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质谱内标确定系统方法

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  • 质谱技术进展:低温CE-MS应用于溶液内标记氢氘交换质谱
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Zero-Degree Celsius Capillary Electrophoresis Electrospray Ionization for Hydrogen Exchange Mass Spectrometry1,文章的通讯作者为乌普萨拉大学的Erik T. Jansson博士。  氢氘交换质谱(HDX-MS)适用于研究蛋白质在溶液中的动力学和相互作用,其能够快速分析非变性蛋白中位于蛋白表面的氨基酸序列,广泛应用于蛋白动态表位、活性位点的表征。HDX-MS平台通过低温UPLC分离提供自动化、在线的样品处理和分析。目前,HDX-MS装置的工作流程主要基于Peltier冷却的超高效液相色谱(UPLC)模块的LC-MS方法,但该系统价格昂贵,成本较高,并且在低温条件下,流动相粘度增加导致高背压(可达-20,000 psi),降低了LC的分离效率。而毛细管电泳(CE)在HDX领域有着更好的应用潜力。CE是一种成熟的分离多种类型分子的方法,在蛋白质组学研究中具有独特的价值。CE基于分析物在电场中的不同迁移率进行分离,分离速度取决于分析物的尺寸和电荷。20世纪90年代初,CE-MS开始应用于肽段水平的蛋白质和蛋白质复合物的分析。自此,CE-MS在多肽和蛋白异质体的检测中就显示出比反相LC-MS高10~100倍的灵敏度。近年来,HDX-MS领域的研究人员也聚焦于探究CE用于HDX-MS工作中的潜在优势。本文利用熔融硅毛细管电泳在零摄氏度下完成了氘代肽段和蛋白的淬灭、酶切和分离,该平台具有较好的成本效益,易于装配于任何MS。  CE装置的主要配件包括丙烯酸气密匣(图1A)、毛细管液相分离装置(图1C)和P-727聚醚醚酮三通组件(图1D)。丙烯酸气密匣用于接收N2,内部放有一个不锈钢小瓶装纳氘代背景电解液,能够允许高电压传导到分离毛细管。P-727聚醚醚酮三通组件联通高压电源和N2源,提供分离电压和N2,在毛细管出口产生离子。  图1.Peltier冷却CE外壳+进样槽的结构。(A) 丙烯酸气密匣。(B) Peltier冷却单元所粘附的铝壳体的截面。(C) 毛细管液相分离装置。(D) 同轴三通阀nano电喷雾针。  完成该毛细管平台(图1)的加工和组装后,作者评估了其性能,并将其与先前在微芯片电泳装置上发表的报道进行了比较。首先是峰值容量的评估。使用血管紧张素II(ATII)和甲硫啡肽(ME)作为分离标记的淬灭肽标准品,在0 ℃下,以1 % FA、25% ACN (BFS毛细管)和10% HAc(LPA毛细管)组成的氘代背景电解液(BGE)计算峰容量。与BFS毛细管相比,LPA毛细管除了峰容量值增加外,其序列覆盖率也明显增加。作者比较了0 ℃ CE到0 ℃ LC和微芯片电泳的峰容量值。结果显示,CE的上峰容量虽小于微芯片电泳方法,但序列覆盖率更高。而与LC相比,CE的峰值容量大大提高。  氘质子在淬灭时和分析时中的回交(BE)也是HDX实验重点考察的因素之一。作者使用缓激肽(BK)、ATII和ME作为肽标准品对BE进行了评估。在0 ℃、20 kV的条件下对BFS毛细管和LPA毛细管分别进行测试。结果表明,ATII在BFS和LPA毛细血管上的BE分别为20 %和34 %。ATII在LPA毛细管上的BE值与已报道的商业和实验室改装的UPLC平台的数据(28~36 %)相似,而在BFS毛细管上则接近直接进样完全氘代标准品达到的BE水平。此外,由于注入到毛细管中的样品量与LC所使用的样品量相比很低,在检测的质谱中没有出现任何残留的迹象。  作者对溶液中牛血红蛋白(Hb)进行了HDX,随后又进行了淬灭、胃蛋白酶酶切、低温毛细管电泳分离与质谱(MS)检测。图2显示了根据Kyte-Doolittle疏水性指数选择的6个肽段在不同分离条件下相应的电泳图谱和氘代速率。从图中可以看出,LPA毛细管上分离的肽段峰形更对称,信号强度比BFS毛细管上高一个数量级左右。与BFS毛细管相比,LPA涂层的毛细管整体的氘标记保留绝对值较低,但氘代速率没有检测到差异。虽然BFS毛细管迁移时间更快,但由于BFS毛细管在样品进样之间需要更多的冲洗步骤,因此分析时间比使用LPA毛细管要长。  图2.强度归一化的提取离子电泳图谱,显示了BFS和LPA毛细血管之间迁移时间的差异,以及标记Hb的消化性中的6个代表性肽的HDX动力学图。橙色的迹线显示了使用BFS毛细管分离的结果,紫色的迹线显示了使用LPA涂层毛细管分离的结果。肽段序列的注释及其对应的Kyte-Doolittle疏水性指数显示在右方。(左)在500 s标记时间点显示了代表性的峰形和迁移时间。(右)BFS毛细管中的氘代保留更高。误差棒表示一个标准差,每个时间点n = 3。有些多肽在所有孵育时间内只存在于LPA涂层中,因此上述六个面板其中的两个面板没有在BFS毛细管中的痕迹。α 136 - 141在BFS毛细管上分离的特定样品在500 s时间点显示,但在以后的时间点没有足够的质量,从最终的数据集中省略,因此HDX动力学图不包括该肽段。β 35 - 40没有被检测到,也未被包括在HDX动力学图中。  最后,本文研究了HDX CE-MS平台在表征结构相关信息方面的作用。作者比较了非变性条件下的Hb样品与用6 M尿素置于变性条件下的Hb样品的相对氘代值。研究发现,在非变性状态下更容易受到HDX保护的位点与Hb亚基的相互作用位点相吻合。具体来说,α-Hb上的R32-Y43和L92-D127以及β- Hb上的R29-E42和D98-Q130与这两个单体相互结合的位置相吻合。数据显示(图3),与局部区域的尿素暴露状态相比,Hb的非变性状态对HDX的敏感度降低。这一发现验证了该方法可作为结构蛋白质组学研究的潜在工具——能够表征分子结合和构象动力学,如蛋白质-配体相互作用中遇到的问题。  图3. Hb的HDX数据在PDB 1FSX上的映射。在非变性条件下用D2O标记的Hb与用6 M尿素变性后标记的Hb进行比较。颜色刻度表示50,000 s氘掺入后,天然/尿素D吸收量的比值。  总的来说,本研究提供了低温CE - MS应用于溶液内标记HDX的理论证明。尽管BFS毛细管提供了快速的肽段分离和标记肽段的最小氘损失,但研究结果表明LPA涂层的毛细管在HDX CE - MS中更有优势。有很多途径能够实现该平台的进一步优化,包括但不限于BGE优化(pH、有机质含量、浓度)、浓缩/脱盐步骤、固定化/嵌入式蛋白酶消化、升级Peltier元件以实现更低温的分离、集成无鞘电喷雾界面、交替毛细管涂层和评估更长或更短的毛细管。进一步研究蛋白质化学中常见的盐和溶质分离的耐受性也将是未来优化的一个重点。  撰稿:陈凤平  编辑:李惠琳,罗宇翔  文章引用:Zero-Degree Celsius Capillary Electrophoresis Electrospray Ionization for Hydrogen Exchange Mass Spectrometry  参考文献  1. Aerts, J. T. Andren, P. E. Jansson, E. T., Zero-Degree Celsius Capillary Electrophoresis Electrospray Ionization for Hydrogen Exchange Mass Spectrometry. Anal. Chem. 2022.
  • 质谱分析|Native MS中计算质量、误差和不确定性的方法
    大家好,本周为大家介绍的是一篇发表在Journal of the American Society for Mass Spectrometry上的文章Fundamentals: How Do We Calculate Mass, Error, and Uncertainty in Native Mass Spectrometry1,文章通讯作者是来自美国亚利桑那大学化学与生物化学系的Michael T. Marty教授。  非变性电喷雾离子化质谱(native ESI mass spectrometry)已经发展为一种成熟的、表征生物分子相互作用和结合化学计量的技术,通过将生物分子的缓冲体系换成质谱可兼容的挥发性盐溶液,来保护样品的结构和非共价相互作用在离子化过程中不被破坏。随着该技术的发展,一些计算概念的标准化是有必要讨论的。本文介绍了native MS中质量的定义、计算、误差和不确定性。  对于一个质谱峰,有三个位置可以描述它的质荷比:平均值(mean)、中位数(median)和顶点(apex)。平均值又称为质心,即每根峰的质荷比加权其强度得到的平均值 中位数很少被用来描述峰值 顶点是指峰强度最高处的质荷比。在理想的情况下,质谱峰应该是完全对称形状的,质心和顶点的质荷比应该相同(图1A),但这种情况在native MS中比较少见,因为经常会有盐离子等小分子加合到峰上,导致质心和顶点分离以及峰型不对称(图1B),在这种情况下,顶点作为计算真实质量的参数更为合理。Native MS峰也可能与噪音(图1C)和基线(图1D)叠加,相比之下,噪音对顶点的影响大于基线,很可能干扰顶点的识别,这种情况下,选择超过一定阈值的质心计算质量更为合适。由于待测物会产生一系列电荷分布,建议在每个电荷态单独计算出质量后,再按电荷态的相对强度进行加权,获得最终的检测质量。  图1. 几种可能的谱峰形状:理想(A)、有加合(B)、有噪音(C)、基线高(D)。  在比较实测质量和理论质量时,误差指的是实测质量减理论质量,在谱峰鉴别时通常需要计算误差,而不确定程度是指在测量过程中不可避免的值的离散,为了评估误差和不确定程度,作者考虑了三个指标:①从不同电荷态计算出的质量的加权标准差(图2A),这反映了通过所有电荷态计算出的质量的平均值的准确程度,标准差越小,平均值就越准确,这种计算标准差的衡量不确定程度的方式,适合手动计算质量时使用。②峰宽(图2B),如果将质谱峰视为高斯分布,峰宽也是体现不确定程度的参数,在native MS中通常使用半峰宽来衡量峰之间的差异,由于重叠的峰难以手动区分但可以被软件识别,这种衡量方式更适合软件。③重复性(图2C),相比于前两种方式,重复性是更好的确定不确定程度的方式,不确定程度可以定义为多次重复测量出的质量的标准差,但重复实验也需要考虑实验重复性因素(喷针口径,样品制备方法,样品批次,仪器校准等)。  图2. 三种测量峰不确定程度的方法:不同电荷态计算出的质量的加权标准差(A),峰宽(B),重复性(C)。  总结:本文讨论了native MS谱峰的质量、误差和不确定程度的定义,推荐从native MS谱图中不同电荷态的峰计算质量后,加权平均以获得精确质量,并通过重复实验考察不确定程度。  1. Marty, M. T., Fundamentals: How Do We Calculate Mass, Error, and Uncertainty in Native Mass Spectrometry? Journal of the American Society for Mass Spectrometry 2022, 33 (10), 1807-1812.
  • 文献解读丨小鼠组织中口服奥曲肽的MALDI-TOF质谱成像方法优化及评价
    本文由中国药科大学天然药物国家重点实验室药物代谢与药代动力学重点实验室所作,发表于Talanta 165 (2017) 128–135。 近年来,基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱成像(MALDI-TOF-MSI)技术受到了广泛的关注,因为它可以对动植物组织切片中不同的分子进行定位,尽管在逐点绝对定量中仍存在一些障碍。奥曲肽是一种合成的生长抑素类似物,在临床上广泛应用于预防胃肠道出血。 本研究的目的是建立一种定量显示奥曲肽在小鼠组织中空间分布的MALDI-TOF-MSI方法。在这个过程中,一个结构相似的内标物与基质溶液一起被点到组织切片上,以尽量减少信号变化,并给出良好的定量结果。通过比较奥曲肽与不同基质共结晶后MALDI-TOF-MSI产生的信噪比,选择2,5-二羟基苯甲酸作为最合适的基质。通过测定不同浓度的新鲜组织切片中奥曲肽的含量,验证了MALDI-TOF-MSI在线性、灵敏度和精密度方面的可靠性。验证的方法成功地应用于奥曲肽在小鼠组织中的分布研究。 结果表明,MALDI-TOF-MSI不仅能清晰地显示奥曲肽的空间分布,而且可以计算关键的药代动力学参数(Tmax和t1/2)。更重要的是,MALDI-TOF-MSI测定的奥曲肽的组织浓度-时间曲线与LC-MS/MS测定的结果一致。这些发现说明了MALDI-TOF-MSI在药物开发过程中的药代动力学分析潜力。使用仪器:岛津MALDI TOF、 LC–MS/MS 图1 内标对MALDI-TOF-MSI分析小鼠肝切片中奥曲肽线性的影响。(A) 小鼠肝脏切片上的兰瑞肽(内标)的质谱图,(B)加入奥曲肽标准溶液的肝脏切片光学图像,(C)5个浓度水平的奥曲肽的代表性质谱图像([M+H]+离子 m/z 1019 Da),(D) 用奥曲肽的平均信号强度绘制的奥曲肽校准曲线(n=5),(E)经内标校正后的奥曲肽的代表性质谱图像,(F) 用奥曲肽/内标的平均强度比绘制的奥曲肽校准曲线(n=5) 图2 对口服20 mg/kg奥曲肽后0、10、30、60、90和120 min采集的小鼠组织进行成像MS分析。(A)胃切片的代表性光学和质谱图像,(B)肠切片的代表性光学和质谱图像,(C)肝切片的代表性光学和质谱图像 图3 MALDI-TOF-MSI和LC-MS/MS测定奥曲肽的组织浓度-时间曲线。(A) MALDI-TOF-MSI法测定小鼠胃中奥曲肽的浓度-时间曲线 (B) LC-MS /MS法测定小鼠胃中奥曲肽的浓度-时间曲线 (C) LC-MS/MS法和MALDI-TOF-MSI法测定小鼠胃中奥曲肽的含量的相关性分析。 本研究开发了一种基于MALDI-TOF-MSI的小鼠组织切片奥曲肽定量分析方法。首次通过比较DHB、CHCA和SA提取的奥曲肽在一系列激光功率水平下的信噪比,系统研究了激光能量对MALDI基质选择的影响。结果表明,DHB、CHCA和SA的最优功率水平应分别设置为50、70和60,DHB因其较高的灵敏度和较低的基质效应最终被选为最合适的MALDI基质。兰瑞肽是一种与奥曲肽结构相似的生长抑素类似物,被用作内标,通过减小组织异质性、基质晶体异质性和激光功率波动引起的离子信号变化,提高分析的线性、准确性和精密度。然后成功地应用所开发的MALDI-TOF-MSI方法,观察口服20 mg/kg剂量后,奥曲肽在小鼠胃、肠、肝中的分布和消除过程。 结果表明,MALDI-TOF MSI不仅能清晰地显示奥曲肽在小鼠组织中的空间分布,而且使关键药物动力学参数(Tmax和t1/2)的计算成为可能。更重要的是,MALDI-TOF-MSI测定的奥曲肽的组织浓度-时间曲线与LC-MS/MS绝对定量的结果吻合较好。 文献题目《Optimization and evaluation of MALDI TOF mass spectrometric imaging for quantification of orally dosed octreotide in mouse tissues》 使用仪器岛津MALDI TOF、 LC–MS/MS作者Tai Rao, Boyu Shen,Zhangpei Zhu, Yuhao Shao, Dian Kang, Xinuo Li, Xiaoxi Yin, Haofeng Li,Lin Xie, Guangji Wang, Yan Liang Key Lab of Drug Metabolism &hamacokinets,State Key Laboratory of Natural Medicines,China Pharmaceutical University, Tongjiaxiang 24, Nanjing 210009 PR China
  • 做了这么多年的实验,真的搞清楚内标法与外标法了吗
    在实验室埋头苦干多年,也做了无数次定量分析实验,你常用的是内标法还是外标法?您了解两者的区别吗?各自有什么优缺点?  其实,内标与外标都是定量的一种方法而已,至于哪一种方法好与不好不能一概而论,做不同的分析,面对着不同的要求,再加上分析成本分析效率等等问题,简单而有效的进行定量分析来满足要求才是最重要的。  那么,定量分析中怎样选择内标法或外标法?  一、内标法  什么叫内标法?怎样选择内标物?  内标法是一种间接或相对的校准方法。在分析测定样品中某组分含量时,加入一种内标物质以校谁和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响,以提高分析结果的准确度。  内标法在气相色谱定量分析中是一种重要的技术。使用内标法时,在样品中加入一定量的标准物质,它可被色谱拄所分离,又不受试样中其它组分峰的干扰,只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应值,即可求出待测组分在样品中的百分含量。  采用内标法定量时,内标物的选择是一项十分重要的工作。理想地说,内标物应当是一个能得到纯样的己知化合物,这样它能以准确、已知的量加到样品中去,它应当和被分析的样品组分有基本相同或尽可能一致的物理化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征,最好是被分析物质的一个同系物。当然,在色谱分析条什下,内标物必须能与样品中各组分充分分离。需要指出的是,在少数情况下,分析人员可能比较关心化台物在一个复杂过程中所得到的回收率,此时,他可以使用一种在这种过程中很容易被完全回收的化台物作内标,来测定感兴趣化合物的百分回收率,而不必遵循以上所说的选择原则。  在使用内标法定量时,有哪些因素会影响内标和被测组分的峰高或峰面积的比值?  影响内标和被测组分峰高或峰面积比值的因素主要有化学方面的、色谱方面的和仪器方面的三类。  由化学方面的原因产生的面积比的变化常常在分析重复样品时出现。  化学方面的因素包括:  1、内标物在样品里混合不好   2、内标物和样品组分之间发生反应,  3、内标物纯度可变等。  对于一个比较成熟的方法来说,色谱方面的问题发生的可能性更大一些,色谱上常见的一些问题(如渗漏)对绝对面积的影响比较大,对面积比的影响则要小一些,但如果绝对面积的变化已大到足以使面积比发生显著变化的程度,那么一定有某个重要的色谱问题存在,比如进样量改变太大,样品组分浓度和内标浓度之间有很大的差别,检测器非线性等。进样量应足够小并保持不变,这样才不致于造成检测器和积分装置饱和。如果认为方法比较可靠,而色谱固看来也是正常的话,应着重检查积分装置和设置、斜率和峰宽定位。对积分装置发生怀疑的最有力的证据是:面积比可变,而峰高比保持相对恒定,  在制作内标标准曲线时应注意什么?  在用内标法做色话定量分析时,先配制一定重量比的被测组分和内标样品的混合物做色谱分析,测量峰面积,做重量比和面积比的关系曲线,此曲线即为标准曲线。在实际样品分析时所采用的色谱条件应尽可能与制作标准曲线时所用的条件一致,因此,在制作标准曲线时,不仅要注明色谱条件(如固定相、柱温、载气流速等),还应注明进样体积和内标物浓度。在制作内标标准曲线时,各点并不完全落在直线上,此时应求出面积比和重量比的比值与其平均位的标准偏差,在使用过程中应定期进行单点校正,若所得值与平均值的偏差小于2,曲线仍可使用,若大于2,则应重作曲线,如果曲线在铰短时期内即产生变动,则不宜使用内标法定量。  二、外标法  什么是外标法?  用待测组分的纯品作对照物质,以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。此法可分为工作曲线法及外标一点法等。工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线,求出斜率、截距。在完全相同的条件下,准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液,根据待测组分的信号,从标准曲线上查出其浓度,或用回归方程计算,工作曲线法也可以用外标二点法代替。通常截距应为零,若不等于零说明存在系统误差。工作曲线的截距为零时,可用外标一点法(直接比较法)定量。    外标一点法是用一种浓度的对照品溶液对比测定样品溶液中i组分的含量。将对照品溶液与样品溶液在相同条件下多次进样,测得峰面积的平均值,用下式计算样品中i组分的量: W=A(W)/(A)           式中W与A分别代表在样品溶液进样体积中所含i组分的重量及相应的峰面积。(W)及(A)分别代表在对照品溶液进样体积中含纯品i组分的重量及相应峰面积。外标法方法简便,不需用校正因子,不论样品中其他组分是否出峰,均可对待测组分定量。但此法的准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响。此外,为了降低外标一点法的实验误差,应尽量使配制的对照品溶液的浓度与样品中组分的浓度相近。  外标法 external standard method 色谱分析中的一种定量方法,它不是把标准物质加入到被测样品中,而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定,把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度,分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近,以利于定量分析的准确性。  外标法误差的来源,除了分离条件的变化之外,就是进样的重复性。使用注射器进样,外标法的误差大约在0.5%以内。但是,使用定量进样阀可获得1%的精密度 若同时小心控制分离参数,分析精密度可达± 0.25%。外标要求仪器重复性很严格,适于大量的分析样品,因为仪器随着使用会有所变化,因此需要定期进行曲线校正。此法的特点是操作简单,计算方便,不需测量校正因子,适于自动分析。但仪器的重现性和操作条件的稳定性必须保证,否则,会影响实验结果。  三、定量分析中怎样选择内标法或外标法  选一与欲测组分相近但能完全分离的组分做内标物(当然是样品中没有的组分),然后配制欲测组分和内标物的混合标准溶液,进样得相对校正因子。再将内标物加入欲测组分的样品中,进样后测得欲测组分和内标物的定量参数。用内标法公式计算即可。  内标法是将一定量的纯物质作内标物,加入到准确称量的试样中,根据被测试样和内标物的质量比及其相应的色谱峰面积之比,来计算被测组分的含量。选择内标物有4个要求:  1.内标物应是该试样中不存在的纯物质   2.它必须完全溶于试样中,并与试样中各组分的色谱峰能完全分离   3.加入内标物的量应接近于被测组分   4.色谱峰的位置应与被测组分的色谱峰的位置相近,或在几个被测组分色谱峰中间。  内标法的优点是测定的结果较为准确,由于通过测量内标物及被测组分的峰面积的相对值来进行计算的,因而在一定程度上消除了操作条件等的变化所引起的误差。内标法的缺点是操作程序较为麻烦,每次分析时内标物和试样都要准确称量,有时寻找合适的内标物也有困难。外标法简便,但进样量要求十分准确,要严格控制在与标准物相同的操作条件下进行,否则造成分析误差,得不到准确的测量结果。  内标与外标都是定量的一种方法而已,至于哪一种方法好与不好不能一概而论,做不同的分析,面对着不同的要求,再加上分析成本分析效率等等问题,我想简单而有效进行定量分析来满足要求才是最重要的。  1、以前做过很多医药、农药中间体的芳香族卤代化合物的常量定量分析,没有自动进样器,用外标法定量,确实重现性与稳定性非常差,结果经常受到搞合成同事的质疑。其实,仔细分析原因不一定就是外标法不适合这种定量分析,首先我们的实验室仪器和手段是否调整到一种稳定而合理的状态了,比如,衬管是否洁净,玻璃棉的位置是否合适恰当(能否使样品尽可能的汽化)、汽化温度是否合适、色谱峰形是否对称(也就是样品与色谱柱健合相是否匹配)、附近有没有其它色谱峰的干扰、选用什么进样方式(如快速进样还是热针进样)等等因素的影响都需要考虑,如果这些因素都考虑了,按照GMP方法验证对于精密度的要求,同一样品进6针以上的RSD和配制6个样品的定量结果RSD都能满足小于1.5%的要求,那么这个方法用外标法就是完全适用的,但是前面的影响因素是一定要都考虑到的,否则谈论这个方法是否适用就有失偏颇了。在做过的许多出口产品的定量分析方法当中有许多是一些医药公司提供的比较完善而验证过的方法,内标与外标都有(他们用的都是自动进样)精密度都能满足RSD小于1.5%的要求,当一个方法能够满足测试要求的时候,无论内标外标,都是可行的,当然有一个分析成本和分析时间的问题,内标的成本和控制溶液、样品溶液的配制当然要比外标要高和麻烦一些了。而有些时候,可能受你实验室现有仪器和附属设备的影响,达不到一定的要求,而还必须进行定量分析,有时外标的结果可能就要差一些,这时,你可能就要考虑用内标法了,可以排除手动进样的误差、分流歧视的影响、包括一些未知因素平行误差的影响,这时内标可能就显示出它的优势来了。  2、上面已经提到当做方法验证的时候,当同一样品配制6个样品溶液用所选用的外标法进行定量的时候,RSD都满足1.5%的要求时,也分为两种情况,小于1%和大于1%小于1.5%。如果RSD的结果小于1%,那这个方法就没有什么可以怀疑的了 如果RSD的结果大于1%而在1.5%略低一些的范围活动时,这个方法的可行性就将受到质疑,毕竟这是方法验证,你就要考虑上面1所提到的影响因素的影响了,如果排除掉以上的影响因素,RSD还是在1.5%附近,就要尝试内标了,如果内标结果的RSD很好,就证明你的这个方法受实验条件的影响很大,只能用内标了,或者干脆将原方法做大的变动,再尝试用外标法测试。  3、而对于微量分析,比如农药和兽药残留的分析、环境分析等,根据不同的限量标准要求对于精密度的要求也比常量分析的要求要宽松的多,RSD有时可以允许达到10%甚至更高,这时可能外标法有更大的应用空间。  4、单从精密度方面去考虑,排除其它成本和效率的因素,个人认为还是内标优于外标。曾经做过一个中间体二氨基丙醇的常量定量分析,以二乙醇胺为内标,RTX-5 amine(碱改性) 15m*0.32mm*1.0um色谱柱分析,将配制好的控制溶液(含有内标物)自动进样器进6针,目的物(二氨基丙醇)与内标物(二乙醇胺)峰面积比率的RSD为0.18%,而只对这六针样品的目的物峰(二氨基丙醇)面积求RSD,结果为0.71%,通过这一实例的结果大家就会发现到底哪个方法精密度更好了,当然是内标更好了。当然这个化合物的检测方法最后根据上面的验证数据用内标和外标定量都是可以的,实验室可以自由选择。但内标与外标精密度结果的差异是显然存在的事实。  结论:应用外标法能够满足要求,首选还是外标法了,毕竟简单而省事。对于精密度要求比较高、结果准确度会产生重大影响、实验室条件不是很理想的等等条件下,用内标法还是必要的。无论应用那种方法,方法的验证和确认都是很重要的,只要是按照程序经过验证和确认的方法,都有其应用的空间的。  另峰面积归一法:如果被分析样品的组分是同系物,校正因子相近可直接用峰面积求出组分的百分含量。如果被分析样品的组分不是同系物,则要知道每种组分的相对校正因子。优点:不必准确知道进样量,操作条件略为变动对结果影响较小,计算方便,适合多组分的工厂例行分析。主要分析对象为任意。  测量各杂质峰的面积和色谱图上除溶剂峰以外的总色谱峰面积,计算各杂质峰面积及其之和占总峰面积的百分率。由于峰面积归一化法误差较大。因此,通常用于粗略考察供试品中的杂质含量。除另外规定外,不宜用于微量杂质的检查。
