同一个微米级的细胞，是个不小的技术难题。为了解决这一制约研究进展的技术问题，汪福意团队在硅片或玻璃样品板上以光刻方式刻写上200微米的方形网格，并给每个格子一个标号，制备了一种简单、实用的可寻址样品板。这样对于相同网格内单个细胞的成像数据进行叠加处理就变得简便易行。“通过光刻网格定位单细胞仅是一个很小的技术改造，但确实给我们的研究带来很多方便。”汪福意介绍到。(图)ToF-SIMS与共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)成像联用时的可寻址细胞定位借力微流控技术实现液相反应体系的SIMS实时原位分析　　SIMS是基于高真空的分析技术，分析室内真空度极高，无法分析液态样品，生物样品一般都是采取冷冻干燥或树脂包埋等方式处理后再进行SIMS分析。在2010年前，没有人尝试过用SIMS分析液体样品，直到美国太平洋西北国家实验室的两位华人科学家朱梓华(Zhu Zihua)和于晓英(Yu Xiaoying) 开始研究真空兼容的微流控技术和装置。　　汪福意从2013年初开始与两位科学家合作，进行基于微流控技术的液相SIMS技术研究。其研发技术的核心是真空兼容微流控装置，在留有微通道的聚合物基底上嵌入100纳米厚度的氮化硅薄膜，两端连接上微流控管道，通过一次离子束的轰击可在薄膜上打出2微米的小孔。由于小孔直径很小，即使在高真空中，液体的表面张力也能将微流控池内的液体限制在小孔内。这时的小孔内液面即为分析表面，用一次离子束轰击液面溅射出带电离子，即可进行反应池内化学反应的原位实时分析。　　由于液体表面可以实时更新，所以该装置可以测定瞬时反应中间体。在氮化硅薄膜上镀上一层金属电极，在反应池内嵌入对电极和参比电极，即可构成三电极电化学反应系统，加上电压之后，可进行电化学氧化还原反应过程的原位实时检测。对于液相SIMS分析技术，汪福意评价说：“这样的分析对研究化学和生物反应很有帮助，能让我们更深入地了解化学、生物反应过程。实时和原位分析的优势是能够捕捉到一些转瞬即逝的中间产物。” 据了解，国内外都有不少科学家致力于用电喷雾电离(ESI)和解析电喷雾电离(DESI)等质谱技术进行反应中间体研究，而用SIMS进行(电)化学反应过程和中间体研究的团队相对较少。汪福意团队还将利用此装置开展电池的充放电反应和均相或液相催化反应研究。　　SIMS研究固体样品，无论是矿物质、材料还是生物质冻干切片都是分析其最终状态，而液相SIMS技术让研究活细胞的生物化学过程，如神经递质的释放等成为可能。增进交流与学科交叉，铺就SIMS发展之路　　凭借超高的空间分辨率，发挥在药物及代谢物成像研究和生物反应中间产物分析中的优势，SIMS理应在生物研究领域大有作为。然而，国内用于研究的SIMS仪器数量仍然不多，包括地学和材料分析在内也仅有二十多台。据汪福意分析，目前ToF-SIMS的价格在800万左右，NanoSIMS的价格更高，价格昂贵是限制其广泛应用的主要因素。另外，SIMS仪器维护较为复杂，维护费用高，样品制备等过程对技术要求也比较高，也是制约SIMS广泛应用的因素。　　汪福意对今后SIMS的应用发展并不担忧，他说：“国家在仪器研发和应用研究方面的投入越来越大，相信以后会有更多的实验室引进SIMS仪器。” 在十二五国家重大科研仪器研制项目中，有两个项目涉及二次离子质谱，分别为“高分辨多功能化学成像系统”和“同位素地质学专用TOFSIMS科学仪器”。汪福意参加了中科院化学所万立骏院士领衔的 “高分辨多功能化学成像系统”的研究，负责SIMS和高分辨光学显微镜技术联用成像子系统的研究工作 北京离子探针中心刘敦一研究员领导的 “同位素地质学专用TOFSIMS科学仪器”项目主要研制和开发用于高精度同位素丰度分析的TOFSIMS新技术。　　我国在二次离子质谱在地球科学领域的应用研究与国际上同类研究的水平相当，在一些领域甚至处于国际领先水平。“但是在生命科学领域的应用研究与国际同行相比仍然有较大的差距，推进SIMS在生命科学研究领域的应用需要国内同行共同努力。”汪福意和其他二次离子质谱领域的专家们在不断加强与国际SIMS应用研究同行的联系与交流。他们把每两年一届的国际二次离子质谱大会看作一个让国内研究学者直接接触国际前沿SIMS技术的绝佳平台，在中国物理学会质谱分会等组织的支持下，中国二次离子质谱研究的专家学者们也一直致力于申请该会议的主办权。采访编辑：郭浩楠　　后记：今年10月“第六届中国二次离子质谱会议”将在大连举办。汪福意研究员是此会议学术委员会的共同主席，他与其他SIMS领域的科学家们共同邀请到一些国际SIMS专家来介绍他们的前沿技术和最新研究成果，与国内研究者们共同探讨SIMS技术及应用。正在或有意应用SIMS技术进行科学研究的科学家们希望通过会议或其他各种形式与国内外同行交流、沟通，寻求与其它学科的交叉合作。　　生命科学领域的科学家可能并不完全了解SIMS技术，也不太清楚SIMS技术能解决生命科学研究中的哪些具体问题 而SIMS分析的研究者也可能不太了解生命科学的研究焦点，彼此存在“背靠背”的窘境。希望更多的科学家能够了解SIMS技术，实现多领域跨学科合作以解决更多生命科学难题。附件：汪福意研究员简历　　学习经历　　1999年6月 武汉大学化学系毕业，获理学博士学位　　1991年6月 华中师范大学化学系毕业，获理学硕士学位　　1983年7月 华中师范大学化学系毕业，获理学学士学位　　工作经历　　2007 – 至今 中国科学院化学研究所“百人计划” 研究员、课题组长、博士生导师、北京质谱中心主任　　2002 – 2007 英国爱丁堡大学化学系　英国研究基金会(RCUK) Research Fellow　　2000 – 2002 英国爱丁堡大学化学系　英国皇家学会皇家奖学金Research Fellow　　1997 – 1999 华中师范大学分析测试中心　副教授，副主任　　1991 – 1997 华中师范大学分析测试中心　讲师，无机分析部主管　　1983 – 1988 湖北咸宁师范高等专科学校　助教，讲师　　学术任职　　中国物理学会质谱分会常务理事、有机质谱专业委员会委员 (2008.9 – 2012.8)，生物质谱专业委员会副主任委员(2012.8 –)　　中国生物化学与分子生物学学会蛋白质组专业委员会委员 (2011.4 –)　　美国化学会会员　　中国化学会会员　　国际生物无机化学学会会员