  • 珂睿:在线固相萃取-质谱系统助力污水验毒
    2020年6月23日习近平总书记在全国禁毒工作先进集体和先进个人表彰会议上就禁毒工作做出了重要指示,要求坚持厉行禁毒方针,打好禁毒人民战争,完善毒品治理体系,深化禁毒国际合作,推动禁毒工作不断取得新成效,为维护社会和谐稳定、保障人民安居乐业作出新的更大贡献。在国家“十四五”规划中污水检毒也已经成为了禁毒工作的重要手段,污水验毒可以客观、全面的反应城市毒情,为公安机关锁定“毒源”提供有利的技术支持。目前,污水验毒已成为各省监控毒情的重要技术手段,很多省市在2018年就已经开始开展对全省的污水样本进行检测,并取得了一定的成效,目前该技术已经开始得到大范围的推广。污水中主要检测的毒品包括:吗啡、可待因、、O6-单乙酰吗啡、苯丙胺、甲基苯丙胺、MDMA、苯甲酰爱康宁、氯胺酮、去甲氯胺酮、MDA、可卡因、美沙酮等,同时需要检测常量的可替宁,作为人群基数标志物。目前,较常见的污水毒品检测方法有离线固相萃取法和在线固相萃取法两种方案,两种方案前处理流程如下:离线固相萃取法:在线固相萃取法:两种前处理方法对比:离线固相萃取法在线固相萃取法污水取样量50ml10ml是否需要对水样进行酸化需要不需要单个样本耗时175分钟18分钟前处理耗材(按照每个样品做两次平行计算)一次性过滤器3-5个一次性酸性SPE小柱 2个一次性碱性SPE小柱 2个分析色谱柱 1套一次性过滤器1个在线富集柱 1套分析色谱柱 1套需要配置的前处理设备全自动固相萃取仪离心浓缩仪移液枪移液枪每天可处理和分析的样品数量20个100个自动化程度中等高综上所述,在线固相萃取法相较于离线固相萃取法,具有明显的方法学优势,样本检测耗时只有离线法的十分之一,检测成本只有离线法的十分之一,每日检测速度是离线法的十倍。目前,成都珂睿开发的双鱼-I在线固相萃取系统,在与质谱联用后,可以非常方便而有效的将污水验毒工作开展起来,可同时监测多达近30种毒品,且可随着工作的深入,形势的变化,对监测的毒品种类进行扩展,有效达到毒情监测的目的。目前珂睿可以检测的毒品包括但不限于:a. 常见毒品及代谢物15种:吗啡、可待因、O6-单乙酰吗啡、苯丙胺、甲基苯丙胺、MDMA、MDA、可卡因、苯甲酰爱康宁、氯胺酮、去甲氯胺酮、美沙酮、甲卡西酮、卡西酮、四氢大麻酸。b. 芬太尼类毒品6种:芬太尼、去苯乙基芬太尼,呋喃芬太尼,舒芬太尼、卡芬太尼、瑞芬太尼。c. 新精活物质8种:氟硝西泮、MDPV、对甲氧基甲基苯丙胺、甲氧麻黄酮、1-(3-三氟甲基苯基)哌嗪、1-(3-氯苯基)哌嗪、苄基哌嗪、氟胺酮。d. 制毒原料5种:麻黄碱、伪麻黄碱(冰毒原料)、邻酮(氯胺酮原料)、NPP和4-ANPP(芬太尼原料)本方案完全满足公安部JD/Y JY02.10-2021“水样中21种毒品及代谢物与可替宁的测定”技术规范要求。我们按照方法要求,对污水中12种毒品进行了方法学相关的一系列测试,包括准确性、方法检出限、定量限、污水中基质效应、标准曲线线性相关系数、每种毒品保留时间偏差、样品重复性和双样平行相对相差等,得出了一系列数据,充分证明了双鱼-I在线固相萃取系统的方法可靠性。本次测试所用仪器设备为:双鱼-I在线固相萃取系统+API4000型三重四级杆串联质谱仪。样本情况:A、B、C三个污水样本(每瓶200ml),其中含有的12种毒品已知浓度。操作步骤:1.取样本10ml,过0.22um水相膜,至进样瓶中2.进样瓶中加入氘代内标(12种氘代含量均为25ng/mL),振匀3.取进样瓶中2mL样本进样目标物检出限ng/L(S/N≥3)定量限ng/L(S/N≥10)内标在盲测污水样本中基质效应%(回收率)线性关系方程线性相关系数吗啡0.3183.2Y=0.02679X-0.048700.9997706-单乙酰吗啡0.51109Y=0.01876X+0.006400.99864可待因0.51101Y=0.02034X+0.003560.9986美沙酮0.21123Y=0.01639X+0.105360.99903甲基苯丙胺0.2194Y=0.01933X+0.117440.99929苯丙胺0.2187.3Y=0.0187X+0.109710.99924氯胺酮0.2190.1Y=0.01889X+0.094030.99967去甲氯胺酮0.5179.5Y=0.02229X+0.069610.99981MDMA0.2197.5Y=0.02199+0.016020.99762MDA0.5199.5Y=0.01991X+0.050.99985可卡因0.21106Y=0.02293X+0.016480.99718苯甲酰爱康宁0.5168.8Y=0.02117X+0.026960.99847方法检出限、定量限、污水中基质效应、线性关系考察(定量限均可达1ng/L, 回收率均在68%-125%之间,线性相关系数均优于0.998)目标物保留时间偏差(%)样品重现性(RSD, %, n=6)平行双样相对相差(%)ABCABCABC吗啡0.1290.1210.1932.5171.9893.5920.680.982.0406-单乙酰吗啡0.1280.0370.0372.0521.6260.9682.983.380.47美沙酮0.1560.2150.1952.2641.1311.531 4.551.030.74甲基苯丙胺0.1560.0670.0373.391.7643.0054.711.035.79苯丙胺0.1970.1970.1970.8210.6161.484.923.282.78氯胺酮0.1240.1240.1471.4120.6512.3282.431.982.75去甲氯胺酮0.110.110.111.2230.9611.3752.363.661.11MDMA0.0640.0350.0351.1831.3440.5643.481.493.13MDA0.1810.060.060.5290.9550.7172.222.164.82可卡因0.1040.1040.1040.5030.7342.270 0.111.613.09苯甲酰爱康宁0.1790.1790.1092.9764.1252.574.121.685.22保留时间与标准品的偏差均小于0.2%,样品的重现性RSD均小于3%,双样平行相对相差小于6%珂睿双鱼-I在线固相萃取与Sciex三重四级杆串联质谱系统联用(客户现场)考虑到污水毒品检测中,可替宁为常量组分,不适合采用大体积进样,双鱼-I专门设计了双进样器的高配方案,可以在一次序列分析中实现大体积进样分析痕量毒品和常量可替宁,无需对硬件进行任何手动更换或切换,无人值守,全自动获得检测结果。同时考虑到相关用户除污水毒品检测外,可能会开展其它如毛发毒品检测、理化检测等常量分析,双进样器高配方案用户仅通过系统升级和软件控制,即可方便地实现大体积进样与常规小体积进样分析的快速无缝切换,满足多种应用需要。 成都珂睿科技双鱼-I型在线固相萃取系统目前已经多家客户处开展污水中毒品分析的应用,包括公安局和第三方司法鉴定机构,用户反馈良好。2020年珂睿推出了双鱼-I型在线固相萃取系统以及国产第一套污水中毒品分析的在线固相萃取液质联用方案,希望让国产色谱分析仪器能够更好地助力到关系国计民生的检测项目中,真正做到“中国制造服务于中国崛起”!
  • 113万!复旦大学采购电喷雾离子源精确定性质谱仪
    项目概况复旦大学电喷雾离子源精确定性质谱仪采购国际招标项目 招标项目的潜在投标人应在复旦大学招采进宝电子招投标系统(http://fudan.zcjb.com.cn/ebidding)获取招标文件,并于2022年04月22日 10点00分(北京时间)前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号:0705-224002028013项目名称:复旦大学电喷雾离子源精确定性质谱仪采购国际招标项目预算金额:113.0000000 万元(人民币)最高限价(如有):113.0000000 万元(人民币)采购需求:招标项目编号:0705-224002028013招标项目名称:电喷雾离子源精确定性质谱仪项目实施地点:中国上海市招标产品列表(主要设备):序号产品名称数量简要技术规格备注1电喷雾离子源精确定性质谱仪1套分辨率:>21000FWHM @1522 m/z(单电荷)预算金额:人民币113万元 合同履行期限:签订合同后6个月内合同履行期限:签订合同后6个月内本项目( 不接受 )联合体投标。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:详见招标文件3.本项目的特定资格要求:(1)投标人应为符合《中华人民共和国招标投标法》规定的独立法人或其他组织;(2)投标人应为投标产品的制造商或其合法代理商,代理商投标应提供投标产品的制造商针对本项目的唯一授权;(3)投标人须在投标截止期之前在国家商务部认可的机电产品招标投标电子交易平台(以下简称机电产品交易平台,网址为:http://www.chinabidding.com)上完成有效注册;(4)本项目不接受联合体投标;(5)本项目不接受分包和转包。三、获取招标文件时间:2022年03月24日 至 2022年03月31日,每天上午9:00至12:00,下午12:00至16:00。(北京时间,法定节假日除外)地点:复旦大学招采进宝电子招投标系统(http://fudan.zcjb.com.cn/ebidding)方式:有兴趣的潜在投标人应于2022年3月24日16:00时起至2022年3月31日16:00时止(北京时间),通过招标人指定的复旦大学招采进宝电子招投标系统(以下简称复旦招采系统,网址为:http://fudan.zcjb.com.cn/ebidding)在线领购招标文件,招标文件售价零元,在上述规定的招标文件出售截止期之后将不再出售本项目的招标文件。未从招标机构处领购招标文件的潜在投标人将不得参加投标售价:¥0.0 元,本公告包含的招标文件售价总和四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点提交投标文件截止时间:2022年04月22日 10点00分(北京时间)开标时间:2022年04月22日 10点00分(北京时间)地点:复旦招采系统五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1、招标文件的获取招标文件领购开始时间:2022-03-24招标文件领购结束时间:2022-03-31是否在线售卖标书:否获取招标文件方式:现场领购招标文件领购地点:复旦大学招采进宝电子招投标系统(以下简称复旦招采系统,网址为:http://fudan.zcjb.com.cn/ebidding)招标文件售价:免费其他说明:有兴趣的潜在投标人应于2022年3月24日16:00时起至2022年3月31日16:00时止(北京时间),通过招标人指定的复旦大学招采进宝电子招投标系统(以下简称复旦招采系统,网址为:http://fudan.zcjb.com.cn/ebidding)在线领购招标文件,招标文件售价零元,在上述规定的招标文件出售截止期之后将不再出售本项目的招标文件。未从招标机构处领购招标文件的潜在投标人将不得参加投标2、投标文件的递交投标截止时间(开标时间):2022-04-22 10:00投标文件送达地点:复旦招采系统开标地点:复旦招采系统3、投标人在投标前应在必联网(https://www.ebnew.com)或机 电产品招标投标电子交易平台(https://www.chinabidding.com)完成注册及信息核验。评标结果将在必联网和中国国际招标网公示。4、联系方式招标人:复旦大学地址:上海市邯郸路220号联系人:张老师联系方式 :021-65641327招标代理机构:上海国际招标有限公司地址:中国上海延安西路358号美丽园大厦14楼联系人:马骎联系方式 :021-321736765、汇款方式招标代理机构开户银行(人民币):招标代理机构开户银行(美元):账号(人民币):账号(美元):其他: 1、通过境内账户用人民币形式汇款的银行账户信息 (1)开户银行:招商银行股份有限公司上海曹家渡支行 (2)户名:上海国际招标有限公司 (3)账号:215080920510001 2、通过境外账户用外币或人民币形式汇款的银行账户信息 (1)收款人开户银行:(ACCOUNT WITH INSTITUTION) (a)Bank: CHINA GUANGFA BANK, H.O. (b)Swift Code: GDBKCN22 (c)Address: No.713 EAST DONGFENG RD. YUEXIU DISTRICT, GUANGZHOU, GUANGDONG PROVINCE CHINA CHN (2)收款人名称、地址和账号:(BENEFICIARY) (a)Beneficiary: Shanghai International Tendering Co., Ltd. (b)Address: 14/F.358 Yan An Road(W), Shanghai 200040, P.R.China (c)A/C No.: 9550880025773600153(CNY) CNAPS:306290003671 (d)A/C No.: 9550880025773600333(USD) (e)A/C No.: 9550880025773600513(EUR) (f)A/C No.: 9550880025773600423(JPY)6、其他补充说明其他补充说明: 关于复旦招采系统:复旦招采系统是由第三方机构独立运营的电子采购平台,有关该平台的使用方法及注意事项请参见该平台的供应商使用说明,在参与投标的过程中若遇到该平台的操作及技术问题,请咨询平台运营机构(机构名称:上海汇招信息技术有限公司,联系电话:4000192166 转 4、4006166620)。七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息名 称:复旦大学     地址:上海市邯郸路220号        联系方式:张老师、021-65641327      2.采购代理机构信息名 称:上海国际招标有限公司            地 址:中国上海延安西路358号美丽园大厦14楼            联系方式:马骎、021-32173676            3.项目联系方式项目联系人:马骎电 话:  021-32173676
  • 嗨,这里有你要的HJ 1183 同位素内标
    上周小编和大家共同学习了《HJ 1189-2021水质 28种有机磷农药的测定 气相色谱-质谱法》; 该标准覆盖了大部分的有机磷农药,但是对于沸点低,热稳定性差的农药,是不适合气相色谱法分析的;因此,生态环境部发布了《HJ 1183-2021 水质 氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷的测定 液相色谱-三重四级杆质谱法》,该标准为首次发布,并将于2021年12月15日起实施 氧化乐果、乙酰甲胺磷、辛硫磷是有机磷农药生产行业的特征污染物控制指标,乙酰甲胺磷在自然条件下易降解为甲胺磷,这4种有机磷农药均具有较强的生物毒性,其进入环境后对于生态环境和人体健康具有较大的危害。HJ 1183标准的出台,规定了地表水、地下水、生活污水和工业废水中氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷的测定方法,将有效支撑《农药工业水污染物排放标准》的执行工作,满足我国氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷水质监测和排放控制工作的需要,也是今后开展水体中这几种有机磷农药环境调查与排放监控的技术基础,对于保障水环境质量及人民群众的身体健康具有重要意义。 试剂与材料:章节类别试剂与材料要求用途5.1试剂乙腈(CH3CN)色谱纯溶剂5.2甲醇(CH3OH)色谱纯溶剂5.3乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)色谱纯溶剂5.4盐酸:ρ = 1.19 g/ml优级纯调节样品 pH 值5.5氢氧化钠(NaOH)。分析纯调节样品 pH 值5.6甲酸铵(HCOONH4)。分析纯流动相5.9溶液乙腈溶液φ( CH3CN )=50%标准稀释液5.10乙腈-乙酸乙酯混合溶液φ( CH3CN )=50%固相萃取洗脱液5.11甲醇溶液φ( CH3OH) =80%固相萃取洗脱液5.12盐酸溶液φ=50%调节样品 pH 值5.13氢氧化钠溶液c(NaOH) = 0.1mol/L调节样品 pH 值5.14甲酸铵溶液c(HCOONH4) = 5.0 mmol/L流动相5.15甲酸铵-乙腈溶液c = 5.0 mmol/L流动相5.16有证标准溶液氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷混合标准贮备液ρ=1000 μg/ml待测目标,坛墨编号:81426b5.18乙腈中甲胺磷-D6同位素ρ=100 μg/ml内标物,坛墨编号:92684a乙腈中氧化乐果-D6同位素ρ=100 μg/ml内标物,坛墨编号:92685a乙腈中辛硫磷-D5同位素ρ=100 μg/ml替代物,坛墨编号: 92686a5.20固相萃取柱Ⅰ填料为十八烷基键合硅胶,或同等柱效的萃取柱,规格为500 mg/6 ml。5.21固相萃取柱Ⅰ填料为二乙烯苯和N-乙烯基吡咯烷酮共聚物,或同等柱效的萃取柱,规格为500 mg/6 ml。 实验与分析:章节实验步骤实验过程7.17.1样品采集与保存按照HJ/T 91、HJ 91.1和HJ 164的相关规定进行样品的采集。用棕色采样瓶(6.4)采集样品,样品满瓶采集。如果采集的样品pH不在2~8之间,用盐酸溶液(5.12)或氢氧化钠溶液(5.13)调节pH至2~8,4℃以下冷藏避光运输和保存,3天内完成样品分析工作。7.2试样的制备A:地表水、地下水经滤膜(5.22)过滤,弃去2 ml初滤液后,移取1.0 ml过滤后的样品于棕色样品瓶(6.5)中,加入10.0 μl内标使用液(5.19),混匀待测。 B: 基体复杂的样品(生活污水和有机磷生产废水)经固相萃取净化后再进样。取5.0 ml样品,以约3 ml/min(约1滴/秒)的流速通过固相萃取柱。甲胺磷、氧化乐果和乙酰甲胺磷用固相萃取柱Ⅰ净化,10 ml乙腈-乙酸乙酯混合溶液洗脱;辛硫磷用固相萃取柱Ⅱ净化,10 ml甲醇洗脱。合并洗脱液,经浓缩装置浓缩至近干,用乙腈溶液定容至5.0 ml.经滤膜过滤后,取1.0 ml滤液于棕色样品瓶中,加入10.0 μl内标使用液,混匀待测。 7.3空白试样的制备以实验用水代替水样,按照与试样的制备(7.2)相同的步骤,制备空白试样。8.1仪器条件仪器:液相色谱-串联质谱联用仪流动相A:甲酸铵溶液;流动相B:甲酸铵-乙腈溶液;梯度洗脱;流速:0.3 ml/min;进样体积:5.0 μl;柱温:40℃。 质谱条件:正离子模式;离子化电压:5 500 V;离子源温度:550℃;喷雾气压力:380 kPa;辅助加热气压力:410 kPa;气帘气压力:210 kPa;多离子反应监测方式(MRM)。8.2标准曲线移取适量的氧化乐果、甲胺磷、乙酰甲胺磷、辛硫磷混合标准使用液,逐级稀释,配制至少5个浓度点的标准系列,各组分质量浓度分别为0.00 μg/L、2.00 μg/L、5.00 μg/L、10.0 μg/L、50.0 μg/L、100 μg/L(此为参考浓度)。移取1.0 ml配制好的标准系列溶液于棕色样品瓶(6.5)中,加入10.0 μl内标使用液(5.19),混匀待测。 按照仪器参考条件,由低浓度到高浓度依次对标准系列溶液进行测定。以标准系列溶液中目标组分的质量浓度(μg/L)为横坐标,以其对应的峰面积(或峰高)与内标物峰面积(或峰高)的比值和内标物浓度的乘积为纵坐标,建立标准曲线。可用平均相对响应因子法或标准曲线法进行标准曲线绘制。8.3试样的测定按照与标准曲线的建立(8.2)相同的仪器条件进行试样(7.2)的测定8.4空白试验按照与试样测定(8.3)相同的仪器条件进行空白试样(7.3)的测定。 分析结果表述:根据样品中目标化合物与标准系列中目标化合物的保留时间和特征离子定性,内标法定量。 坛墨质检秉持一直以来对环境安全的高度关注,依据该标准推出如下混标产品方案, 欢迎垂询!针对该标准,坛墨推出如下配套的产品方案:商城编码名 称浓 度说 明81426b乙腈中4种有机磷混标1000μg/mL标准储备液92684a乙腈中甲胺磷-D6同位素100μg/mL内标储备液92685a乙腈中氧化乐果-D6同位素100μg/mL内标储备液92686a乙腈中辛硫磷-D5同位素100μg/mL内标储备液欢迎大家到坛墨商城选购,有任何疑问,随时与我们交流。 原文章链接:https://www.gbw-china.com/ns_detail/1106.html
  • 气相色谱-串联质谱法测定葡萄中78种农药残留的定量校准方法评估
    以柠檬酸盐缓冲体系的QuEChERS方法为前处理方法,气相色谱-串联质谱联用仪为检测仪器,建立了葡萄中78种农药残留的检测方法。以添加回收法评估了葡萄中4种基质匹配校准方法的定量结果,评估了4种校准方法的线性回归系数,回收率和精密度。结果表明:在添加回收试验中,添加水平为0.01 mg/kg时,4种校准方法在0.005~0.1 mg/L范围内,78种农药的质量浓度与对应的峰面积间线性关系良好,R2均大于0.99,大部分农药的精密度均可满足农药残留检测的要求。然而,在使用空白基质溶液配制的标准工作溶液进行校准时,无论是外标法还是内标法,回收率均无法兼顾所有分析对象。使用基质匹配标准溶液得到的基质标准曲线表现更好,其外标法和内标法的回收率范围分别为82%~114%和81%~110%,相对标准偏差范围分别为2.3%~18%和1.2%~17%,符合食品理化检测的质量控制要求,适合实验室日常监测采用。 气相色谱_串联质谱法测定葡萄中78种农药残留的定量校准方法评估_余巍.pdf
  • 采用吹扫捕集联合气相色谱质谱法测定水质中28种挥发性有机物含量
    前 言挥发性有机物(VOCS)具有毒性、低沸点、小分子量,且在常温下易于挥发等特点,是典型的化学性质较为稳定的大气主要有机污染物。VOCs 的危害主要包括影响空气质量和危害人体健康两个方面。本实验方法依据国家环保标准HJ639-2012制定。试样经过采集固定后直接上机测试,自动完成样品引入、替代物添加、内标物添加整个过程,经过吹扫捕集后脱附除水进入气质内标法定量。本实验采用美国Xylem(原OI Analytical)公司的吹扫捕集4760+普立泰科水土自动进样器8100平台,该平台包括全自动内标添加模块,保证批量处理样品的高效性、全自动化和结果的平行性,高效自动化地实现气质良好地定量分析水质中28种挥发性有机物的目的。实验试剂及仪器实验试剂标准品:28种挥发性有机物混合标准品溶液替代物:二溴氟甲烷、甲苯-D8、4-溴氟苯内标物:氟苯、1,4-二氯苯-D4、氯苯-D5实验仪器吹扫设备:4760吹扫捕集主机(OI Analytical)+8100水土自动进样器(普立泰科)分析设备:Agilent7890A+5975气相色谱质谱仪,色谱柱:DB-1ms实验方法及仪器条件吹扫条件捕集阱:10#吹扫基座:40℃进样体积:5ml吹扫时间:11min温度:25°C预脱附温度:180℃脱附时间:2min温度:190℃烘焙时间:5min温度:210℃ 气相色谱质谱条件进样口温度:230℃进样模式:分流20:1载气流速:1ml/min色谱柱:DB-1ms30mx250umx0.25um程序升温:35℃作用2min5℃/min到120℃10℃/min到220℃作用5min检测器:MS检测器传输管线温度:240℃离子源温度:230℃ 实验结果本次测试为28种混标曲线及40ppb水质加标平行实验,总离子流图、曲线、28种目标物+3种替代物,3种内标平行结果汇总如下:28种VOC平行性化合物名称/浓度40ppb-140ppb-240ppb-340ppb-440ppb-540ppb-6RSD/%氯甲烷37.679836.596640.595940.602737.639938.11994.34氯乙烯35.75935.007435.859636.029535.9335.98661.071,1-二氯乙烯38.43537.108436.909135.766137.059738.1272.56二氯甲烷39.243637.640139.432438.191638.636737.73521.96反式-1,2-二氯乙烯38.704537.111138.302537.140537.471138.82692.061,1-二氯乙烷38.375337.353238.457237.024836.832738.2391.93顺式-1,2-二氯乙烯38.738837.568439.038337.356737.056738.592.18氯仿39.062637.780138.953637.599136.959738.15362.14二溴氟甲烷37.335937.760237.63937.285437.889238.19870.921,1,1-三氯乙烷39.059837.741837.112635.695236.671537.30063.01四氯化碳39.28638.109836.763935.48836.898937.71723.481,2-二氯乙烷39.058438.002339.54638.57138.238538.5091.46苯38.334737.791738.751637.541737.436238.32571.37三氯乙烯35.419435.206940.008935.618434.506635.53825.491,2-二氯丙烷38.683238.272239.139837.791738.16139.11221.41甲苯-D841.314239.437839.048440.488338.896136.79123.94甲苯38.326637.930238.603240.015237.943236.83282.731,1,2-三氯乙烷39.301739.51339.894342.026740.379838.58282.96四氯乙烯39.402439.120937.910239.250738.27937.37532.14氯苯36.381637.301137.217439.38337.590536.97862.72乙苯36.145436.683935.871337.998836.560235.92842.161,1,1,2-四氯乙烷37.765636.092636.60438.638535.666333.49144.92间,对-二甲苯74.022574.511874.674177.868874.597573.5022.05邻-二甲苯37.404136.445237.109338.888536.901135.34523.15苯乙烯35.634236.452336.561338.463736.967536.34072.591,1,2,2-四氯乙烷45.879645.800741.708345.090547.024546.99094.324一溴氟苯41.4341.625345.379342.885747.206146.1875.591.2,3-三氯丙烷42.229142.821444.432443.008643.785143.89941.881,4-二氯苯40.049239.496640.300640.209240.36239.90640.801,2-二氯苯40.337539.219540.673139.758539.679739.19931.49萘40.799638.62341.027140.656439.515837.51283.54内标模块稳定性化合物名称/响应值40ppb-140ppb-240ppb-340ppb-440ppb-540ppb-6RSD/%氟苯3133232015313363013729380302573.18氯苯-D51269013481131991186812610140385.841,4-二氯苯-D46896708567986696676970372.25总 结以上数据表明OI吹扫捕集系统能够全自动地在进样过程中准确稳定的添加内标及替代物,28种目标物定量结果平行且准确。此外该平台完全满足水质和土壤基质中全VOCS组分的准确定量分析需求。相关产品介绍各大区经理联系方式:【东北&西北区&部分北京】 马景东 18610561062【华北区&部分北京】 黄鑫辰 18811723055【华南&西南区】 王总-size:14px font-family:宋体 "
  • icpTOF飞行时间质谱仪“免疫系统” – Notch Filter陷波技术
    电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)被广泛应用于固态和液态样品的微量元素分析,在学术界和工业界均有着较多应用。随着对微观尺度(纳米级)分布和瞬时短信号(微秒级)事件的关注逐渐增加,越来越多的元素分析工作选择使用飞行时间质谱仪(Time-Of-Flight,TOF)作为ICP-MS的检测器。相比市场上的四极杆质谱仪和磁扇区质谱仪,飞行时间质谱仪具有极高的检测速度,即可在几十微秒内检测到元素周期表内几乎所有的元素(从锂Li到铀U),以及与单四极杆相似的检测下限(TOF与生俱来的高分辨率可更好分辨干扰信号)。 然而,由于飞行时间质谱仪能够检测到广谱的离子范围,其中包括形成电感耦合等离子体的氩以及氧、氮、硅等元素形成的背景离子,因此高信号强度的离子对飞行时间质谱仪的影响是普遍的 。如上所述,它们可能来自等离子体电离过程的背景离子(氩相关离子),也可能来自样品中的主量元素,因此需要“免疫系统”适当地降低(不是完全去除,详见下文)这些离子的信号强度,这样可以更好地保护检测器并减少空间电荷效应对谱图的影响。ICP-TOF陷波技术及其优势 TOFWERK icpTOF 系列飞行时间质谱仪中,我们采用独有的“陷波技术”(notch filter)来降低背景离子和主量元素离子对测量结果的影响[1]。这项专利技术采用简单四极杆设计(见图1左图),外观上也与四极杆相似,但其功能却截然不同。四极杆质量分离器通过在四根金属杆上加不同的直流和交流电,使得同一时间内仅有特定质荷比的离子可以高效通过四极杆,而其他质荷比离子被散射即无法通过。而 icpTOF 的陷波四极杆则是通过在四极杆上添加不同的电信号,使得仅有特定质荷比的离子被散射,而其他质荷比离子均可正常不受阻力的通过然后到达TOF腔进行分析。 陷波四极杆可以同时影响几种不同质荷比的高强度离子信号,既可以降低氩离子的基质元素,也可以对待测样品中的主量元素进行类似的处理,例如降低锆石(ZrSiO4)定年测试中的锆和铪信号(图1右)。测试验证,陷波四极杆并非“完全清除”离子,而是减弱离子的通过量。被减弱的离子信号强度与陷波四极杆的振幅呈固定线性关系,因此在这些信号被削减的情况下,仍然可以进行定量分析或作为内标记物。这是陷波器的一个重要优势,并在许多复杂样品测量上发挥不可或缺的作用。图片1:左图:icpTOF中的陷波四极杆(Notch Filter)照片;右图:激光剥蚀测试锆石定年的实验中,锆和铪对应信号峰可同时被陷波四极杆降低强度。PTR-TOF其他仪器厂商的解决方式 对于同样的问题,不同的仪器生产商有不同的应对策略。有的厂商的飞行时间质谱仪选择完全摒弃掉低质量范围内元素测量,针对中高质荷比的离子测量。这虽然有效减低背景离子集中的低质量区域,但同时也舍弃了某些重要元素的测量能力,比如锂、钠、铁等等。 有的仪器则采用在通入氢气的碰撞反应池去除氩等基质离子。但这种方法必须一直开启碰撞反应池,而且其对主量元素离子并不会产生作用。同时,氢气是易燃易爆气体,其存在的安全隐患会让实验室建设更多的检测和防护设备,这无疑会增加实验室的运行成本。 离子门技术也可以用来清除背景离子或强信号的主量元素。离子门可以理解为离子闸门或离子快门,一般安装在飞行时间腔体内用于控制离子释放到飞行路径中。它由两个平行排列的细丝阵列组成,且垂直于离子飞行路径,即离子需要穿过阵列(见图2)。当两个阵列上的电压相等且相反时,阵列之间会产生电场,有效地阻止离子穿过闸门,即 “闭合”状态。当两个阵列上的电压瞬间设为零或相等值时,阵列之间的电场消失,允许离子自由穿过闸门,即“打开”状态。离子门可以通过“剪切”质谱中的某一段并舍弃其他部分的方式增加飞行时间腔的占空比(duty cycle),从而实现增强待测离子灵敏度的效果。虽然,使用离子门技术确实能够提升质荷比测试的占空比,然而即使在离子门开启的状态中,高强度离子也会进入飞行时间腔体,且类似漫散射,这会对全质谱的基线(baseline)产生影响。所以在使用离子门技术的同时,需要关注仪器的质谱谱线的基线的变化,会相应提升峰高,这将会对定量分析的准确性产生极大的影响。图2 一个排列着平行细丝的离子门阵列[2]ICP-TOF结论 综上所述,TOFWERK icpTOF采用的陷波技术(notch filter)可以减弱高信号强度离子的影响,但并不清除这些离子。这意味着主量元素离子仍可以被定量分析或选作内标记物。同时,icpTOF可以在关闭碰撞反应池的情况下正常运行,且具有与相似类型仪器在开启碰撞反应池时才能达到的性能。关闭碰撞反应池意味着在icpTOF运行中不必使用氢气气体,这既节约了实验室成本,也提高了安全性。 另外,陷波四极杆被设计在飞行时间腔体之前,这有效地控制了飞行时间质谱的基线信号强度,并且可以通过后期数据处理进行修正。因此,陷波技术作为icpTOF的“免疫系统”,可以有效地减弱有害离子对原始谱图的影响,从而为更准确的定量分析结果保驾护航。参考文献1. Borovinskaya, Olga, Bodo Hattendorf, Martin Tanner, Sabrina Gschwind, and Detlef Günther. “A Prototype of a New Inductively Coupled Plasma Time-of-Flight Mass Spectrometer Providing Temporally Resolved, Multi-Element Detection of Short Signals Generated by Single Particles and Droplets.” J. Anal. At. Spectrom. 28, no. 2 (2013): 226–33. https://doi.org/10.1039/C2JA30227F.2. Kai et al, 2014, A simple template-based transfer method to fabricate Bradbury–Nielsen gates with uniform tension for ion mobility spectrometry, Rev Sci Instrum 85, 085107. https://doi.org/10.1063/1.4891617
  • 罗氏全自动质谱方案最新解读|2024准备好进入质谱分析新维度了吗?
    距离上一年度罗氏的半年报中公布了比较多的临床质谱方案细节后,又过去了半年时间,按其规划,2024年底将会在欧洲率先上市。  随着上市时间的临近,按着新品上市的一般推进流程,罗氏公司也不断对外公布了一些最新细节,使得其质谱方案的神秘面纱也一层一层的逐渐揭开。  在临床质谱火热之际,我们之所以如此关注罗氏公司的质谱项目,还是基于业界对罗氏公司全自动质谱方案的高度期望,尤其在科学仪器巨头赛默飞世尔(Thermo Fisher)公司全自动质谱一体机Cascadion项目以失败告终之后,我们更期待IVD巨头的解决方案。  看从IVD企业的方向是否可以走通,彻底解决临床质谱自动化,推进临床质谱进入临床检测科室,完成临床质谱普及的最后一公里路。  本文仅为分享临床质谱相关知识、探讨质谱自动化方案,以期质谱技术在临床端的进一步发展。质谱技术的普及,需要各级别企业的共同努力,有大象起舞,也有蚂蚁雄兵。文中内容仅为技术探讨,是对公开信息的进一步学习、推测和探讨,如有理解偏差、不准确的地方,请仅以罗氏公司未来官方资料及解释为准。我们敬重头部企业罗氏这么有创新的技术尝试且需保护相应的专属设计,也期待各家质谱相关公司凭借独立的创新精神取得各自的突破。  上市计划进展  简言之,如期推进!  落地时间与之前公布的信息没有变化,侧面证明在欧美地区的注册工作顺利、项目的研发按期望进展。  2024年1月9日,在第42届摩根大通医疗健康大会(JPM 2024)上,罗氏公司CFO Alan Hippe 以Entering the next growth cycle(进入下一个增长周期) 为题汇报了罗氏公司的一些主要进展,其中有两页提到了诊断部的质谱项目,确定其对未来增长的重要性,并再次提到其上市计划,2024年底CE欧盟区域落地,2025年预计美国FDA获批。  2024年2月初发布的2023年财报中,在诊断部CEO Matt Sause的报告部分,也看到他把i601全自动质谱系统在2024年CE落地作为他的首条关键任务。    我们还注意到,2023年5月,在意大利罗马举行的第25届国际临床化学与检验医学大会(IFCC WORLDLAB)暨第25届欧洲临床化学与检验医学大会(EUROMEDLAB)上,罗氏也将其质谱系统进行了揭幕,为欧洲市场的上市预热。  关于中国的上市时间,按业内推测及罗氏新产品在中国上市的规划传统,预计在2026年争取拿到国内上市资质。  值得提及的一件事情,在2023年12月国家卫健委临检中心第二届临床质谱的培训班上,很高兴的看到罗氏公司RA注册部相关人员也来学习质谱相关内容。  质谱技术对于罗氏公司也是一项新技术、新方法,为了做好相关注册工作、确保注册进度,相关人员主动学习相关知识,值得认可肯定!  设备整体结构  从左到右依次为进出样单元(含STAT急诊端口)、加样及磁珠前处理部分、色谱质谱部分。总体的尺寸并没有相关资料公布,但参照图片里其他模块的尺寸(e801及进样模块尺寸),按比例可大致估算,整体的设备长度约3.8米(含进样单元)。  其中色谱质谱部分从图中可以看出比e801(含MSB样本缓冲区)尺寸略短一些,我们姑且按1.4米算。  关于重量,我们也做个大概估算:考虑到色谱质谱部分有泵单元、分子涡轮泵、质量分析器等重量较大组件,整体重量应大于等于e801的730公斤,所以三者相加(190+730+730)整体重量应在1.7吨上下。  设备的整体结构,可以理解为进样单元,加上e801系统(含MSB样本缓冲区、无ECL电化学发光的检测系统),后面再加一个液相色谱及质谱分析仪部分。  此系统的e801部分,负责样品的进出样,传输,样品的加入,试剂的加入,基于磁珠的前处理等的流程,最后转移至液相色谱部分,进行液质分析相关步骤。  质谱试剂产线  在公布了质谱系统的型号i601之后,质谱的试剂盒也有了它的名称:Ionify(已注册商标),并形成Ionify® reagent line。很显然,这个词来自于离子的词根,这也正是质谱的工作原理,使物质离子化,测量待检物的质荷比M/Z。  至此,我们又可以大胆的猜测i601质谱系统这个cobas i系列的命名起源,那就是也是源于Ion离子这个词,与其免疫系统的e来自Electro ChemiLuminescence (ECL)elecsys电化学发光系统、临床生化的c来自Clinical Chemistry形成家族化命名逻辑,共同组成cobas中心实验室的主力机型系列。  试剂盒形式沿用cobas生化、免疫系统的cassettes式设计,即试剂多联包形式,从截图可看出也为3组分、尺寸与免疫e green package一致,这也使得其能兼容使用免疫系统e801的试剂处理单元,享用在线装卸载试剂功能。  若如猜测与e pack green试剂盒大小一致且试剂仓一致,则单模块也可以放置48个试剂。  我们可以对比下罗氏的质谱试剂与赛默飞世尔的Cascadion质谱系统的试剂,从临床使用角度,罗氏的即开即用、成分整合、可高度自动化的试剂更符合临床工作人员的喜好。  样本前处理工作流程  质谱检测与生化免疫等其他间接检测(检测器隔检测杯读值、非直接接触待检物)不同,其待检物质是被吞进检测单元的,是直接读取待检物M/Z质荷比的一种技术,无需标记物。  但血清中的成分非常复杂,有大量的磷脂、蛋白等基质杂质成分,待检成分只是非常少的一些物质,所以质谱检测是需要进行样本纯化后才能进样的,尽可能纯的待检物质可降低基质干扰,提升检测的灵敏度和准确性。样本前处理工作由于步骤复杂,目前是临床质谱分析的一个难点和重点,也是各家临床质谱自动化方案主要需解决的关键步骤。在众多的前处理方法中,磁珠法(或称萃取磁珠法)是最有希望实现高通量、自动化、标准化的,国内也有很多公司在这个方向下取得了卓有成效的进展。  这里我们看到罗氏采用的是磁珠法的方案,其过程简要整理如下:  此部分用到的各类试剂应主要来自Ionify的试剂包部分,从图中可大致判断罗氏的磁珠方案为正向抓取待检物的模式,磁珠依靠binder正向结合、抓取待检物质,最后洗脱下待检物质与内标物,进行后续检测。  这里稍微补充一句,磁珠法其实也能做除杂的方式,即沉降基质等成分,用上清部分作为为后续待检样品。  色谱质谱部分  前处理纯化后的样本转移到色谱部分,经过色谱柱,再到质谱检测器进行检测,得到信号。  为了提高检测通量,罗氏方案中设计了8个色谱柱单元,柱子放在cartridge中,这是一种特殊盛放色谱柱的弹夹式结构的装置,它还具有RFID标签。  此种设计与Cascadion的Quick Connect Cartridge有相似的设计理念,都是为了使其安装更换更加便捷,易于临床客户上手。  我们在上一次解读中提及到其设计检测通量可达到100个样品/小时,有过质谱使用经验的都知道,若按传统的单线程标准过色谱柱模式,要实现此速度非常困难。  罗氏采用了多线程模式,即有8根色谱柱可供样本通过,后面将顺序出锋而陆续进入质谱检测。  为便于理解整个实验流程,附简易功能模块示意图。  布局仅为推测,最终布局请以官方公布为准。  还有个非常重要的细节我们从图中可以看出,8个色谱柱单元长短并不一样,其中5个短柱子,3个长(常规)柱子区域。  从如此高的检测通量设计来推测,短柱子是做单项目(或小组合)测试的,这类柱子应与常规的色谱柱不同,是为这些快速检测项目而设计的,如激素类单项。  在结果界面的截图中,我们看到睾酮的色谱图里,单个测试是36秒的检测时间(注:色谱质谱系统里,30秒处为保留时间或出峰时间),按此检测模式恰好可以达到标称的100标本/小时(3600秒/36秒)的速度。  而对于长柱子(相对于短柱子的称呼),应该与传统色谱系统中的常规柱子更接近,预估是做一些联检类的项目,会有较长的检测时间来处理套餐类的项目组合。具体哪些是组合项目和色谱柱具体工作模式,还请大家静待罗氏公司的最终公布吧。  在设备的下方,则应是流动相溶剂等液体耗材部分及质谱仪部分(右侧)。  分析软件  检测流程的最后一部分,将会对数据进行自动处理,软件应用复杂的算法对结果进行验证,然后传输至LIS系统。这相比于传统的质谱分析软件有很大的改善,减少了很多人为参与、调整、确认结果的过程。  在软件界面我们可以看到峰型整合和结果验证的细节,如这个睾酮结果的界面中,分别显示了内标物与待检物质的响应值与峰型情况,依靠峰面积得出待检物的浓度。  在这个过程中,将自动完成待检物质与内标物的峰型质量检查、质谱仪与色谱仪的状态确认、整合与定标质量的确认、结果确认。  项目菜单  检测菜单也是质谱项目是否能成功的重要因素,罗氏公司一直以规划检测项目见长,这次在项目规划上也进行了大量的前期调研和顾问工作。  按规划i601将有一个超过60多个项目、全面的试剂套餐组合,分两批上市。  项目大类为以下5类:类固醇类激素类、维生素D类、TDM药物浓度检测、免疫抑制剂药物检测、滥用药物类检测。  未来质谱模块的灵活配置  模块化的设计一直是罗氏诊断产品的特点,从最早的Modular时代开始,到cobas 6000/8000。  作为cobas Pro的一个模块,罗氏的质谱方案同样拥有灵活的配置形式,在以下图片中我们可以看到i601可以进行双模块的拼接,以便进一步的扩展检测通量和项目数。  当然,还有几种与cobas Pro里其他模块的联机,与免疫模块e801的连接、与生化模块c503的连接,及与生化、免疫混合模块的连接 同样在今年落地的高速生化分析模块c703作为cobas Pro方案里的一员,未来也应可以参与到质谱模块的灵活配置中。  但请注意,在官网的标注中,明确的告知:在上市初期,将仅以单模块形式提供,所有其他的包括生化、免疫的配置将会在随后的日期提供。  一个有意思的探讨: 一套i601质谱系统算几个模块?  我的猜测是算2个,那么一个线体分支就最多可连接2个i601(4个模块),为什么?  视频里的2个i601联机展示图可作为依据吗? 不是仅仅从这里。  我的考量如下:通量的需求、设备长度、系统的复杂度、人员动线、通讯的限制、标本周转时间等等。  但需要进一步的官方消息确认,仅作猜测探讨。  补充知识:罗氏的多模块联机方案中,cobas 8000及Pro系列的模块连接数量,最多可扩展至4个。  我们再看一下罗氏公司的一个整体规划图,这是一套CCM2.0的流水线系统,颇为壮观,从图中可以看出P系列前处理+后处理、日立的轨道系统与生化、免疫、质谱、分子、尿机、血球、凝血组成的强大多学科布局,i601质谱系统作为一个新学科模块,占据着极为重要的战略意义位置。  写在最后  近些年,临床质谱一直是热门赛道,资本方、客户端、企业端,一直期待这一技术在精准医学中大展拳脚,但其发展速度一直不如预期,这里面有很多的因素限制。  我们非常期待有更多的企业在解决诸多困难中取得实质性突破,带我们进入临床质谱的新维度、新时代。  如罗氏官网中质谱项目的标题:Are you ready to enter a new dimension in mass spectrometry?  你准备好进入质谱分析的新维度了吗?  作为相关从业者中的一员,也意识到,临床质谱的普及除了产品维度外,还需要更多的质谱相关知识的推广,让大家理解这一检测利器,最终懂它、用它,真正发挥其作用。  希望今天的分享能起到一点点的作用。作者:IVD崔哥
  • 珀金埃尔默Torion助力新国标《水中挥发性有机物的测定便携式顶空/气相色谱质谱法》
    近期,生态环境部办公厅发布了《水质挥发性有机物的测定 便携式顶空/气相色谱质谱法(征求意见稿)》,该标准规定了地表水、地下水、生活污水、工业废水和海水中挥发性有机物的现场快速定性和56种目标化合物的定量分析。珀金埃尔默Torion T-9仅需80秒即可完成标准中56种VOCs的定性定量分析,可从容应对环境突发事件的应急监测需求。减少了样品运输和保存过程中待测物质的变化,具有实验室分析方法不可替代的优势。随着我国经济的增长,工业发展迅猛,在化工品生产、运输和储存过程中导致的挥发性有机物(VOCs)污染事故频发,严重影响了当地的人民生活、社会稳定和经济发展。VOCs并非单一的化合物种类众多,具有迁移性、持久性和毒性是一类重要的环境污染物。VOCs会对空气、水、土壤等造成严重伤害和污染,其中水与我们的生活息息相关。目前,国内外针对水中VOCs的检测标准主要是顶空气相色谱法、顶空气相色谱质谱法、吹扫捕集气相色谱质谱法等均为实验室检测标准。珀金埃尔默Torion T-9便携式气质配合SPS-3顶空工作站可以在突发应急现场分析水中VOCs,样品分析速度快,检测56种VOCs仅需80秒,同时峰形尖锐分离效果好。在满足新标准的同时可在突发性环境应急事件中快速提供检测结果,指导应急策略。Torion T-9便携式气质技术优势:SPME/CME/顶空/热脱附等多种样品前处理方式创新的环状离子阱比常规离子阱离子容量高400倍开机5分钟做样3分钟升温速率高达2.5℃/s无基础用户一天培训可独立操作隔膜泵/涡轮分子泵的真空系统非耗材省心省成本图1 56种VOCs与2种内标总离子流图1-氯乙烯;2-1,1-二氯乙烯;3-二氯甲烷;4-反-1,2-二氯乙烯;5-1,1-二氯乙烷;6-氯丁二烯;7-顺-1,2-二氯乙烯;8-2,2-二氯丙烷;9-溴氯甲烷;10-氯仿;11-1,1,1-三氯乙烷;12-1,2-二氯乙烷;13-1,1-二氯丙烯;14-苯;15-四氯化碳;16-1,2-二氯丙烷;IS1-氟苯(内标);17-三氯乙烯;18-二溴甲烷;19-一溴二氯甲烷;20-顺-1,3-二氯丙烯;21-反-1,3-二氯丙烯;22-1,1,2-三氯乙烷;23-甲苯;24-1,3-二氯丙烷;25-二溴氯甲烷;26-1,2-二溴乙烷;27-四氯乙烯;28-氯苯;29-1,1,1,2-四氯乙烷;30-乙苯;31/32-对/间-二甲苯;33-溴仿;34-苯乙烯;35-邻-二甲苯;36-1,1,2,2-四氯乙烷;37-1,2,3-三氯丙烷;38-异丙苯;39-溴苯;40-正丙苯;41-2-氯甲苯;42-4-氯甲苯;43-1,3,5-三甲基苯;44-叔丁基苯;45-1,2,4-三甲基苯;46-1,4-二氯苯;IS2-1,4-二氯苯-d4(内标);47-仲丁基苯;48-1,3-二氯苯;49-4-异丙基甲苯;50-1,2-二氯苯;51-正丁基苯;52-1,2-二溴-3-氯丙烷;53-1,2,4-三氯苯;54-萘;55-六氯丁二烯;56-1,2,3-三氯苯;图2 1,2-二氯丙烷、三氯乙烯、二溴甲烷和一溴二氯甲烷共流出解卷积谱图在突发应急事件中,由于便携质谱检测结果是制定应急决策的重要依据,不但要快而且要准。Torion T-9内置强大的谱库的同时还具备独特的解卷积功能,可以轻松鉴定极为复杂的化合物,即使有化合物共流出也可以实现准确定性和定量。如图2所示1,2-二氯丙烷、三氯乙烯、二溴甲烷和一溴二氯甲烷共流出通过Torion T-9的内置谱库和解卷积功能可以准确识别出这4种物质。Torion T-9便携式气质为突发应急保障而设计,总重量仅14.5公斤,仪器从启动到样品分析仅需5分钟,样品分析时间3分钟以内,在福建泉港C9泄露、江苏海安工业园泄露、青岛上合峰会、武汉军运会等突发事件和重大会议保障上起到了关键的作用。
  • 俄科学家研制出新型激光质谱仪 可直接确定材料元素组成
    p & nbsp & nbsp 俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院的专家研制出一种新型激光质谱仪,可直接确定材料元素成分,显著提高了分析速度,及降低分析成本。研究成果发表在《European Journal of Mass Spectrometry》杂志上。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 传统的元素分析法需要繁重的样品制备,如果所研究样品为固态,例如在分析矿物时,就首先需将其溶解,这不仅花费时间,还可能污染环境。除了长时间的样品制备,还需同标准样品进行比对,以免在分析整体组成上发生错误,从而增加分析成本。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp 这种配备楔形离子反射镜质谱仪的特点是,无需使用标准样品即可对固体材料进行普遍分析,优势在于可进行广泛的能量传递,小巧轻便,耗电量低。此外,这种仪器可以分析所有级别的物质,方法环保,可进行局部和分层分析,不存在团簇离子的干扰。 br/ & nbsp & nbsp & nbsp br/ & nbsp & nbsp & nbsp 脉冲工作模式使这种分析仪与激光离子源能很好地结合在一起,鉴定速度快,因此该质谱仪还可用于刑事侦查学。同时,这种新型质谱仪也为医学,尤其是与分析人体毛发及指甲中微量元素之相关领域开启了新前景。此外,该仪器还可提高火车站和机场过境物品成分鉴定的精准度,加快土壤样本分析以获取准确的区域生态环境现状图。 /p
  • 俄学者研发新型质谱仪 无需标准样品即可快速精准确定物质组成
    p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 据俄罗斯卫星网2月27日报道,俄罗斯专家研制出了新的激光质谱仪运行方案,无需使用所谓的标准样品便可直接确定材料的元素组成,显著提高分析速度,降低分析成本。相关研究结果发表在《European Journal of Mass Spectrometry》杂志上。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/a694113b-5828-4b3b-8784-d9bc3f55f44f.jpg" title=" NewsDataAction-2.png" / /p p /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 俄罗斯国立核能研究大学莫斯科工程物理学院(MEPhI)教授阿列克谢?瑟索耶夫指出:“我们工作最明显的实际价值在于,可能基于这种方案建造一个小巧、敏感、高效且价格有竞争力的无标准分析仪。” /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 传统的元素分析法需要繁重的样品制备工作。如果所研究样品为固态,例如在分析矿物时,就需将其溶解,而这需要花费时间,还可能污染环境。此外,还需与所谓的标准样品进行比较,以免在分析整体组成上发生错误。在这种情况下就会专门获取标准,从而增加了分析成本。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 而俄罗斯科学家提出的新方法,无需使用标准样品就可对固体材料进行普遍分析。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp MEPhI科学家指出,新型分析仪的优势在于,可进行广泛的能量传递,小巧轻便,最大限度地减少电源需求。此外,这种仪器可以分析所有类别的物质,方法环保,可进行局部和分层分析,不存在团簇离子的干扰。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 这样一来,可显著拓展质谱仪在犯罪侦查中发挥的作用,在这一领域鉴定速度尤为重要。新方法为医学,尤其是与分析人体毛发和指甲中微量元素相关的领域开启了新的前景。此外,该方法还可提高火车站和机场过境物品成分的鉴定精准度,加快土壤样本分析以获取某一地区生态状况的正确图景。 /p
  • 质谱成像技术概念及质谱成像方法介绍
    p   现代生物学研究已经不再停留在仅从组织中识别一种特殊的化学成分,或者蛋白成分上了,我们需要精确的了解这些物质是如何分布,如何构成的,解答这些问题需要更进一步的实验技术,比如免疫组化或免疫荧光检测方法,但是这些技术需要特殊的抗体,而且效率低,偏差大。 /p p   因此研究人员将目光转向了质谱技术上,以质谱为基础的成像方法不局限于特异的一种或者几种蛋白质分子,可在组织切片中找到每一种蛋白质分子,并提供这些蛋白质分子在组织中的空间分布的精确信息,而事先无需知道所检测蛋白的信息,不需要对待测物进行标记,分析物可以其最初的形态被检测,同时可对这些蛋白质分子含量进行相对定量,适用于研究生物分子的反应。 /p p   质谱成像(Imaging Mass Spectrometry,IMS)这种最新原位分析技术主要是利用质谱直接扫描生物样品,分析分子在细胞或组织中的 “结构、空间与时间分布”信息。其基本流程(以质谱分析生物组织标记物为例)见下: /p p style=" text-align: center " img title=" 9a504fc2d56285350618456392ef76c6a6ef63fc.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/640b0273-3ad1-4c6a-b6bf-22df33199709.jpg" / /p p   简单而言,质谱成像技术就是借助于质谱的方法,再配套上专门的质谱成像软件控制下,使用一台通过测定质荷比来分析生物分子的标准分子量的质谱仪来完成的。但是随着这项技术的不断发展,也陆续出现了许多针对各种问题的新技术。 /p p   最早的质谱成像技术是基质辅助激光解吸电离(MALDI,matrix assisted laser desorption ionization)质谱分子成像技术,由范德堡大学(VanderbiltUniversity)的Richard Caprioli等在1997年提出,他们通过将MALDI质谱离子扫描技术与专业图像处理软件结合,直接分析生物组织切片,产生任意指定质荷比(m/z)化合物的二维离子密度图,对组织中化合物的组成、相对丰度及分布情况进行高通量、全面、快速的分析,可通过所获得的潜在的生物标志物的空间分布以及目标组织中候选药物的分布信息,来进行生物标志物的发现和化合物的监控。 /p p   正如数字图像包括三个通道:红、绿、蓝一样(单个亮度定义了每个像素的颜色),质谱成像也包含了数以千计的通道,每一个对应于一个特殊的光谱峰值,“你可以通过质谱方法从这些像素中获得任何信号,然后调整图像中所需分子像素的相对亮度,最后得到一张分子特异性的成像图。” /p p   这种方法可用于小分子代谢物、药物化合物、脂质和蛋白,而且质谱成像能相对快速的利用许多分子通道,完全无需特殊抗体。下面列出五种先进的质谱成像方法。 /p p    strong I. 挑战高分子量蛋白——MALDI质谱分子成像技术 /strong /p p   在对组织或生物体进行成像,分析小分子构成的时候,有一个“拦路虎”总是阻碍实验的进程,那就是多肽,这些多肽体积十分大,要想对它们进行分子成像几乎是不可能的,比如想要研究肿瘤边缘的分子微环境,如果直接成像是不可能获得清晰图像的。 /p p   来自范德堡大学的质谱方法专家Richard Caprioli博士因此发明了基质辅助激光解吸电离(MALDI)质谱分子成像技术,这项技术不局限于特异的一种或者几种蛋白质分子,它可在组织切片中找到每一种蛋白质分子,并提供这些蛋白质分子在组织中的空间分布的精确信息,而事先无需知道所检测蛋白的信息,同时可对这些蛋白质分子含量进行相对定量。 /p p   MALDI 质谱分子成像是在专门的质谱成像软件控制下,使用一台通过测定质荷比来分析生物分子的标准分子量的质谱仪来完成的。被用来研究的组织首先经过冰冻切片来获得极薄的组织片,接着用基质封闭组织切片并将切片置入质谱仪的靶上。通过计算机屏幕观察样品,利用MALDI 系统的质谱成像软件,选择拟成像部分,首先定义图像的尺寸,根据尺寸大小将图像均分为若干点组成的二维点阵,来确定激光点轰击的间距。激光束通过这个光栅图案照射到靶盘上的组织切片,软件控制开始采集质谱数据,在质谱仪中,激光束对组织切片进行连续的扫描,组织样品在激光束的激发下释放出的分子被质谱仪所鉴定从而获得样品上每个点的质荷比(m/ z)信息,然后将各个点的分子量信息转化为照片上的像素点。在每个点上,所有质谱数据经平均化处理获得一幅代表该区域内化合物分布情况的完整质谱图。仪器逐步采集组织切片的质谱数据,最后得到具有空间信息的整套组织切片的质谱数据。这样就可以完成对组织样品的“分子成像”。设定m/ z 的范围,即可确定该组织区域所含生物分子的种类,并选定峰高或者峰面积来代表生物分子的相对丰度。图像中的彩色斑点代表化合物的定位,每个斑点颜色的深浅与激光在每一个点或像素上检测到的信号大小相关。 /p p   通过增加单位面积上轰击的激光点数量和像素,研究人员可以获得更多的样品信息,例如采用4000 像素比200 像素能够得到更好的样品图像。质谱分子成像技术是一种半定量或相对定量技术,图像上颜色深的部分表明有更多的生物分子聚集在组织的这个部分。然而,不可能据此确定生物分子在组织的不同部位的实际绝对含量。选择组织图像上的任意一个斑点,图像都能够给出一个质谱谱图或者离子谱图,代表在组织的该部位存在这种生物分子,然后与做指纹图谱类似,像做指纹图谱那样,将样品的离子谱图与已知标准品进行对照,分析差异,从而进行生物标志物的发现和药物作用的监控。 /p p    strong Ⅱ. 无需样品处理 实时成像——电喷雾电离技术 /strong /p p   一般质谱成像方法由于体积庞大,重量重,需要冗长的样品准备阶段,因此并不适用于即时成像(bedside applications),比如说要帮助外科医生进行实时的肿瘤边界成像监控,那么就要寻找新的方法了。 /p p   一种称为电喷雾电离技术(desorption electrospray ionization,DESI)的MS成像技术解决了这个问题。DESI技术于2004年首次提出,由于这一方法具有样品无需前处理就可以在常压条件下,从各种载物表面直接分析固相或凝固相样品等优势而得到了迅速的发展。 /p p   这种方法的原理是带电液滴蒸发,液滴变小,液滴表面相斥的静电荷密度增大。当液滴蒸发到某一程度,液滴表面的库仑斥力使液滴爆炸。产生的小带电液滴继续此过程。随着液滴的水分子逐渐蒸发,就可获得自由徘徊的质子化和去质子化的蛋白分子DESI与另外一种离子源:SIMS(二次离子质谱)有些相似,只是前者能在大气压下游离化,发明这项技术的普渡大学Cooks博士认为DESI方法其实就是一种抽取方法,即利用快速带电可溶微粒(比如水或者乙腈acetonitrile)进行离子化,然后冲击样品,获得分析物的方法。 /p p   DESI系列产品最大的优势就在于无需样品处理,一般质谱和高效液相色谱分析,样品必须经过特殊的分离流程才能够进行分析检测,使得一次样品检测常常需要约一个小时,而DESI系列产品可将固体样品直接送入质谱,溶液被喷射到检测表面,促使样品离子均匀分布。采用这一手段的质谱分离过程,只需3分钟左右即可完成。 /p p    strong Ⅲ. 活体成像——APIR MALDI/LAESI技术 /strong /p p   了解细胞的内部成分是理解健康细胞不同于病变细胞的关键。但是直到目前为止,唯一的方法是观察单个细胞的内部,然后将其从动物或植物中移除,或者改变细胞的生存环境。但是这么做的话,会使细胞发生变化。科学家还不是很清楚一个细胞在病变时与健康细胞的差别,或者当它们从一个环境移到另一个环境中产生的变化。 /p p   来自华盛顿大学Akos Vertes教授希望能从另外一个方面来进行活细胞分析,在他的一项关于活叶样品中初级和次级代谢产物分布的研究中,研究人员发现叶片中积累基质很厚,常导致光谱末端低分子量部分模糊,而且基质辅助激光解析电离(MALDI)质谱分析需要在真空中进行,但活体样本在真空中无法存活。 /p p   实际上,MALDI质谱分析的原理是将分析物分散在基质分子中并形成晶体,当用激光照射晶体时,由于基质分子经辐射所吸收的能量,导致能量蓄积并迅速产热,从而使基质晶体升华,致使基质和分析物膨胀并进入气相。而生物样品也可以直接吸收能量的,比如2.94mm波长的光能激活水中氢氧键。 /p p   因此Vertes等人想到复合两种技术来解决这一问题。首先他们利用大气压红外线(an atmospheric pressure infrared,APIR)MALDI激光直接激活组织中的水分,使样品气化,就像是组织表面发生了细胞大小的核爆炸,从而获得了离子化微粒,进入质谱中进行分析。但是并不是所有的气化微粒都带电,大部分其实是不带电的,会被APIR MALDI遗漏。 /p p   为了捕捉这些中性粒子,Vertes等人采用了第二种方法:LAESI (laser ablation electrospray ionization,激光烧蚀电喷雾电离),这种方法能捕捉大量带电微滴的微粒,然后重新电离化。通过对整个样品进行处理,复合这两种方法,就能覆盖更多的分子,分析质量更高。 /p p   与一般质谱成像过程不同,Verte的方法还在成像中增加了高度,从而实现了3D代谢物成像。这项技术的分辨率是直径10mm,高度30mm,这与生物天然的立体像素相吻合,这样科学家们就可以获得天然构像。 /p p    strong Ⅳ. 3D成像——二次离子质谱技术 /strong /p p   质谱成像技术能将基质辅助激光解吸电离质谱的离子扫描与图像重建技术结合,直接分析生物组织切片,产生任意质荷比(m/z)化合物的二维或三维分布图。其中三维成像图是由获得的质谱数据,通过质谱数据分析处理软件自动标峰,并生成该切片的全部峰值列表文件,然后成像软件读取峰值列表文件,给出每个质荷比在全部质谱图中的命中次数,再根据峰值列表文件对应的点阵坐标绘出该峰的分布图。 /p p   但是一般的质谱成像技术不能对一些携带大分子碎片的化学成分进行成像,来自宾夕法尼亚州州立大学的Nicholas Winograd教授改进了一种称为二次离子质谱(SIMS,secondary ion mass spectrometry)的方法,可以对样品进行完整扫描,三维成像。 /p p   SIMS早在用于生物学研究之前就已经应用广泛了,比如分析集成电路(integrated circuits)中的化学成分,这种质谱技术是表面分析的有利工具,能检测出微小区域内的微量成分,具有能进行杂质深度剖析和各种元素在微区范围内同位素丰度比的测量能力。 /p p   这种技术具有几个优点:速度快(-10,000 spectra per second),亚细胞构造分辨率(-100 nm),以及不需要基质。但是另外一方面,不同于MALDI方法,SIMS方面不是一种“软”技术,这种方法只能对小分子成像,因此常常需要进行粉碎。 /p p   Winograd教授改进了这一方法,他利用了一种新型SIMS光束(carbon-60 磁性球),这种新光束比传统的SIMS光束对物体的化学损伤更小。C60同时撞击样品表面,类似于“一阵爆炸”,这样重复的轰击使得研究人员能深入样品,进行三维分子成像,Winograd教授称这个过程是“分子深度成像”(molecular depth profiling)。 /p p   C60的能量与其它的离子束相当,却不到达样品表面以下,这样样品可以连续地被逐层剥离,研究人员就可以得到纵面图形,最终获得三维的分子影像。Winograd教授等人用含有肽的糖溶液将硅的薄片包裹起来并进行SIMS实验,随着薄膜逐渐被C60剥蚀,可以获得糖和肽的稳态信号。最终,薄膜完全剥离后就可以获得硅的信号。如果用其它的射线或原子离子代替C60 ,粒子束会快速穿过肽膜而无法提供有关生物分子的信息。因此这种方法具有良好的空间分辨率,能够获得巨噬细胞和星型细胞的细胞特征和分析物的分布情况。 /p p   这里还要说到一点,SIMS和上一技术(APIR MALDI/LAESI技术)都可以对三维成像,但两者也有差别,SIMS方法中,采用高能离子轰击样品,逐出分析物离子(二级离子),离子再进入质量分析器。MALDI方法则用激光辐射样品使之离子化,另外SIMS探针可以探测到100nm的深度,能提供纳米级的分辨率,而MALDI可以探测更深,但空间分辨率较低。 /p p   strong  Ⅴ. 高灵敏度 高分辨率——纳米结构启动质谱技术 /strong /p p   质谱在检测生物分子方面有很大潜力,但现有方法仍存在一些缺陷,灵敏度不够高和需要基质分子促使分析对象发生离子化就是其中之二。比如说,需要溶解或者固定在基质上的方法检测代谢物,较易错判,因为这些代谢物与那些基质常常看上去都一样。另外基于固定物基质的系统也不允许研究人员精确的判断出样品中某一分子到底来自于哪儿。 /p p   来自斯克利普斯研究院的Gary Siuzdak博士发明了一种称为纳米结构启动质谱(nanostructure-initiator mass spectrometry,NIMS)的新技术,这种技术能以极高的灵敏度分析非常小的区域,从而允许对肽阵列、血液、尿和单个细胞进行分析,而且还能用于组织成像。 /p p   NIMS利用了一种特制的表面,这种多孔硅表面上聚集了一种含氟聚合物,这些分子在受到激光或离子束照射时会猛烈爆发,这种爆发释放出离子化的分析物分子,它们被吸收到表面上,使其能够被检测到。这种方法利用激光或离子束来从纳米尺度的小囊中气化材料,从而克服了一般质谱方法缺少所需的灵敏度和需要基质分子促使分析对象发生离子化的缺陷。 /p p   通过这种方法可以分析很多类型的小分子,比如脂质,糖类,以及类固醇,虽然每一种分析材料需要的含氟聚合物有少许差别,但是这是一种一步法的方法,比MALDI简单多了——后者需要固定组织,并添加基质。 /p p   由于含氟聚合物不能很好的离子化,因此会发生轻微的光谱干扰,而且由于离子化过程是“软性”的——就像MALDI,所以NIMS产生的生物分子是整块离子化,而不是片段离子化。不过这种技术对于完整蛋白的检测灵敏度没有MALDI高。 /p p & nbsp /p p & nbsp /p
  • 《固定污染源废气VOCs的测定气相色谱-质谱法》地标发布(附全文)
    p   日前,重庆市环保局发布《固定污染源废气VOCs的测定气相色谱-质谱法》。全文如下: /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/06055e9a-e5bd-4f16-84eb-3264f8978689.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 2.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/6fe66004-5e87-46b1-9ae6-d4f3281d295e.jpg" / /p p   前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》等法律、法规,保护和改善生活环境、生态环境,保障人体健康,规范固定污染源废气中挥发性有机污染物的监测方法,制定本标准。 /p p   本标准规定了固定污染源废气中挥发性有机物的气相色谱-质谱测定法。本标准为首次发布。本标准由重庆市环境保护局提出并归口。 /p p   本标准起草单位:重庆市环境监测中心。 /p p   本标准主要起草人:邓力,罗财红,邹家素,朱明吉,郭志顺,龚玲,余轶松。 /p p   本标准于2016年7月20日发布,自2016年10月1日起实施。 /p p style=" text-align: center " strong 固定污染源废气VOCs的测定气相色谱-质谱法 /strong /p p   警告:本方法所使用的部分化学药品对人体健康有害,操作时应按规定要求佩带防护器具,避免接触皮肤和衣服。所有药品均应完全密封独立储放,并放置于低温阴凉处,以免外漏污染。 /p p   1 适用范围 /p p   本标准规定了固定污染源有组织和无组织排放废气中19种挥发性有机物的气相色谱-质谱法。本方法适用于固定污染源有组织和无组织排放废气中19种挥发性有机物的测定,包括苯,甲苯,乙苯,间-二甲苯,对-二甲苯,邻-二甲苯,1,2,4-三甲苯,1,3,5-三甲苯,1,2,3-三甲苯,苯乙烯,丙酮,丁酮,环己酮,乙酸乙酯,乙酸丁酯,正丁醇,异丁醇,甲基异丁酮,乙酸异丁酯。其他污染源排放的挥发性有机物通过验证也适用于本标准。本方法在进样量为100.0ml时,19种物质其检出限范围为0.0008mg/m3~0.03mg/m3,测定下限为0.0032mg/m3~0.12mg/m3。详见附录A。 /p p   2 规范性引用文件 /p p   本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法HJ/T37 /p p   3 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)HJ/T397固定源废气监测技术规范HJ/T55大气污染物无组织排放检测技术导则3方法原理废气中的挥发性有机物由惰性化处理过的不锈钢罐直接采样,经过进样预浓缩系统浓缩后进入气相色谱-质谱联用仪分析,采用保留时间和定性离子定性,内标法定量。 /p p   4 试剂和材料4.1VOC标准气体:浓度为100.0mg/m3。高压钢瓶保存。可根据实际工作需要,购买有证标准气体或在有资质单位定制合适的混合标准气体。 /p p   4.2内标标准气体:组分为1,4-二氟苯、氯苯-d5。各组分浓度为100.0mg/m3。 /p p   4.3 4-溴氟苯(BFB):浓度为50μg/ml。用于GC-MS性能检验。取适量色谱纯的4-溴氟苯(BFB)配制于一定体积的甲醇(4.7)中。 /p p   4.4 高纯氦气(& gt 99.999%)。 /p p   4.5 高纯氮气(& gt 99.999%)。 /p p   4.6 液氮。 /p p   4.7 甲醇:农残级或者等效级。 /p p   5 仪器和设备 /p p   5.1 气相色谱-质谱联用仪:气相部分具有电子流量控制器,柱温箱具有程序升温功能,可配备柱温箱冷却装置。质谱部分具有70eV电子轰击(EI)离子源,有全扫描/选择离子(SIM)扫描、自动/手动调谐、谱库检索等功能。 /p p   5.2 毛细管色谱柱:60m× 0.25mm,1.4μm膜厚(6%腈丙基苯基-94%二甲基聚硅氧烷固定液),或其他等效毛细管色谱柱。 /p p   5.3 气体冷阱浓缩仪:具有自动定量取样及自动添加标准气体、内标的功能。至少具有二级冷阱:其中第一级冷阱能冷却到-180℃,第二级冷阱能冷却到-50℃:若具有冷冻聚焦功能的第三级冷阱(能冷却到-180℃),效果更好。气体浓缩仪与气相色谱-质谱联用仪连接管路均使用惰性化材质,并能在50℃~150℃范围加热。 /p p   5.4 浓缩仪自动进样器:可实现采样罐样品自动进样。 /p p   5.5 罐清洗装置:能将采样罐抽至真空(& lt 10Pa),具有加温、加湿、加压清洗功能。 /p p   5.6 气体稀释装置:最大稀释倍数可达1000倍。 /p p   5.7 采样罐:内壁惰性化处理的不锈钢采样罐,容积3.2L、6L等规格。耐压值& gt 241kPa。 /p p   5.8 液氮罐:不锈钢材质,容积为100L~200L。 /p p   5.9 流量控制器:与采样罐配套使用,使用前用标准流量计校准。 /p p   5.10 校准流量计:在0.5ml/min~10.0ml/min或10ml/min~500ml/min范围精确测定流量。 /p p   5.11 真空压力表:精确要求≤7kPa(1psi),压力范围:-101kPa~202kPa。 /p p   5.12 抽气泵:双通道无油采样泵,双通道能独立调节流量。 /p p   5.13 采样管:足够长度的聚四氟乙烯管。5.14过滤器或玻璃棉过滤头:过滤器孔径≤10μm,或直接将实验用玻璃棉加装在采样管前端,过滤排气中颗粒物。 /p p   6 样品 /p p   6.1 采样前准备罐清洗:使用罐清洗装置对采样罐进行清洗,清洗过程可按罐清洗装置说明书进行操作。清洗过程中可对采样罐进行加湿,降低罐体活性吸附。必要时可对采样罐在50℃~80℃进行加温清洗。清洗完毕后,将采样罐抽至真空(& lt 10Pa),待用。每清洗20只采样罐,应至少取一只清洗后的罐注入高纯氮气,分析氮气样品,以确定清洗后的采样罐是否清洁。每个采集高浓度样品的真空罐在使用后应标识,清洗后放置1天以上,使用前进行本底污染的分析,确认无污染残留后使用。 /p p   6.2 预调查在测试固定污染源废气中挥发性有机物排气前,需事先调查污染源相关信息,包括企业生产使用的有机溶剂名称及用量、生产负荷、生产工艺、废气治理工艺等情况。 /p p   6.3 采样 /p p   6.3.1 有组织采样按照GB/T16157、HJ/T373、HJ/T397的相关规定和采样要求,确定采样位置、采样频次和采样时间,进行样品采集。 /p p   6.3.1.1 采样管路连接。如图1管路连接。洗涤瓶和吸附剂用于排放废气的吸收处理。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/f0a97bce-a009-40e9-af91-b8898aa8989a.jpg" / /p p & nbsp /p p & nbsp   系统漏气检查:关上采样管出口三通阀,打开抽气泵抽气,使真空压力表负压上升到13kPa,关闭抽气泵一侧阀门,如压力计压力在1min内下降不超过0.15kPa,则视为系统不漏气。如发现漏气,要重新检查、安装,再次检漏,确认系统不漏气后方可采样。当排放口排气压力为正压或常压时,可直接用聚四氟乙烯采样管连接不锈钢罐进行采样,在采样管前端加塞玻璃棉过滤头。连接管路应尽可能短,内径应大于6mm。不锈钢罐安装流量控制器,根据排气中VOCs浓度的高低,调节流量控制器来控制采样时间,一般采集样品20min~60min。当排放口排气压力为负压时,应按照图1所示不锈钢罐采样系统连接。在聚四氟乙烯采样管后连接一个三通阀门,分别连接不锈钢罐和抽气泵。采样前,开启连接抽气泵一侧的阀门,以1L/min流量抽气约5min,置换采样系统的空气。然后切换至不锈钢罐的气路,开启阀门使气体进入不锈钢罐。连接管路应尽可能短,内径应大于6mm。不锈钢罐安装流量控制器,根据排气中VOCs浓度的高低,调节流量控制器来控制采样时间,一般采集样品20min~60min。流量控制器采样流量对应的采样时间见表1。 /p p style=" text-align: center " img title=" 4.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/1ed36cb3-6d07-41e9-828a-e6574e1f5699.jpg" /   /p p & nbsp /p p   6.3.1.2 同步测定并记录排气管道内废气温度、流量和含湿量等参数。 /p p   6.3.1.3 由于质控等特殊要求,需要采集平行样品时,可将三通阀更换为四通阀,将负压相同的两个不锈钢罐并联,同时开启,同步采集。 /p p   6.3.2 无组织采样按照HJ/T55的相关规定和采样要求,确定采样点位、采样频次和采样时间,进行样品采集。 /p p   6.3.2.1 开启不锈钢罐控制阀门。当采集瞬时样品时,只需开启不锈钢罐阀门,使无组织气体被吸入不锈钢罐内,达到压力平衡后关闭不锈钢罐。当需要采集累积时段样品时,不锈钢罐安装流量控制器,根据无组织中VOCs含量大小调整持续采样时间。不同恒定流量对应的采样时间见表1。 /p p   6.3.2.2 同步测定并记录大气压力、风速风向、环境温度等气象参数。 /p p   6.4 全程序空白采样将高纯氮气(4.5)注入预先清洗好并抽至真空的采样罐(5.7)带至采样现场,与同批次采集样品后的采样罐一起送回实验室分析。 /p p   6.5 样品保存不锈钢罐采样后,立即将阀门拧紧密封。样品在常温下保存,采样后尽快分析,14天内分析完毕。 /p p   7 分析 /p p   7.1 仪器参考条件 /p p   7.1.1 预浓缩仪进样装置条件一级冷阱:捕集温度:-150℃ 解析温度:10℃ 阀温:100℃ 烘烤温度:150℃ 烘烤时间:5min 二级冷阱:捕集温度:-30℃ 解析温度:180℃ 烘烤温度:180℃ 烘烤时间:2.5min 三级聚焦:聚焦温度:-160℃ 解析时间:2.5min。7.1.2气相色谱仪参考条件柱温:50℃(5min)??℃/min?℃(2min)??℃/min?℃(1min) 载气流量:1.0ml/min 进样口温度:140℃ 溶剂延迟时间:2min 载气流量:1.0ml/min 分流比:10:1。 /p p   7.1.3 质谱仪参考条件扫描方式:全扫描或选择离子扫描,选择离子扫描参数参考表2 扫描范围:30aum~200aum 离子化能量:70eV。 /p p style=" text-align: center " img title=" 5.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/0633fc24-82db-45f5-bb5e-47e0f33318a1.jpg" / /p p   7.2 仪器性能检查在分析样品前,需要检查GC/MS仪器性能。将4-溴氟苯(BFB)(4.3)1μL(50ng)进样,得到的BFB关键离子丰度必须符合表3中的标准。 /p p style=" text-align: center " img title=" 6.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/f81001d2-5d95-49dc-8f72-4288bf0ac3ae.jpg" /    /p p   7.3 校准 /p p   7.3.1 标准系列配制将VOC标准气体(4.1)的钢瓶和高纯氮气(4.5)钢瓶与气体稀释装置(5.6)连接,设定稀释倍数,打开钢瓶阀门调节两种气体的流速,待流速稳定后取预先清洗好并抽至真空的采样罐(5.7)连在气体稀释装置(5.6)上,打开采样罐阀门开始配气。配制1.0mg/m3、2.0mg/m3、5.0mg/m3、10.0mg/m3、20.0mg/m3(可根据实际样品情况调整)的标准系列。 /p p   7.3.2 内标使用气体配制内标使用气体浓度为5.0mg/m3。将内标标准气体(4.2)按7.3.1步骤配制而成。 /p p   7.3.2 校准曲线绘制通过浓缩仪自动进样器(5.4)分别抽取1.0mg/m3、2.0mg/m3、5.0mg/m3、10.0mg/m3、20.0mg/m3标准系列气体400ml,同时加入5.0mg/m3内标使用气体100ml,按照仪器参考条件,依次从低浓度到高浓度进行测定。根据目标化合物/内标化合物质量比和目标化合物/内标化合物特征质量离子峰面积比,用相对响应因子(RRF)绘制校准曲线。按照公式(1)计算目标化合物的相对响应因子(RRF)。 /p p style=" text-align: center " img title=" 7.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/467c1605-df2c-47d8-857f-366254063acf.jpg" /    /p p & nbsp /p p   7.3.3 标准色谱图目标化合物参考色谱图见图2。 /p p style=" text-align: center " img title=" 8.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/e33d0bdb-4eb7-4761-a50d-fb5b6548ce04.jpg" /    /p p   7.3.4 目标化合物出峰时间详见附录B,附表B-1。7.4样品测定通过浓缩仪自动进样器(5.4)抽取样品400ml,同时加入5.0mg/m3内标使用气体100ml,按照仪器参考条件进行测定。 /p p   7.5 全程序空白样品测定按照与样品测定相同的操作步骤进行全程序空白样品的测定。 /p p   8 结果计算与表示 /p p   8.1 定性以全扫描方式进行测定,根据样品中目标化合物的相对保留时间、定量离子和辅助定性离子间的丰度比与标准中目标化合物对比来定性。样品中目标化合物的相对保留时间(RRT)与校准系列中该化合物的相对保留时间的偏差应在?3.0%内。校准系列目标化合物的相对离子丰度高于10%以上的所有离子在样品中要存在。标准和样品谱图之间上述特定离子的相对强度要在20%之内。按照公式(2)计算相对保留时间。 /p p style=" text-align: center " img title=" 9.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/1dcedb09-0915-4232-ade5-fa45c4d8f3ad.jpg" /    /p p   8.2 定量 /p p   8.2.1 目标化合物的浓度计算采用平均相对响应因子(RRF)进行定量计算,平均相对响应因子按照公式(3)计算,样品中目标化合物的浓度按照公式(4)进行计算。 /p p style=" text-align: center " img title=" 10.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/96c92845-3949-481d-8186-22de4ae11916.jpg" /    /p p & nbsp   8.2.2 总挥发性有机化合物(TVOC)的浓度计算 /p p & nbsp   空气样品中TVOC的浓度按公式(5)进行计算。?? /p p style=" text-align: center " img title=" 11.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/8d14fb5b-e6c7-4d7d-b302-8122c6649f01.jpg" /    /p p   8.3 结果表示列出所有目标化合物的浓度。当目标化合物的浓度小于1mg/m3时,分析结果保留至小数点后3位,当目标化合物的浓度大于等于1mg/m3时,保留3位有效数字。 /p p   9 精密度和准确度配制挥发性有机物含量为5.0mg/m3标准样品,连续进样5次,精密度由相对标准偏差表示,结果小于10% 准确度由相对误差表示,结果小于15%。结果详见附录C。 /p p   10 质量保证和质量控制 /p p   10.1 全程序空白每批样品应至少做一个全程序空白样品,目标化合物浓度均应低于方法测定下限。否则应查找原因,并采取相应措施,消除干扰或污染。 /p p   10.2 空白加标每批样品应至少做一个空白加标,回收率应在80%~120%。 /p p   10.3 平行样品分析每10个样品或每批样品(少于10个)采样采集平行样品,平行样品分析相对偏差小于30%。10.4每批样品应分析一个校准曲线中间浓度点的样品,其相对误差要在20%以内。若超出允许范围,应重新配制中间浓度点,若还不能满足要求,应重新绘制校准曲线。10.5系统处理要求试验中用到的不锈钢罐及其配气系统、清洗系统和预浓缩进样系统,管路内壁都需要硅烷化处理,减少对目标化合物的吸附。 /p p   11 注意事项 /p p   11.1 采样时,应根据实际情况注意温度、湿度及颗粒物等因素对采样效率的影响。 /p p   11.2 实验室环境应远离有机溶剂,降低、消除有机溶剂和其它挥发性有机物的本底干扰。 /p p   11.3 进样系统、冷阱浓缩系统中气路连接材料挥发出的挥发性有机物会对分析造成干扰。适当升高、延长烘烤时间,将干扰降至最低。 /p p   11.4 所有样品经过的管路和接头均需进行惰性化处理,并保温以消除样品吸附、冷凝和交叉污染。 /p p   11.5 易挥发性有机物在运输保存过程中可能会经阀门等部件扩散进入采样罐中污染样品。样品采集结束后,须确认阀门完全关闭,并用密封帽密封采样罐采样口,隔绝外界气体,可有效降低此类干扰。 /p p   11.6 分析高浓度样品后,须增加空白分析,如发现分析系统有残留,可启用气体冷阱浓缩仪的烘烤程序,去除残留。 /p p style=" text-align: center " img title=" 12.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/e7de60aa-8ae0-4901-9782-72e6e2947b07.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 13.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/a9853489-4702-497f-bcf4-5e103b8aa972.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 14.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/721fae4c-d91f-4ef5-ba55-962ea8c9682d.jpg" / /p p /p
  • 河南省有色金属行业协会发布《焙烧钼精矿化学分析方法 钼、铜含量的测定 波长色散X-射线荧光光谱法(铌内标法)》等22项团体标准
    各相关单位:根据《河南省有色金属行业协会团体标准管理办法》的有关规定,河南省有色金属行业协会批准发布《焙烧钼精矿化学分析方法 钼、铜含量的测定 波长色散X-射线荧光光谱法(铌内标法)》等22项团体标准(详见附件),自2023年12月31日起实施,现予以公告。附件:22项团体标准编号、名称、起草单位一览表 序号编号标准名称起草单位主要起草人实施日期1T/HNNMIA 37-2023铝用炭素焙烧焦油资源化利用规范中铝郑州有色金属研究院有限公司、山西三晋碳素股份有限公司、河南华慧有色工程设计有限公司、万基控股集团石墨制品有限公司、河南中孚炭素有限公司、河南神火炭素新材料有限责任公司杨宏杰、罗钟生、郭彦生、茹德敏、罗英涛、孙丽贞、张继光、刘建军、刘彤、王玉杰、马志华、许炎锋、赵明超2023-12-312T/HNNMIA 38-2023企业温室气体排放核算方法与报告指南铝电解槽中铝郑州有色金属研究院有限公司、中铝环保节能集团有限公司李新华、张树朝、李荣柱、仓向辉、姜治安、罗丽芬、余伟奇、寇帆、卢成、朱君罡、王文广、瞿媛媛2023-12-313T/HNNMIA 39-2023质量分级及“领跑者”评价要求重熔用铝锭中铝郑州有色金属研究院有限公司、包头铝业有限公司、云南铝业股份有限公司、鹤庆溢鑫铝业有限公司寇帆、仓向辉、石磊、王开爱、张蓝霄、刘凤杰、单鑫、罗安民、邓志锋2023-12-314T/HNNMIA 40-2023质量分级及“领跑者”评价要求铝电解用预焙阳极中铝郑州有色金属研究院有限公司、中铝山西新材料有限公司、济南万瑞炭素有限责任公司、鹤庆溢鑫铝业有限公司张树朝、仓向辉、寇帆、马卫丹、崔军峰、郭丽娜、王波、王玉强、邓志锋2023-12-315T/HNNMIA 41-2023铝电解槽用侧部复合块中铝郑州有色金属研究院有限公司、焦作市北星耐火材料有限公司、中国有色集团晋铝耐材有限公司、中铝工业服务有限公司西宁分公司卢成、刘源、仓向辉、寇帆、李东东、朱君罡、阮克胜、杨磊、梁冬梅2023-12-316T/HNNMIA 42-2023铝电解打壳锤头耐磨性测试方法中铝郑州有色金属研究院有限公司、内蒙古华云新材料有限公司、包头铝业有限公司、遵义铝业股份有限公司、广西华磊新材料有限公司、广元中孚高精铝材有限公司侯光辉、李冬生、马军义、张亚楠、刘丹、温瑞宇、王文印、田建明、陈善永、周剑、周晓红、李德赞、张晓东、郭庆峰、张华锋、姜治安、王俊伟、王慧瑶2023-12-317T/HNNMIA 43-2023铝电解废阴极炭块资源化利用规范中铝郑州有色金属研究院有限公司、万基控股集团石墨制品有限公司、河南中孚炭素有限公司、河南神火炭素新材料有限责任公司罗钟生、刘建军、杜婷婷、王珣、孙丽贞、王玉杰、刘彤、马志华、许炎锋、赵明超2023-12-318T/HNNMIA 44-2023焙烧钼精矿化学分析方法 钼、铜含量的测定 波长色散X-射线荧光光谱法(铌内标法)洛阳栾川钼业集团股份有限公司、洛阳栾川钼业集团冶炼有限责任公司、栾川县产品质量检验检测中心、栾川龙宇钼业有限公司车文芳、姚洪霞、周春仙、李明、常富强、王小红、崔关怀、王君花、侯凯、周哲、李晓燕、杨翠、汤平平、李延槐、陈杰2023-12-319T/HNNMIA 45-2023钼精矿化学分析方法钼含量的测定 微波消解-钼酸铅重量法洛阳栾川钼业集团股份有限公司、栾川县产品质量检验检测中心、栾川龙宇钼业有限公司、栾川县大东坡钼钨矿业有限公司、洛阳栾川钼业集团冶炼有限责任公司姚建斐、史丽娟、刘素娟、李雪、刘英英、申琳琳、朱孔贺、原娜娜、朱新玉、杨云云、刘珊珊、王璇、李延槐、陈杰、周延松2023-12-3110T/HNNMIA 46-2023钼精矿化学分析方法钼、铜、铅、钙、三氧化钨、二氧化硅含量的测定 波长色散X-射线荧光光谱法(铌内标法)洛阳栾川钼业集团股份有限公司、栾川县三强钼钨有限公司、栾川县产品质量检验检测中心、栾川龙宇钼业有限公司、洛阳栾川钼业集团冶炼有限责任公司曹伟强、刘素娟、姚建斐、贺阁、段亚南、史丽娟、李向楠、谢晓丹、董雪姣、段艳阁、常富强、王留晓、李延槐、李曦阳、陈杰2023-12-3111T/HNNMIA 47-2023钼酸铵化学分析方法氟含量的测定 离子选择性电极法 洛阳栾川钼业集团股份有限公司、栾川县产品质量检验检测中心、栾川龙宇钼业有限公司、洛阳豫鹭矿业有限责任公司、洛阳栾川钼业集团冶炼有限责任公司周哲、罗凯、段亚南、杨绍泷、曹伟强、周春仙、贺阁、朱孔贺、姚洪霞、王亚丽、杨亚楠、李延槐、李凤荣、陈杰、王俊杰2023-12-3112T/HNNMIA 48-2023铅铋合金化学分析方法 铅量和铋量的测定Na2EDTA 滴定法河南豫光金铅股份有限公司、河南豫光锌业有限公司、河南国之信检测检验技术有限公司、河南金利金铅集团有限公司、济源市万洋冶炼(集团)有限公司孔建敏、杨杰、朱晓宇、许双宝、范萍萍、赵凯、李凯、刘家钦、刘艳华、颜江平、袁奔驰、李秉彥、闫清艳、苗贤委2023-12-3113T/HNNMIA 49-2023酸泥 汞含量的测定 铜试剂滴定法河南豫光金铅股份有限公司、 河南国之信检测检验技术有限公司、 河南豫光锌业有限公司、 安徽铜冠有色金属(池州)有限责任公司 、河南中原黄金冶炼厂有限责任公司牛军民、 张全胜、 周君玲、 马金梅、 卫平、 刘家钦、 刘艳华 、牛鹏波、 徐淑敏、姚亚军、 麻瑞苡2023-12-3114T/HNNMIA 50-2023酸泥 硒含量的测定 硫代硫酸钠滴定法河南豫光金铅股份有限公司、 河南国之信检测检验技术有限公司、 河南豫光锌业有限公司、 安徽铜冠有色金属(池州)有限责任公司、 河南中原黄金冶炼厂有限责任公司牛军民、 张全胜、 周君玲、 吴梅梅、 王九菊、 刘家钦、 刘艳华、 牛鹏波、 徐淑敏 、姚亚军、 麻瑞苡2023-12-3115T/HNNMIA 51-2023锌精矿化学分析方法氯含量的测定 氯化银比浊法河南豫光锌业有限公司、河南豫光金铅股份有限公司、中州铝业有限公司徐淑敏、李艳晶、牛鹏波、周玲、耿翠翠、赵晓文、周君玲、张海丽、王阳阳、贾青、贺婕2023-12-3116T/HNNMIA 52-2023铝灰化学分析方法铝含量的测定 气体容量法河南中孚实业股份有限公司、中铝郑州有色金属研究院有限公司、河南科创铝基新材料有限公司、河南中孚铝业有限公司樊军伟、骆帝兴、石磊、孙雅琴、张涛、毛冬艳、牛会娟、禹海燕、焦跃辉、刘楠、李玉莲、胡珂2023-12-3117T/HNNMIA 53-2023铝用炭素生产用石油焦挥发分分析方法河南中孚实业股份有限公司、中铝郑州有色金属研究院有限公司、河南科创铝基新材料有限公司、河南中孚炭素有限公司、河南中孚铝业有限公司、四川广元中孚有限公司樊军伟、骆帝兴、石磊、孙雅琴、张涛、张海燕、牛会娟、焦跃辉、毛冬艳、李玉莲、刘楠、胡珂、黄二军2023-12-3118T/HNNMIA 54-2023器件封装键合用镀金铝线河南理工大学、浙江东尼电子股份有限公司、河南科技大学、合肥中晶新材料有限公司,河南优克电子材料有限公司 曹军、周洪亮、吴雪峰、沈晓宇、丁勇、王福荣、张跃敏、吕长春、周延军、李绍林、张俊超、程平2023-12-3119T/HNNMIA 55-2023微细铜锡合金丝河南理工大学,浙江东尼电子股份有限公司、河南科技大学、常州恒丰特导股份有限公司,河南优克电子材料有限公司曹军,周洪亮,吴雪峰,张俊超、吕长春、沈晓宇、丁勇、陈鼎彪、周延军2023-12-3120T/HNNMIA 56-2023银铜带中铝洛阳铜加工有限公司师凯信、王梦娜、张娟、张梦雨、朱迎利、许春伟、郭云辉2023-12-3121T/HNNMIA 57-2023轧制镜面铝及铝合金板、带、箔材中铝河南洛阳铝加工有限公司、中铝材料应用研究院有限公司、中铝瑞闽股份有限公司、洛阳万基铝加工有限公司、洛阳昆特铝业有限公司、深圳市兴力宏金属材料有限公司、沈阳美拓金属有限公司徐巍昆、赖爱玲、吴广奇、李永锋、刘辉、高崇、韦拥、侯保平、梁重权、孟妙华、李长巍2023-12-3122T/HNNMIA 58-2023食品容器用再生铝合金箔河南明泰铝业股份有限公司、中南大学、河南明泰科技发展有限公司、河南义瑞新材料科技有限公司、郑州明晟新材料科技有限公司、河南爱纽牧新材料有限公司刘杰、闫帅杰、邓艳超、李伟坡、王斌、杨正高、王军伟、柴明科、刘涛、孙文峰2023-12-31河南省有色金属行业协会2023年12月4日关于发布《铝用炭素焙烧焦油资源化利用规范》等22项团体标准的公告.pdf
  • “100家实验室”专题:访中科院化学所北京质谱中心
    为广泛征求用户的意见和需求,了解中国科学仪器市场的实际情况和仪器应用情况,仪器信息网自2008年6月1日开始,对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。近期,仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第三十四站:中国科学院化学研究所北京质谱中心。   中国科学院化学研究所北京质谱中心,是根据《国务院关于“九五”期间深化科技体制改革的决定》中提出的“要采取有力措施,促进共建、共用大型仪器设备”的精神,由科学技术部、中科院和教育部共同出资,于1998年12月建立。   北京质谱中心成立以来,成功完成其科学研究、人才培训、测试服务三个中心的功能定位,作为面向全国科研机构和生产企业的开放性公共技术平台,充分发挥了现有仪器的性能,不失时机地开展了各类质谱学和质谱应用技术方面的科学研究,取得了一批具有创新和实际应用意义的科研成果,增加了自身的质谱技术储备。   王光辉研究员和熊少祥研究员热情接待了仪器信息网到访人员,据介绍,北京质谱中心装备了多台不同类型的质谱仪,配有多种电离技术。其中,傅立叶变换离子回旋共振(FT-ICR)质谱仪是中国大陆引进的第一台超高分辨率质谱仪,无论使用哪种电离技术,都可以给出准确的离子质量数,误差小于百万分之四(外标法),可以进行多级质谱分析。     我国第一台FT-ICR质谱仪   这台仪器承担着重要的检测任务,自运营后基本上都是24小时运转,除去节假日,很少停机。在我们采访之际,了解到这台FT-ICR质谱仪的真空泵停止了运转,王光辉研究员正带领实验室的部分工作人员维修这台FT-ICR质谱仪。由于其复杂的结构和电路,所以一旦出现故障,其维修过程也是一个高难度、高挑战的巨大工程。王光辉研究员利用多年的质谱操作经验,仔细研究了真空泵的内部构造,甚至自己研究各个部件的电路图,关键部件的维修和调试过程中,完全是靠自主研发和自购原材料,为国家和本实验室节省了很大的维修费用。   王光辉老师向我们讲解维修仪器的技术难题   就在截稿之日,记者通过电话了解到,这台高端精密仪器已经修理完毕并投入使用,在短短的两天内,已分析了近百个高难度的样品,获得数据的准确度多在2ppm左右,充分说明这台仪器已达到维修之前的最佳水平。   另外,北京质谱中心还配有基质辅助激光解吸电离-飞行时间(MALDI-TOF)质谱仪,这台仪器则可以分析分子量高达数十万的分子。   Autoflex III飞行时间质谱系统(MALDI-TOF)   北京质谱中心其他的分析仪器:   QP2010型GC/MS质谱仪   GCT型GC-TOF质谱仪   2010型LC/MS质谱仪   Ultima Global型Q-TOF质谱仪   北京质谱中心是中国第一个大型科学仪器共用中心的试点,目的是要统筹资金、共享仪器,建立一个仪器配套、人员精干的专业化大型仪器中心。北京质谱中心自1998年成立后每年国家拨款20万补贴,作为仪器维护、实验室运转的费用。自2009年开始,国家不再供给补贴,中心完全自负盈亏。而记者了解质谱中心每台仪器的维护成本相当高,以FT-ICR质谱仪为例,平均每年的液氦需要8万左右,再加上液氮的费用,一年的维护成本就已经达到十几万。   由于集中使用资金,保证了北京质谱中心能有精良而配套的质谱仪器,因此可以承担覆盖面很广的各种分析任务:从非极性分子到极性分子,从有机物小分子到生物大分子及合成高分子,从纯化合物结构分析到复杂混合物的联用分析,从一般性结构分析到疑难的结构分析。   北京质谱中心成立至今,为中科院、教育部、卫生部、公安部、军事医学科学院等部委所属的研究机构和国内生产企业提供了大量的高质量分析测试服务。所测样品种类繁多,来自全国各地,许多是在当地难以解决的高难度样品和问题。样品中三分之二以上属于国家自然科学基金、攀登计划、863、973、国家科技攻关、国防军工等重要项目。   北京质谱中心的科研人员在完成分析测试任务的同时,积极开展相关的科学研究。其获得的学术成果,在国内外核心学术期刊上发表论文约100篇,并多次被邀请作大会报告或专题报告,达到了扩大北京质谱中心影响,与国内外同行交流学术思想和工作经验的良好效果。   王光辉研究员(左二)、熊少祥研究员(左三)和仪器信息网工作人员   采访后记   本次采访过程中,令笔者印象深刻的莫过于:王光辉研究员带领北京质谱中心工作人员成功维修、升级改造中国第一台FT-ICR质谱仪的事情,除去科研人工成本之外,仅仅再投入几万元的资金就使这台高端仪器重新运转起来、充分发挥其效能。   可以说,大型科学仪器设备的升级改造,对于改善我们的科研基础条件,逐步提升现有大型科学仪器的应用水平,具有非凡的意义 同时,充分挖掘现有科技资源的潜力,盘活了国家固定资产,又具有良好的经济社会效益。   目前,由于市场需求与行业发展,国家的确需要投入大量的人力、物力新建各种检测机构,但同时也可能存在重复建设的情况,或许政府机构对检测机构应合理规划,并对已有检测机构给予更多支持或进行结构调整,同时,科技部与各地省市部门在大型仪器设备升级改造项目支持政策上适度倾斜,在资源共享的基础上充分发挥新老检测机构的功能。   附录:北京质谱中心近几年取得的学术成果   北京质谱中心先后主持、参加了国家自然科学基金、中国科学院重大项目、北京市自然科学基金等多项研究项目。这些研究项目的组织和实施,充分发挥了北京质谱中心的研究中心功能,在分析方法上取得了一批具有创新性意义和实用价值的成果,极大地支持和促进了化学和生命科学中的基础研究。现略举数例如下:   (1)首次发展了一种简便易行而且廉价的样品靶表面处理方法,可以在靶面上形成一层疏水薄膜,从而使分析样品的最小需要量下降了约2个数量级,对于分子量为1000左右的多肽,在样品靶改进之前,需要约0.1 pmol的样品才能得到信噪比S/N 10:1的质谱图,而样品靶处理之后则只需要约1 fmol的样品即能得到信噪比相当的质谱图(灵敏度提高了2个数量级),而且质量测定的误差由原来的大于100ppm下降到小于30ppm。这一成果对当前处于研究热点的蛋白质组研究具有重大的应用价值,解决了含量低的蛋白质组分,用常规的质谱技术无法检测的难题。已经成功地用于研究脊椎损伤修复过程蛋白质或多肽的变化等项目中的蛋白质鉴定。   (2)用电喷雾电离-傅立叶变换离子回旋共振质谱,分别测定了从牛脑、蝎毒、芋螺毒素、蚯蚓中提取分离得到的具有生物活性的蛋白质的精确分子量,方法简单、快速。研究的从罂粟花粉中分离得到的17肽,其对人胃癌肿瘤细胞(BGC-823)和膀胱癌肿瘤细胞(ET)有一定的抑制效果。另外,用ESI/CID方法,分析了多种具有生物活性的多肽,分别获得了完整的b系列离子及y系列离子,从而准确地确定了多肽的序列,其具有的高分辨、高准确度特点,是其它质谱无法相比的。   (3)研究了用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱测定了一系列甲克型液晶高分子材料的新方法,获得了分子量分布规律,确定了末端基 测定了一系列发光高分子材料的分子量分布及推断其不同的末端基。准确地确定了高分子材料的结构。为改进合成工艺和改善高分子材料的性能提供了可靠的实验数据。其分析方法和实验数据推广应用到了包括国外新加坡大学等单位。   (4)利用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR-MS),分析了复合粘土和采油添加剂样品中的两类复杂表面活性剂成份。结果表明:高分辨FT-ICR-MS,可以简单、快速、准确地获得两类化合物的结构信息,利用其高准确度的质量测定数据,计算出复杂样品中各组份的元素组成,鉴定出具体化合物,显示了FT-ICR-MS的在分子结构分析和未知物鉴定中的强大能力。   (5)对基质辅助激光解吸电离飞行时间(MALDI-TOF)质谱表征大环多糖进行了研究,探讨了基质种类、添加剂、样品浓度、制备方法等因素的影响,建立了MALDI-TOF质谱分析大环多糖的方法,对两个从植物中提取得到的实际样品,进行了测定,获得了满意的结果。   (6)选用了包括纳米粒子在内的多种化合物作为基质或辅助物,以甘油、硝基苄醇、液体石蜡等为溶剂,形成了多种不同组成的液相基质。以多肽、蛋白、大环寡糖、小分子有机化合物等为测试样品,系统地考察所用液相基质对各种类型化合物的MALDI-TOF质谱分析的适用情况,找到了一些具有较大普适性的液相基质体系,建立了新的利用液相基质定性、定量的MALDI-MS分析方法。   (7) 目前,将内标物引入质谱中以保证质量测定准确度的方法,还存在许多问题。最近本实验室发明了一种新型的多功能大气压下离子枪(已申请专利),使用这种离子枪的组合,能方便、可靠地将内标物引入质谱中,从而显著地提高了质量测定的准确度,该方法已在本实验室的 Q-TOF质谱仪上进行严格的考查,在三个月的日常分析中,分析了近百个各种类型的实际样品,获得质量测定准确度在3ppm。Q-TOF质谱仪装备了该离子枪后,性能得到显著提高。该离子枪还可用于进行多种分子离子反应的研究。
  • 解读|GB/T 39560.12-2024 《电子电气产品中某些物质的测定第12部分:气相色谱-质谱法同时测定聚合物中的多溴联苯、多溴二苯醚和邻苯二甲酸酯》
    2024年6月29日,《电子电气产品中限用物质的限量要求》(GB/T 26572-2011)的《第1号修改单》获得正式批准。这一修改单扩大了中国RoHS限用物质的范围,新增了四种邻苯二甲酸酯类物质。受管控的限用物质总数增至10项,标志着中国在电子电气产品环保管理方面迈出了重要一步。该修改单预计将于2026年1月1日起正式实施。同时,第14号公告还批准发布了标准GB/T 39560.12-2024《电子电气产品中某些物质的测定第12部分:气相色谱-质谱法同时测定聚合物中的多溴联苯、多溴二苯醚和邻苯二甲酸酯》。这项标准作为中国RoHS检测邻苯类物质的方法,将于2024年10月1日开始实施。GB_T 39560_12-2024 《电子电气产品中某些物质的测定第12部分_气相色谱-质谱法同时测定聚合物中的多溴联苯、多溴二苯醚和邻苯二甲酸酯》.pdf近日,GB/T 39560.12-2024全文也已公布,该标准规定了气相色谱-质谱法同时测定聚合物中多溴联苯、多溴二苯醚和邻苯二甲酸酯。目的在于确定一种适应于同时测定电子电气产品中多溴联苯、多溴二苯醚和邻苯二甲酸酯的技术方法。制定背景此次GB/T39560系列标准是为了适应产业对新种类有害物质限制的要求和新型检测技术发展,保持我国RoHS检测技术及结果国际一致。在推动实现中国RoHS与国际的对接互认,努力成为全球电器电子行业绿色发展的参与者、引领者的过程中起到了重要的作用。制定过程本文件等同采用IEC 62321-12:2023《电工产品中某些物质的测定第12部分:气相色谱-质谱法同时测定聚合物中的多溴联苯、多溴二苯醚和邻苯二甲酸酯》。本文件还做了下列编辑性修改:-为了与我国现有标准系列一致,将标准名称改为《电子电气产品中某些物质的测定第12部分:气相色谱-质谱法同时测定聚合物中的多溴联苯、多澳二苯醚和邻苯二甲酸酷》:更改了IEC原文的两误,将11.2e)中的“用5个校准点的结果(根据表5)”更改为“用5个校准点的结果(根据表6)”标准GB/T 39560.12-2024主要内容原理:聚合物中不同种类的化合物,如PBB、PBDE、BBP、DBP、DEHP和DIBP等,通过超声辅助同时萃取,然后采用气相色谱-质谱仪(GC-MS)的全扫描模式和(或)单(或“选择”)离子监测(SIM)模式进行定性和定量分析。仪器设备:分析天平、容量瓶、超声波清洗器、带有聚四氟乙烯螺帽的离心管、离心机、去活进样口衬管、铝箔、微升注射器或者自动移液管、巴斯德吸管、带100μL玻璃衬管和PTFE衬垫的1.5mL样品小瓶或根据分析系统选择合适的样品瓶(带棕色或琥珀色)、微型振荡器(已知的如漩涡器或漩涡混合器)、使用带毛细管柱连接质谱检测器(电子电离,EI)的气相色谱、对PBB、PBDE和邻苯二甲酸酷化合物有足够分离效率的约15m长的色谱柱、0.45m聚四氧乙滤膜、预清洗过的滤纸。试验过程:1、 制样:推荐使用液氮冷却的低温研磨,并通过500μm的筛子。否则样品切成小于1mm✖ 1mm。2、 制备储备液:PBB、PBDE、邻苯二甲酸酯、内标。3、 萃取:称取100mg±10mg样品加入4mL丙酮/正己烷于离心管中,再加入标记物(分析回收率),超声水浴提前15min,水浴温度不超过40℃。超声结束后5000r/min离心5mim,取上清液于25mL容量瓶,再次加入萃取重复2次后定容。4、加入内标,将内标储备液稀释后加入萃取液中测定。5、 GC-MS检测:优化特定的GC-MS系统可能需要不同的条件,以实现所有校准同系物的有效分离,并满足质量控制(QC)和检测限(LOD)的要求。 色谱柱:非极性(苯基亚芳基聚合物,相当于5%苯基-甲基聚硅氧烷)长度15m;内径0.25mm;膜厚度0.1μm。应尽量使用高温色谱柱。 进样系统:程序升温、冷柱、分流/不分流进样器或类似的进样系统。 进样衬管:4mm在底部带玻璃棉(去活)的单底锥形玻璃衬管。 载气:氦气 1.0mL/min,恒定流量。 柱温箱:100℃保持2min,20℃/min升至320℃保持3 min。 传输线温度:300℃。 离子源温度:230℃。 电离方法:电子电离(EI),70eV 驻留时间:在SIM模式下为50ms.6、标准曲线制定(难点)7、 分析物浓度计算。我们将陆续邀请多位权威标准制定专家深入阐释“中国RoHS升级解读”相关内容,敬请持续关注本话题的最新动态。
  • 盘点!常用气相色谱分析方法
    1.归一化法  把所有出峰的组分含量之和按100%计的定量方法,称为归一化法。  各成分校正因子一致时可用该法,该法简便、准确,特别是进样量不容易准确控制时,进样浓度及进样量的变化的影响很小。  其他操作条件,如流速、柱温等变化对定量结果的影响也很小。GC应用广于HPLC。2.外标法(标准曲线法、直接比较法)  首先用欲测组分的标准样品绘制标准工作曲线。具体作法是:用标准样品配制成不同浓度的标准系列,在与欲测组分相同的色谱条件下,等体积准确量进样,测量各峰的峰面积或峰高,用峰面积或峰高对样品浓度绘制标准工作曲线,此标准工作曲线应是通过原点的直线。若标准工作曲线不通过原点,说明测定方法存在系统误差。标准工作曲线的斜率即为绝对校正因子。  当欲测组分含量变化不大,并已知这一组分的大概含量时,也可以不必绘制标准工作曲线,而用单点校正法,即直接比较法定量。单点校正法实际上是利用原点作为标准工作曲线上的另一个点。因此,当方法存在系统误差时(即标准工作曲线不通过原点),单点校正法的误差较大。因此规定,y=ax+b 。b的绝对值应不大于100%响应值是y的2%。  标准曲线法的优点:绘制好标准工作曲线后测定工作就很简单了,计算时可直接从标准工作曲线上读出含量,这对大量样品分析十分合适。特别是标准工作曲线绘制后可以使用一段时间,在此段时间内可经常用一个标准样品对标准工作曲线进行单点校正,以确定该标准工作曲线是否还可使用.  标准曲线法的缺点:每次样品分析的色谱条件(检测器的响应性能,柱温度,流动相流速及组成,进样量,柱效等)很难完全相同,因此容易出现较大误差。另外,标准工作曲线绘制时,一般使用欲测组分的标准样品(或已知准确含量的样品),因此对样品前处理过程中欲测组分的变化无法进行补偿。3.内标法  选择适宜的物质作为欲测组分的参比物,定量加到样品中去,依据欲测组分和参比物在检测器上的响应值(峰面积或峰高)之比和参比物加入的量进行定量分析的方法称为内标法。  内标法的关键是选择合适的内标物。内标物应是原样品中不存在的纯物质,该物质的性质应尽可能与欲测组分相近,不与被测样品起化学反应,同时要能完全溶于被测样品中。内标物的峰应尽可能接近欲测组分的峰,或位于几个欲测组分的峰中间,但必须与样品中的所有峰不重叠,即完全分开。一般会选择标准物质的同位素物质作为内标物。  内标法的优点:进样量的变化,色谱条件的微小变化对内标法定量结果的影响不大,特别是在样品前处理(如浓缩、萃取,衍生化等)前加入内标物,然后再进行前处理时,可部分补偿欲测组分在样品前处理时的损失。若要获得很高精度的结果时,可以加入数种内标物,以提高定量分析的精度。  内标法的缺点:选择合适的内标物比较困难,内标物的称量要准确,操作较麻烦。使用内标法定量时要测量欲测组分和内标物的两个峰的峰面积(或峰高),根据误差叠加原理,内标法定量的误差中,由于峰面积测量引起的误差是标准曲线法定量,但是由于进样量的变化和色谱条件变化引起的误差,内标法比标准曲线法要小很多,所以总的来说,内标法定量比标准曲线法定量的准确度和精密度都要好。4.标准加入法  标准加入法实质上是一种特殊的内标法,是在选择不到合适的内标物时,以欲测组分的纯物质为内标物,加入到待测样品中,然后在相同的色谱条件下,测定加入欲测组分纯物质前后欲测组分的峰面积(或峰高),从而计算欲测组分在样品中的含量的方法。  标准加入法的优点:不需要另外的标准物质作内标物,只需欲测组分的纯物质,进样量不必十分准确,操作简单。若在样品的前处理之前就加入已知准确量的欲测组分,则可以完全补偿欲测组分在前处理过程中的损失,是色谱分析中较常用的定量分析方法。  标准加入法的缺点:要求加入欲测组分前后两次色谱测定的色谱条件完全相同,以保证两次测定时的校正因子完全相等,否则将引起分析测定的误差。
  • 助力精准医疗I岛津临床质谱一针实现25种精神安定药物监测
    导读精神安定类药物是具有舒缓焦虑、安眠、肌肉松弛、癫痫或痉挛的辅助治疗等作用的药物。此类药物在药代动力学方面存在显著的个体差异。在药物剂量几乎相同的情况下,不同个体的体内稳态药物浓度可以相差20倍以上,其原因可能是患者在共患疾病、年龄、合并用药和遗传特性方面的不同导致的药物在吸收、分布、代谢、排泄方面的差异[1]。 依照中国药理学会发布的《治疗药物监测工作规范专家共识》及AGNP发布的《精神科治疗药物监测共识指南》,需使用TDM(therapeutic drug monitoring,治疗药物监测)指导精神安定类药物治疗。岛津应对方案利用岛津临床质谱,可建立血浆样品中25种精神安定类药物的快速准确定量分析。岛津临床质谱 11.0 min内即可完成25种精神安定类药物分析 血浆样品使用试剂进行蛋白沉淀后即可移取上清液,进样分析。采用内标法定量。基质样本定量下限色谱图 色谱条件质谱条件方法学结果 线性关系、精密度依据各级别基质标准品浓度,采用内标法制作校准曲线。所有待测化合物的线性关系良好,线性相关系数均大于0.99。按前处理方法和分析条件对低浓度点质控品连续分析6次,以考察仪器精密度。保留时间和浓度的相对标准偏差分别在0.07 ~ 0.16%和0.77 ~ 6.84%之间,结果表明仪器稳定性良好。 表1. 方法学结果表 质控样品检测结果按前处理方法和分析条件对低、高两个浓度的质控品进行分析,质控品的准确度结果如下表。低、高两个浓度水平的质控测定值均在靶值范围之内,满足要求。 表2. 质控样品检测结果 结语使用岛津临床质谱建立了一针进样同时分析血浆中25种精神安定类药物的检测方法。该方法分析速度快、灵敏度高、准确性好等特点,可为临床精神安定类药物的浓度监测提供参考。 参考文献:[1]AGNP精神科治疗药物监测共识指南:2011[J]. 实用药物与临床, 2016, 19(10):26.*文中推荐技术方法方案仅用于医学专业人士技术交流,不作为临床诊断依据。 撰稿人:徐明
  • 岛津原位电离质谱新技术闪耀亮相第六届中国原位质谱会议
    2019年11月14日至16日,由中国质谱学会主办的第六届中国原位质谱会议在南京香格里拉酒店召开。本次会议邀请了近50位来自国内外知名院校、相关行业的专家学者作大会报告,并得到了国内外多家高校、科研机构、企事业单位200余位分析工作者的支持和参与。诸位学者共聚一堂,讨论了原位电离质谱技术发展及应用新趋势等多个方面的话题。岛津公司多款原位电离质谱技术如DCBI、PESI在本次会议上亮相,岛津中国创新中心投稿的Poster《DPiMS-8060快速筛查和定量检测细辛和天仙藤中的马兜铃酸和马兜铃内酰胺》,获得了与会者的广泛关注。 DCBI(解吸电晕束离子源)是一种可在常压下对固态或液态样品进行快速、直接分析的离子源,其工作原理是利用被加热后的可见等离子电晕束,通过其产生的亚稳态氦原子和其它离子对样品直接进行解吸电离。可以实现高灵敏度实时分析,离子源安装和拆卸方便,可用于快速检测、公安法医、食品安全等广泛的应用领域。 DCBI+LCMS-8040 岛津最新推出的原位探针电喷雾离子源——PESI(Probe Electro Spray Ionization),可用于岛津LC/MS和LC-MS/MS,商品名分别为DPiMS-2020和DPiMS-8060。无需样品前处理即可实现简便、快捷的质谱分析。DPiMS-8060+LCMS-8060PESI技术具有以下特点:1、高性能的样品原位质谱分析。2、无需直接加热,适用于热不稳定化合物分析。3、有效避免复杂基质对质谱仪的污染。该技术适用于各类样本的测定,如体液、组织切片和植物样本等。 简便快捷的工作流程 本次大会上,岛津介绍了基于DPiMS-8060建立的中草药中马兜铃酸类物质的快速筛查和定量分析方法。该方法能够在20s内完成4种马兜铃酸和1种马兜铃内酰胺的定性定量分析,校准曲线相关系数大于0.999,检出限0.04-0.66μg/g,定量限在0.13-1.99μg/g。精密度和加标回收率都能够满足快速筛查的要求。马兜铃酸、马兜铃内酰胺及内标的MRM色谱图马兜铃酸类物质主要包含两个类型,一类是马兜铃酸(Aristolochic acid),一类是马兜铃内酰胺(Aristolactam)。世界卫生组织国际癌症研究机构将马兜铃酸、含马兜铃酸的植物列在一类致癌物清单中。中国药典(2015版)收录了三种含马兜铃酸的草药:天仙藤、马兜铃和细辛。目前,TLC、LC和LC-MS/MS是主要的检测方法。然而,TLC法难于准确定量,LC和LCMS方法需要采用固相萃取和色谱分离等手段,前处理和分析时间长,消耗大量的有机溶剂。本方法具有不需要复杂的前处理,分析速度快(20s),不需要流动相,不需要雾化气和脱溶剂气等特点。同时,该方法分析速度快、重复性好、灵敏度高,适合中草药中马兜铃酸类物质的快速筛查与定量分析。 更多科技前沿,敬请关注“岛津科技资讯通”微信公众号。
  • 国内首个《医疗机构临床质谱实验室建设共识》正式发布!
    近期,国内首个《医疗机构临床质谱实验室建设共识》出炉,从临床质谱实验室通用要求、人员、环境、仪器、试剂及耗材要求等方面进行了相应的规范与指导。该共识最大的优点在于给出了非常多细节和明确的建议,解决了很多临床医院缺乏专业指导的情况下,在建设实验室的过程中无从下手的问题。虽然目前国家对质谱实验室并不存在硬性的建设要求和审查批准,但质谱平台涉及到的易燃易爆、毒性、挥发性等硬性风险,和高专业性、低自动化带来的人员、管理上的软性高需求都使之在实际建设开展中远远复杂于其他临床常见实验室。中华医学会检验医学分会临床生化检验学组、中国医学装备协会检验医学分会联合领域内专家制定此篇共识。  下为共识核心内容摘要:  近年来,随着质谱技术越来越多地应用于临床检验领域,配置质谱仪器、建设临床质谱实验室已成为众多医疗机构及第三方医学检测实验室的选择。与常规生化免疫系统相比,质谱分析检测系统对实验室环境的要求更为严格,需配备的辅助设备、耗材、试剂种类更为繁多,手工操作环节更加繁琐,同时对操作人员的技术能力要求更高。  如何建设安全高效、工作流程顺畅且符合质量规范要求的临床质谱实验室仍是医疗机构面临的严峻考验。为规范医疗机构临床质谱实验室建设,中华医学会检验医学分会临床生化检验学组、中国医学装备协会检验医学分会联合领域内专家从临床质谱实验室通用要求、人员、环境、仪器、试剂及耗材要求等方面制定共识。  该共识覆盖了临床检验目前使用较多的多个质谱平台(不包括应用于微生物领域的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术平台):主要应用于代谢物和药物监测的液相色谱串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术平台、应用于微量元素检测的电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS)技术平台,和目前初步应用于在淀粉样变分型、M蛋白血症分型等临床诊断和鉴别诊断的高分辨率质谱平台。  一、通用要求  (一)管理要求  临床质谱实验室建设和运行应满足《医疗机构临床实验室管理办法》[10]等相关法律法规要求。临床质谱实验室可开展很多常规生化免疫方法无法检测的特殊项目,部分项目目前仍无注册的商品化试剂,使用实验室自建方法开展检测时应参考《医疗器械监督管理条例》(2021年6月1日实施)第53条的规定[11], 临床质谱实验室开展诊疗项目也应符合国家及地方相关规定。  质谱方法是许多重要检验项目检测的首选方法,然而临床质谱实验室的运行相对常规检测平台更加复杂,因此,应加强临床质谱实验室质量体系建设和日常质量管理,保障医疗安全。实验室可参照中国合格评定国家认可委员会《医学实验室质量和能力认可准则》(GB/T 22576.1)[12]、《医学检验实验室基本标准(试行)》和《医学检验实验室管理规范(试行)》国卫医发[2016]37号[13, 14]、《医学检验实验室管理暂行办法》[15]、《临床实验室设计总则》(GB/T 20469-2006)[16]、《临床实验室室间质量评价要求》(GB/T 20470-2006)[17]、《实验室生物安全通用要求》(GB 19489-2004)[18]等建立质量体系和管理要求,同时可参考美国病理家学会实验室认可检查清单中质谱相关条款完善相关程序。  (二)临床质谱实验室平台设置  基于满足临床需求、保障医疗安全质量及实现资源共享的原则,同一医疗机构内应集中设置临床质谱实验室。  推荐在医疗机构检验科内设立单独的临床质谱专业组,或者在检验科生化及免疫专业的组织架构下设置临床质谱实验室。根据实验室规模和不同质谱技术的技术特点和临床预期用途差异,可进一步根据临床需求分为定量检测组(LC-MS/MS、ICP-MS等)和定性检测组(高分辨质谱、质谱成像等) 或者基于待测物的临床应用可分为药物浓度组、激素检测组等。  (三)检验项目设置  开展临床质谱检验项目应综合考虑技术可及性和临床需求迫切性,优先考虑开展权威指南推荐的可明显提高诊断准确性的项目。另外,虽然色谱质谱技术对多种项目检测具有明显优势,但现阶段自动化程度低、仪器昂贵,故应充分考虑依托质谱技术开展检验项目的前沿性及实用性 检验项目开展后的质量保证,如室内质控、室间质评或实验室间比对等因素也应被充分考量。基于质谱技术的临床应用现状,本共识推荐开展的检验项目有:内分泌相关指标(类固醇激素、儿茶酚胺及代谢产物、肾素活性等)、遗传代谢病相关指标(氨基酸、有机酸、脂肪酸、酰基肉碱等)、治疗药物监测(免疫抑制剂、抗菌药物、精神类药物等)、营养素系列指标(维生素、微量元素等),部分多肽类标志物(如胰岛素样生长因子、胃泌素等),以及化学品中毒(重金属、农药等)的定性定量检测。  二、人员资格及岗位职责  (一)实验室主任和/或技术主管(实验室负责人)  实验室主任和/或技术主管应具有2年以上质谱实验室工作经验,充分了解质谱技术的优势、局限性、发展趋势及临床应用的适宜场景 具有较强的色谱质谱专业理论知识和丰富的技术实践经验 同时具有较强的组织管理与协调能力。实验室主任和/或技术主管主要职责包括:组织、管理实验室的各项检测工作,确保实验室设施设备完善,确保实验室环境及日常行为符合生物安全、化学品安全和消防安全要求,确保使用的检测系统和质量体系有效运行,制定实验室检测项目清单及相应的分析性能质量目标,负责检测报告的签审和解释等。实验室主任或技术主管应定期对技术人员进行规范化操作培训和考核[19]。  (二)技术人员  技术人员应具备临床检验、分析化学、药物分析或质谱相关教育背景,需熟练掌握色谱及质谱技术理论、仪器设备使用维护、检验项目标准操作规程(standard operation procedure,SOP)、质量控制方法,完成相关岗前培训及实操考核。  实验室应严格按照培训考核的项目种类和仪器类型授权上岗,人员轮岗后应重新进行培训及考核。质谱检测项目前处理步骤繁琐,自动化程度低,对技术人员的操作要求高。人员岗位相对固定有利于及时处理各类故障问题,保证检测质量,保障报告按时发出,结果报告审核人员应经过系统的临床检验或药学专业培训,具备质谱分析相关知识,并通过国家规定的检验人员技能考试。  建议1 临床质谱实验室主任和/或技术主管应具备质谱理论知识、实践经验及组织协调能力,应根据相关规定和实验室实际情况建立和制定临床质谱实验室的质量管理体系及管理规范、实验室各类制度等,以保障临床质谱实验室有序运行并高效服务临床。  建议2 临床质谱实验室技术人员应经过色谱质谱原理、仪器使用及维护、检测项目SOP、结果分析处理等专项培训,考核合格方可上岗 离岗半年需再次进行操作培训及考核 离岗超过2年,需经过再次理论培训、操作培训及考核。  建议3 临床质谱实验室技术人员岗位应相对固定,如需轮岗,建议同一岗位在岗时间不短于1年。  三、实验室设计、建设要求  (一)实验室布局  应根据开展的项目种类、仪器型号及配套设备的数量等测算临床质谱实验室所需的总面积,以及不同分区的面积分配。因质谱实验室涉及复杂的暖通装修及各种供电、供水等管路设计,故应充分考虑实验室空间的高度、外排系统等,需符合环境要求。  实验室应合理分配开展工作的空间,其设计应确保用户服务的质量、安全和有效,以及实验室员工、患者和来访者的健康和安全,实验室应评估和确定工作空间的充分性和适宜性。如有条件,无机类前处理操作区域与有机类前处理操作区域应分隔。此外,由于色谱-质谱仪易受环境洁净度、温/湿度、空气流、射频辐射及电磁场的影响,前处理和色谱分离环节使用的强挥发性的有机溶剂对人体损害较大,质谱仪真空泵噪音较强等原因,质谱室应设置在空间充足,通风良好且符合生物安全要求的区域内,不宜设置在患者诊疗区域内 如设置在检验科内,应与检验科其他功能空间有效分隔。在布局中应充分考量色谱-质谱检测系统对于通风、温湿度、供电系统的要求及其与周边实验室的兼容性,同时应远离震动源、远离大于10高斯的磁场(如核磁共振仪和扇形磁场质谱仪),避免日光直射,尽可能减少周围环境的射频辐射。  临床质谱实验室应基于工作流程、不同实验活动的不相容性及仪器运行期间相互影响的可能性等因素,进行有效的分区。ICP-MS产热量大,建议单独分区放置。为降低噪声及有害气体对实验人员的影响,还应充分考虑通过电脑远程控制系统实现人机分离。氮气发生器及空气压缩机等会散发大量热量及产生噪声,推荐将其放置于独立房间。此外,应有充足的标本、耗材、试剂存储空间,应设置专门区域安置冲淋装置、洗眼装置、急救箱及消防器材等。若为独立的实验室还应设置天平称量区及更衣室等。  建议4 质谱实验室应设置于相对独立的区域,不与常规生化、免疫等检测区混设,不与患者诊疗区域混设 ICP-MS建议设置于独立空间或在同一空间距离其他质谱设备较远的位置。  1.样本制备区:应在样本制备区配备足够的通风设施。质谱前处理过程中涉及有机试剂、挥发性酸、碱的操作应在通风橱中完成 自动移液工作站应该配备万向排气罩 应充分评估临床工作量、预处理操作时长及检测周转时间(turn-around time,TAT)要求,配备足够的通风橱、试验台,建议双侧操作试验台间距应1.6 m,单侧操作试验台距墙面或其他实体间距1.2 m,以保证同时操作不受干扰。可根据配置的通风橱、通风试剂柜及试验台的数量等测算样本制备区所需面积。初建实验室临床业务尚未确定时,可根据医院规模和业务类型估算样本制备区面积。  2.仪器区:应充分整合不同仪器制造商的安装条件及使用要求,对于直接影响检测质量的环境温湿度等应至少遵从制造商建议。通常,每台仪器(液相和质谱)长度在2.0 m左右,宽度在1.0 m左右。应根据设备型号、重量、体积选配合适规格的色谱质谱仪器专用工作台或根据色谱质谱设备规格设计通用实验台。工作台应结实稳定,可承受质谱、色谱、电脑等设备的重量。工作台后应预留出一定的维护空间,以方便工作人员对质谱仪器的维护保养。由于色谱、质谱设备及气体制备装置重量偏大,故工作台承重应不低于500 kg/m2, 如无法达到,应采用钢板分散压力。当实验室内无法实现人机分离时,应为机械泵加装减噪罩,建议装载于工作台下方并高于地面,周围留有足够的空间便于散热和维修保养。另外由于需要在吊顶内部铺设气体管路、电路等,建议吊顶内高度(即吊顶距天花板的高度)不低于0.8 m,用于铺设各类气体管路、通风管路、空调、除湿机、消防管路等设备安装及维护空间 吊顶至地面高度应满足质谱仪器放置需要,建议不低于2.8 m。  建议5 仪器区面积应根据仪器数量进行规划。实验台后应预留宽度不少于0.5 m的空间,实验台设计参考建议9,建议为每台仪器配置不少于7.5 m2的空间。  建议6 仪器区吊顶内高度不低于0.8 m,吊顶至地面间高度不低于2.8 m。  3.结果分析及报告区:应配备计算机及相应工作软件远程连接仪器区电脑,方便结果分析及报告发送。该区应该实现“人机分离”,尽可能地降低仪器噪音和环境对人体的危害。所有仪器设备的计算机及远程控制的计算机不可接入广域网。  4. 气源区:由于质谱仪正常运转会使用各种气体(如氮气、氩气等),实验室需要预留出存储或制备气体的空间 如实验室空间充足,建议设置集中供气房间(气源区)。气源区不宜距离仪器区及标本处理区过远,以免影响气压,同时该区域应便于运输及更换气瓶。  5. 耗材区:应在常温库房固定位置放置耗材,定期增补,保证供给充足,可同检验科其他耗材空间共用。  6.样本及检测试剂储存区:应配备冷藏、冷冻、低温冷冻冰箱,保证检测试剂和临床样本放置于合适的储存条件,临床样本与检测试剂应分开放置。  7.废液处置区:应依据《医疗废物管理条例》[20]、《医疗卫生机构医疗废物管理办法》[21]等法规,结合各实验室及所在单位的实际情况,制定排废标准。质谱分析及样本制备后所产生的污水大部分含有有机溶剂、酸、碱、盐等,均应进行必要的处理,符合国家排放标准后,方可排入城市污水管网 或者收集后(收集过程中应存放于相对独立、通风良好的空间)由有资质的废水处理机构进行处理。  建议7 质谱实验室宜设立独立的样本制备区、仪器区、结果分析及报告区、气源区,以上区域间应有明确的物理分隔以达到相应的环境要求。  建议8 对于拟配置设备及预期检测项目用途尚不明确的待建实验室,建议质谱实验室总面积不低于50 m2,按照样本制备区∶仪器区∶结果分析区∶其他=3∶5∶1∶2进行区域划分。  建议9 对预期用途及设备配置相对明确的实验室可以按照以下方法评估:样本制备区面积=(通风橱底面积×数量+实验台面积+大型设备底面积+其他)×2.0 m2 仪器区面积=质谱仪数量×6.0 m2。气源区面积可按照配置的氮气发生器、空气压缩机等的实际面积测算,通常1台质谱仪配套气体供应空间不少于1.0 m2,气源区面积不少于5.0 m2,该房间与质谱仪安装地点距离不宜超过10.0 m。  (二)环境及设施要求  1.洁净度:灰尘吸潮后质谱仪内部芯片或焊点处易产生锈斑,导致开机瞬间发生放电,进而导致电源或电路板故障。另外,散热过滤网上的灰尘会阻碍仪器内部热量向外散发,可导致仪器重要部件如电路板、涡轮泵等过热损坏。ICP-MS测定的微量元素在样本中的含量很低,易受环境中灰尘等影响。  建议10 仪器区应保持环境洁净无尘,推荐配备空气净化器、窗户防尘网、空调出风口的空气过滤器等。通风设施良好的实验室不建议开窗。  2.通风:甲醇、乙腈、正己烷、挥发性酸、碱等试剂是质谱实验室常用的流动相及提取试剂,存在潜在肝肾毒性及神经毒性等,因此,质谱实验室除满足一般检验科实验室6~8次/h全新风换气要求外,还应充分考虑不同操作步骤可能存在的挥发性气体损害风险,配置通风橱、万向排风罩等通风设备,以保障实验室人员安全。通风橱、万向排风罩一般风速达0.5 m/s即可满足要求,但对于挥发性较强、气味较大的操作,可适当增加风速,以便及时将废气排出室内。LC-MS/MS废气排放口距离排风口大于3.0 m以上的需加装排废管路,且仪器端的排废口风速应达0.5 m/s以上。对于无机质谱ICP-MS需安装专用排风系统,根据不同厂家要求风速一般需达8.0~15.0 m/s,且仪器端应有防冷凝水回流设计。各类排风系统的排放口都应有防雨水倒灌回流设计。通风橱、万向排风罩、排废管路等应为独立控制系统,建议有“一备一用”功能设计,最好有故障触发报警功能,以便能及时采取应对措施。  建议11 样本制备区涉及有机溶剂或挥发性酸、碱的使用均需在通风橱中完成,故应充分评估项目数、标本量及TAT要求,设置充足的通风橱,建议不少于2台1.5 m通风橱。  建议12 仪器区需根据实验室拟安装的质谱设备的位置和台数配备足够数量的万向排风罩,或按照每3.0~4.0 m2均匀排布万向排风罩,风速应大于0.5 m/s 废液瓶管路接口应尽可能密封。  建议13 统筹估算所有通风设备的风量及风口,合理设计风道及室外风机系统,建议单独配置风机系统电源(配电箱)。  建议14 ICP-MS应根据仪器要求设置独立的排风系统,风量应不小于8.0 m/s。  3.温湿度:为保证仪器状态的稳定,仪器区应保持恒温恒湿,应配置温湿度计进行监测,有条件的实验室,建议配备24 h智能监控系统,灵活设置不同区域的温湿度警戒值,失控时能及时通知相关人员采取措施。质谱仪通常可耐受的温度范围为15~30 ℃,温度过高会使电路板长期高温工作,降低仪器寿命 湿度过高会降低电子元件的绝缘强度,空气中的水分附着在绝缘材料的表面,使电子元件的绝缘电阻降低,设备的泄漏电流大大增加,造成绝缘击穿,产生电气故障,所以应根据不同质谱仪的制造商手册要求设置允许温湿度范围。另外,由于质谱仪散热量大,应计算每台质谱仪的散热量后,统一评估集中空调是否满足运行要求,如不满足应加装独立的空调。),空气压缩机及氮气发生器等设备散热量大,其所在空间需配备空调,保持室温不超过30 ℃。  建议15 仪器区最佳温度宜控制在20 ℃,温度波动小于2 ℃/h,最佳湿度宜控制在35%~50%,空气湿度过高推荐配备除湿器,空气干燥地区推荐配备加湿器。  4.噪音:质谱仪器、机械泵、氮气发生器、超声清洗仪等均会产生较大噪音,应尽量实行“人机分离”操作,另外采取必要的隔音或降噪措施,如将机械泵放入降噪箱中,优先选择不用泵油、噪音更小的干泵。  建议16 仪器区采用穿孔吸音板等材料进行装修,机械泵放入降噪箱中。进入仪器区宜佩戴降噪耳机。  5.供电设施:不同型号质谱的用电需求不同,应依照厂家提供的仪器用电需求进行供电,另外需配备不间断电源(uninterruptible power system, UPS)以防止突然断电导致的仪器损坏。每套色谱质谱仪或质谱仪应根据不同厂家的仪器配置情况配备足够的电源插座。氮气发生器及空气压缩机等仪器因通、断电时的瞬时电流大,比正常工作时高,较易熔断保险,压缩机的启动和停止会对电网电压造成干扰,所以建议将质谱仪和氮气发生器的电路分开。冰箱、自动化前处理工作站、超高速离心机及其他重要辅助设备同样应配备UPS。电源电压波动应小于5%。电源应具有良好的接地措施,接地电阻应小于4 Ω。电源插座有接地线、零线和火线,安装方法应符合电工规范(左零右相)。地线与零线的电压要求小于3 V。  建议17 每台色谱质谱仪器应设有独立开关,电源应有断电保护功能(断电之后重新输入电压不能自动上电,仪器有说明不允许使用漏电保护功能的除外)。  建议18 临床质谱实验室可根据未来5年质谱仪配置规划,参照不同种类质谱仪用电一般标准,统一评估用电量,设立独立配电箱并设置集中UPS。  6.供水设施:分析用水包括样本制备过程用水和流动相配制用水。样本制备及流动相配制应使用超纯水(电阻18.2 MΩ/cm),超纯水纯度要求可参照行业标准《临床实验室试剂用纯化水》[22]。可使用超纯水机制备超纯水,应监控水质并定期更换滤膜 另外也可使用商品化超纯水。  7.供气设施:质谱实验室应配备供气设施,用于质谱仪以及样本前处理的正压固相萃取装置、氮吹仪等。质谱仪通常用氮气作为辅助气,根据仪器要求配制氮气,一般要求氮气的纯度在99.99%以上,且需保证气源供气充足且稳定,推荐采用氮气发生器为质谱仪提供氮气。质谱仪还会使用清洁空气、氩气、氦气等作为辅助气,可采用空气压缩机、液氩钢瓶、氦气钢瓶等供气。  所有的气体管路应避免泄漏,气体传输推荐使用医用级不锈钢管道,气路接口应定期进行泄漏检测,压力阀应定期进行性能评估。气源区应有气体泄漏检测报警装置(对于氮气、氦气、氩气没有专门的泄漏报警装置,可采用氧气报警装置,保证气体室内氧气含量充足,以防实验人员在气体室内窒息)。  建议19 根据拟采购的质谱仪种类、品牌等,评估用气种类和最大负荷流量,统一配置相关供气设备。配置设备建议根据实验室诊疗项目发展规划及医疗应急需求按不少于评估量的150%配置。  8.危化品存储设施:质谱实验室常用的溶剂如甲醇、乙腈、正己烷等均为易燃溶剂,应配备易燃试剂专用柜,实行双人双锁管理,并有准确的出入库登记、使用记录。若实验室用到易腐蚀性化学品(如盐酸等)及易制爆化学品(如硝酸等),则应配备专用的易腐蚀化学品柜和易制爆化学品柜,均实行双人双锁管理,有出入库记录,并且设有监控。定期盘点所有的化学品。以上物品管理需满足医院及当地公安机关相关规定和要求。  建议20 应配备防腐蚀、防火及防爆专用试剂柜。在密闭空间内存放挥发性有机溶剂的试剂柜,应连接排风系统,排风量不小于0.5 m/s。  四、分析仪器及设备  (一)分析仪器  1.分析仪器的选择:出具临床检测报告的质谱分析仪器应该具备中华人民共和国医疗器械注册证,且出厂日期在注册证有效期内。需根据临床检测项目需求选择相应类型的质谱仪器。(1)液相色谱-三重四极杆质谱(LC-QQQ-MS):实验室开展内源性代谢物检测如维生素、氨基酸、胆汁酸、儿茶酚胺、类固醇激素、神经递质、β-淀粉样蛋白,以及药物浓度监测等项目应配备LC-QQQ-MS仪器。(2)电感耦合等离子体质谱:实验室开展无机元素检测项目(如碘、锌、硒等)应配备ICP-MS仪器。(3)气相色谱-质谱:实验室开展有机酸检测等项目应配置气相色谱-质谱仪器。(4)高分辨质谱:实验室开展毒物与药物筛查、蛋白鉴定分型等检测项目,在LC-QQQ-MS基础上可以增配高分辨质谱仪器。  分析仪器必须经过检定校准合格、性能验证符合要求后方可使用,并根据设备使用年限制定验证周期。仪器应有明显的运行状态标识并指定专人负责管理,具有使用、维护及维修的记录。  建议21 建议充分调研临床需求,确定所需要的合适的质谱仪类型。对小分子代谢物定量检测,建议配备LC-QQQ-MS 对无机元素定量,建议配备ICP-MS 对具有有机酸及相关代谢物检测需求的实验室,建议配备气相色谱-质谱仪器 有毒物、药物筛查及蛋白质组学等需求的可在LC-QQQ-MS基础上配备高分辨质谱仪器。  2.分析仪器的使用:使用仪器前,技术人员必须熟知仪器使用说明及项目操作SOP,通过相关考核,方可进行独立操作 使用前需要确保仪器用试剂、电、气均正常。  使用仪器时,技术人员需对质谱离子源等部件进行日常维护 开始进样前,应对以下要点进行核查:确认离子源的类型并保证安装正确 核对色谱柱型号及安装方向正确 检查流动相配制正确、体积足够、并且在效期内,配制流动相需记录配制日期、配制人等信息 检查废液桶未满且适用(液面达90%需更换) 检查样品室并对已测样本进行清理 启动系统,排出液相系统管路中的气泡,检查质谱仪器状态、参数是否正常 调用项目方法对仪器进行平衡,并进行系统适用性测试来进行仪器状态考察,观察系统压力、仪器状态、分析物色谱峰的保留时间以及质谱的响应值,正确设置进样板类型,并确保样本盘中样本位置与序列表中一致,满足要求后正式进样。  使用仪器后,技术人员需要根据检测物质及流动相对仪器进行冲洗。定期对仪器系统适应性结果进行分析,回顾仪器状态,若存在信号异常应及时进行维护或维修。定期进行仪器表面及部分部件的擦拭清洗,去除污物或灰尘。  建议22 建立完整的仪器使用前、中、后操作及维护保养SOP,严格按照规程操作并保留完整记录。  建议23 每年至少对质谱仪进行一次预防性维护。  3.分析仪器的质量控制措施:根据《液相色谱-质谱临床应用建议》[19]可将分析仪器的质量控制措施分为系统适用性测试和周期性质量监控。系统适用性测试:推荐至少在每个分析批次之前、预防性维护之后、仪器卸真空后或者是当系统平衡出现问题的时候进行系统适用性测试,以确保检测系统处于正常状态。周期性质量监控:仪器设备重大维修、维护保养、移动后,需评估仪器的性能指标与维修、维护保养、移动前保持一致,还需评估前后临床样本检测结果的偏移程度。  建议24 系统适应性测试既可以选择厂家提供的校准溶液,也可以选择检测项目的低浓度标准品溶液,测试仪器的灵敏度和稳定性,保证满足临床检测要求。  建议25 仪器设备校准合格、性能验证符合要求后方可使用。在用仪器设备应实行周期校准,并保存校准报告。  (二)前处理及其他设备的配置及使用  根据实验室检测项目需要,配备以下样本前处理设备及其他辅助设备。  1.正/负压装置:检测项目的样本前处理若用到固相萃取,则应配备正压或者负压装置。负压装置还需配备真空泵,正压装置则需配备氮气源。  2.氮吹装置:根据检测项目的前处理需求,配备多孔氮吹仪(连接氮气源或空气源),加速样本前处理环节中的溶剂挥发,推荐将氮吹装置放于通风橱中或连接排风装置,避免操作过程中可能存在的挥发性气体的损害风险。  建议26 质谱实验室前处理应根据需要配备氮吹仪、正/负压装置、自动样本处理系统。氮吹仪和正压装置应配备独立的气源,防止前处理操作影响质谱仪器供气的稳定性。  3.全自动样本处理系统:根据检测项目前处理方法学需求,可配备自动化前处理设备,以方便样本的处理。  4.其他辅助设备的配置及相关管理要求:样品前处理过程中涉及的关键仪器设备(包括计量器具、辅助设备等)要定期检定、校准、验证。分析天平、移液器、容量瓶、pH计等器具设备应制定计量周期,定期参加法定计量部门或有资质的计量服务机构检验,并保存计量检验证书。另外,根据实验需要可配制真空浓缩仪、离心机等 前处理中可能需要对流动相容器、玻璃器皿等进行清洗,应配置自来水池、水池旁应配备洗眼器。  五、试剂及耗材  (一)试剂的选择和制备  1.商品化试剂盒:开展检测项目应优先选择获得医疗器械注册证的商品化试剂盒 按照常规试剂盒管理,建立购买、验收入库、贮存和使用的SOP,并有准确的入库、保存、使用和有效期记录 应该在预开展本项目的仪器上论证试剂盒的系统适用性,方法学评价的数据需符合临床指南的要求。  2.自制试剂:目前尚没有商品化试剂盒的检测项目,可根据《液相色谱-质谱临床应用建议》、《液相色谱串联质谱临床检测方法的开发与验证》推荐[19, 23],建立实验室自建方法。实验室自建方法可购买和使用商品化的校准品,当无法获得商品化校准品时,可考虑自行配制,自制校准品的基质尽可能同临床样本相似或经过基质效应验证不受基质影响[23]。购买的校准品通常是粉末状或高浓度溶液,不能直接使用,应通过称量、混合、稀释等手段进一步制备校准溶液[24]。校准品优先推荐使用有证标准物质,若此物质不可获得,应尽量选择满足权威计量和标准物质研制机构研制的物质或具有明确定值信息的物质,确认分析证书内容的完整性并留存。分析过程涉及的标准品和试剂的纯度、级别、规格和来源应符合实验要求 自制校准品的批次更换应建立相应的接受标准,以免引入系统误差。内标的使用可校正基质效应以及样本萃取、色谱分离和离子化过程中产生的偏差,内标应选择样本中不存在的非内源性物质,可采用结构类似物或稳定同位素内标,推荐使用稳定同位素标记(氘标、13C标记)的内标,质荷比差异应大于3,且纯度应满足分析要求,建议在98%以上。其他试剂应满足色谱、质谱仪器使用的纯度要求。应科学论证自制试剂的性能,方法学评价的数据需符合临床指南的要求或满足预期用途。  3.质控品的选择和制备:优先选择商品化的质控品,无法获得商品化质控时,可考虑自行配制。一般需配制高、中、低3个浓度的质控,根据待测物的浓度分布选择合适的质控水平。质控品的基质应与待测样本相同或尽可能同待测样本接近,自制质控品可使用患者混合样本或进行预期浓度待测物添加的混合样本。  建议27 对于无商品化试剂的项目,可采用自建方法,并进行完整的方法学评价。对于已有注册商品化试剂的项目,应首选商品化试剂,并在该实验室系统上进行性能验证。推荐采用第三方质控品,自制质控品应评估均匀性、稳定性等。  (二)耗材的选择和使用  样本采集、前处理过程以及样本分析过程中所涉及到的所有耗材(如离心管、固相萃取板以及色谱柱等),都应建立购买、验收入库、贮存和使用的SOP,并有准确的出/入库登记、使用、维护及性能记录。耗材的厂家和批次不同可能会对实验结果造成影响,若有耗材发生变更,则需要开展相关验证实验。  六、检验样本及程序要求  质谱检测样本类型可为尿液、全血、血清、血浆、脑脊液、干血片等,应根据临床检测项目的具体需求选择合适的样本类型,并关注影响样本的可能因素如溶血、脂血等。检验样本及程序要求同临床生化免疫其他项目,针对质谱实验室特殊项目的检测及程序要求可参考《液相色谱-质谱临床应用建议》[19]、《CLSI C62A》[25]等质谱相关文件。  质谱在临床应用越来越多,本共识重点对医疗机构临床质谱实验室建设中的关键环节进行了阐述,本共识将适时修订,以满足临床规范化应用的需求。  执笔人:禹松林(中国医学科学院 北京协和医院检验科),马晓丽(中国医学科学院 北京协和医院检验科),杜鲁涛(山东大学第二医院检验科),邱玲(中国医学科学院 北京协和医院检验科)
  • 北京博赛德参加第23届天津市色谱质谱学术技术交流会
    2018年9月7日,由天津市色谱研究会主办的第23届天津市色谱质谱学术技术交流会暨天津市色谱研究会成立40BCT在天津市科技工作者之家召开。本次会议以“前沿色谱、色质联用新方法、新技术及其应用的BCT新进展”为主题,来自各高校、研究院所、政府实验室、公司、企业、第三方检测机构等各领域相关技术人员近200人参加了此次会议。 北京博赛德科技有限公司作为专业VOC解决方案提供商参加了本次会议,并在会议上展出了多款先进的VOC前处理设备,以及先进的便携式气相色谱质谱联用仪,同时针对当前如火如荼的VOC监测工作,北京博赛德还推出了大气VOC手工监测方案、大气VOC自动监测方案,以及污染源VOC监测方案,吸引了众多行业专家、高校老师、企业领导人员前来参观咨询。博赛德展台博赛德展出仪器北京博赛德参会代表受邀分切天津市色谱研究会40岁生日“大蛋糕”,祝贺天津市色谱研究会越办越好。展品介绍INFICON的Hapsite ER 便携式车载气质联用仪 HAPSITE ER便携/车载气相色谱质谱联用仪主要用于现场检测、鉴别和定量挥发性有机化合物(VOCs)、工业毒性化合物(TICs )、工业毒性材料(TIMs)、化学战剂(CWAs ) 以及选定的半挥发性有机化合物(SVOCs),随时随地提供可靠的结果。气相色谱的高效分离与质谱的准确定性相结合,被认为是分析精度高,正确鉴别有机化合物有效的手段之一。使用HAPSITE便携/车载气相色谱质谱联用仪,可在数分钟内取得结果,作出与生命、健康、安全和环境有关的关键性决定。 该设备在全球已销售了上千台,被广泛地、成熟地应用到了很多领域。而其连续在线分析功能更是被应用到了河流、水库、饮用水源地及污染源等的预警系统中去。 吹扫捕集浓缩仪CDS 7000ECDS7000E吹扫捕集浓缩进样系统以BCT的仪器性能和结实耐用的可靠性获得了用户和市场的一致认可和好评。CDS7000E是CDS新推出的7000的升级产品,它秉承了7000的诸多特性,并且外型更小,设计更加紧凑。7000E标准配泡沫传感器、Windows界面操作软件、8通阀设计的捕集阱和除湿阱(用于除水),样品传输管路加热模块,样品加热功能(选配),电子流量控制(选配),以及可更换的PEEK和硅烷化处理不锈钢样品气路系统,所有这些特性使得7000E具有更高的性能和BCT的色谱分离。 CDS 7550S热解析自动进样器作为对CDS热解析产品线的扩展,CDS在原有受欢迎的CDS 7500的基础上开发了一款BCT新的、独立的热解析自动进样器CDS 7500S。与CDS其它自动进样器一样,7500S采用了可靠的抓取式机械臂平台以及由Sulfinert® 管线组成的具有化学惰性的样品流路,可连续分析高达72个样品,具有自动检漏功能和其它诊断功能,以及可选配的内标添加功能。与许多热解析自动进样器不同的是,7500S无须再单独配置一台单独的浓缩仪,既节约了预算,又节省了实验室的台面空间。7500S继承了CDS系列热解析的一个重要特性,那BCT是无须液氮制冷或电子半导体制冷。CDS独有的解析预加热技术在消除半导体制冷带来的各种故障率的同时,能够确保解析时产生BCT的色谱峰,提高色谱分辨率。 解析管老化炉 BCT-700 PLUS BCT700是一款多功能的解析管老化炉,它巧妙的结构设计,BCT少可以只老化1根解析管,BCT多可以同时老化21根解析管,BCT大限度的节省载气。其中每7个管位为一组,可以分别控制不同组老化时的流速和温度,不同组间可以同时老化,也可以单独老化,保证BCT大化工作效率的同时,也避免了无谓的载气和电力的浪费。BCT700老化炉还具备标准管制备功能,大大方便实验室的应用,另外,BCT700的程序升温老化功能,既可以让解析管老化得更彻底,还能符合标准方法的要求。苏码罐 美国ENTECH公司是一家专业 VOCs采样系统生厂商。拥有目前全球先进丰富的气体采样设备生产经验,尤其是苏码罐的经验,其BCT的Silonite 技术被公认为先进的惰性化处理技术之一。随着国内对VOC的重视,环境大气VOC,室内空气VOC,污染源VOC的采样与检测变得BCT关重要。在目前众多的采样及检测方法中,苏码罐方法被公认为准确有效的方法之一。多年来ENTECH一直在这个领域处于领先地位,开发的产品种类丰富,应用广泛,占据全球90%以上的市场。Silonite® 是由 Entech 公司开发的一种熔融的石英涂覆技术。Silonite® 技术创建了一个非常平滑的表面,减少了潜在的化学吸附。高密度的 Silonite® 涂层几乎消除了塑料(Teflon® , Tedlar® 或Siloxane处理表面)材料中普遍存在的吸收影响。 北京博赛德简介:北京博赛德科技有限公司长期专注于VOCs整体解决方案的提供,从采样、前处理、预浓缩、到分析检测,从实验室,在线监测,到应急响应,从污染源到环境大气,均有一整套成熟的解决方案,我们希望通过我们的努力,让VOC的监测数据更加准确全面,从而为我国的环境治理贡献一份自己的力量!
  • 血清(浆)类固醇激素液相色谱-串联质谱检测质量保证专家共识发布
    液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)在人体血清(浆)类固醇激素检测中展现出优于传统免疫学方法的特异性高、分析测量范围宽、多标志物同时检测等特点,已成为国际内分泌学领域相关疾病实验室诊断的首选方法。目前,国内医学实验室开展血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测多参考已发表学术论文和仪器厂家说明书提供的通用操作和检测程序。然而,血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的技术难度大,临床实验室检验人员大多数缺少质谱领域专业培训和实践经验,而通用程序缺乏针对性和实操性,尤其我国尚无针对该检测程序和质量保证的系统性文件,导致实验室间检测结果存在较大差异,阻碍了该技术的临床应用。为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测,共识从检验前、中、后程序及其质量保证进行详细说明,并提出针对性建议,为实验室开展该检测项目提供参考,以推动我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的临床应用和结果一致性。  类固醇激素是一类具有环戊烷多氢菲母核的脂肪烃化合物,根据化学结构及生理功能可分为肾上腺皮质激素(糖皮质激素、盐皮质激素)、性激素(雌激素、雄激素、孕激素)及维生素D [ 1 ] ,在人体生长发育、能量代谢、免疫调节、生育功能调节等方面发挥重要作用。血清(浆)类固醇激素异常与先天性肾上腺皮质增生(congenital adrenal hyperplasia,CAH)、原发性醛固酮增多症、库欣综合征、多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)、儿童发育延迟或性早熟等多种内分泌疾病密切相关 [ 2 ] ,因此其检测广泛应用于多种内分泌疾病的临床研究、诊断以及健康评估。传统免疫学方法尽管自动化程度高,但特异性相对不足,且线性范围窄,难以实现精准检测。液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)具备特异性高、分析测量范围宽等性能优势,且能在短时间内同时准确测定多种类固醇激素及中间代谢产物,是目前精准、全面定量分析血清(浆)类固醇激素的首选方法 [ 3 , 4 ] 。  尽管已有众多研究报道多种类固醇激素的LC-MS/MS检测,包括方法开发和优化 [ 5 , 6 ] 、生物参考区间建立 [ 7 ] 等,国外已有针对血清(浆)雄激素、雌激素LC-MS/MS检测程序的指南 [ 8 ] ,国内有LC-MS/MS临床应用通用建议共识及25羟-维生素D和雄激素LC-MS/MS检测的共识 [ 9 , 10 , 11 ] ,但依然缺乏涵盖检验前、中、后阶段的LC-MS/MS检测操作程序和质量保证的指南和共识。基于此,为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测,中国质谱学会临床质谱专家委员会组织专家参阅国内外相关文献并结合临床应用经验,面向医学实验室临床质谱检验人员,针对肾上腺皮质激素和性激素LC-MS/MS分析全流程的质量保证进行详细说明并提出建议,为实验室开展血清(浆)类固醇激素检测项目提供参考,以推动我国血清(浆)类固醇激素检测的临床应用和结果一致性,提升我国类固醇激素异常相关疾病的精准诊断能力。  01血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验前质量保证  (一)标本采集  人体类固醇激素浓度受多种因素影响,包括昼夜节律、生理周期、采血体位和药物等,应根据临床具体需求和激素水平影响因素,制定合理采样流程,并推荐给标本采集人员和患者。例如:皮质醇分泌通常在清晨6:00—8:00达到峰值浓度,因此峰值监测推荐清晨采集患者血液标本 连续监测则采样时间点应相对固定 [ 12 ] 醛固酮仰卧位采血比直立位采血检测结果低50% [ 13 ] 女性患者进行血清(浆)雌激素检测时需明确卵泡期、黄体期等信息,对于无规律月经周期女性,需明确绝经(特别是早绝经)原因,如自然绝经、外科手术、辐射、药物作用等 [ 14 , 15 ] 。  含有分离胶的促凝管中存在睾酮干扰峰,且分离胶可吸收类固醇激素,标本体积和储存时间也可不同程度影响检测结果 [ 16 ] 。新生儿CAH二级筛查中,EDTA采血管可导致17α-羟孕酮、雄烯二酮及11-脱氧皮质醇的LC-MS/MS检测结果偏高,造成假阳性 [ 17 ] 。另外,更换采血管品牌或批号也可能影响待测物色谱峰分离度,应制定包括峰分离度、保留时间漂移范围等色谱参数的可接受标准,以监测潜在干扰峰的影响强弱及变化。  建议1 针对有昼夜和/或周期节律的类固醇激素,实验室应根据其临床预期用途,指导患者和采血人员选择合适的采血时机,例如清晨采血检测皮质醇、睾酮水平,卵泡期采血检测雌激素水平。推荐采用不含分离胶的血清(浆)采血管采集标本,新生儿二级CAH筛查推荐采用肝素抗凝剂采血管。  (二)标本保存和运输  实验室应根据类固醇激素质谱检测的标本保存条件及检测频率进行标本的稳定性验证 [ 18 ] 。标本稳定性验证实验应至少包括环境温度、冷藏和/或冷冻条件下的稳定性,如果标本存在冻存后复查的可能,还需考察反复冻融对标本稳定性的影响。另外,标本采集、运输及前处理阶段的稳定性也需进行评估。标本稳定性实验均需使用新鲜血清(浆),通过比较新鲜采集和保存后的血清(浆)标本检测结果评估其稳定性。  如果实验室根据参考文献报道或试剂说明书设置标本保存条件,需包含明确的稳定性、标本类型、类固醇激素浓度、保存温度范围、保存时间以及保存后标本浓度较新鲜标本的变化百分比。为确保标本保存后类固醇激素检测结果“稳定”或“无明显变化”,需明确测量程序、含量计算程序及含量变化的可接受范围。如果这些信息缺失,实验室应自行建立标本稳定性的可接受条件。  建议2 实验室应根据标本保存的实际需求,使用新鲜标本对来自文献报道或试剂说明书的标本稳定性进行验证,或自建稳定性可接受的标本保存条件。建议血清(浆)标本中类固醇激素稳定保存的条件及时间见 表1 。  02 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验质量保证  (一)标本前处理  标本前处理方法取决于待测物的理化性质、灵敏度要求和分析方法。其目的是将待测物从血清(浆)及其他潜在干扰物质中分离、提取、纯化,并实现对待测物的浓缩。大多数糖皮质激素(如17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、11-脱氧皮质醇、皮质醇、可的松)和盐皮质激素(如孕烯醇酮、孕酮、脱氧皮质酮、皮质酮)为疏水结构,均可与相应转运蛋白结合存在于血液中,游离形式约占1%。但血液中,约50%醛固酮以游离形式存在。睾酮和雌二醇与白蛋白结合力弱,与性激素结合球蛋白(sex hormone binding globulin,SHBG)结合力强,2%~4%睾酮呈游离形式,60%~75%睾酮与SHBG结合,20%~40%睾酮与白蛋白结合 [ 1 ] 。平衡透析可去除血中结合型类固醇激素进而检测游离型激素水平,但测量程序要求更高的灵敏度。如果结合型类固醇在水解前无法被直接检测,则需水解后进行检测,并明确结合型类固醇是否完全水解,且水解步骤不会导致类固醇降解,如硫酸雌酮在提取之前需通过水解酶获得游离型雌酮。亲脂性性激素(雄烯二酮、睾酮、双氢睾酮、雌酮、雌二醇、雌三醇)较亲水性性激素(硫酸脱氢表雄酮、硫酸雌酮)在血液中浓度低,因此亲脂性性激素的LC-MS/MS测量程序通常需要更复杂的标本前处理以消除基质干扰并浓缩待测物以达到理想的定量限(limit of quantification,LOQ)。  血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的标本前处理流程通常包括:(1)取等量临床标本、标准品、质控品和基质空白 (2)加入内标物 (3)提取 (4)纯化 [ 19 ] 。对易氧化的类固醇激素,前处理时需尽可能避免发生氧化以防待测物降解及产生干扰物。例如,在样品浓缩时使用惰性气体(如氮气),而非加热真空离心浓缩。去除可能干扰检测或影响前处理的物质后,宜将分析物转移到液相色谱流动相洗脱溶剂中,保持初始浓度比例,以备后续分析。推荐使用与待测物具有相似结构和离子化性质的同位素标记物(或结构类似物)作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物,例如氘代或 13C标记的类固醇。通过比较已知浓度内标物与待测物的信号,校正样本前处理、色谱分离、离子化过程及基质效应所产生的误差。类固醇激素的同位素内标物大多为商品化试剂,如无商品化试剂,应优先选择使用非内源性但与待测物结构类似的合成类固醇作为内标物,并确保内标物与待测物具有相同或相近保留时间。内标物的相对分子质量应至少比相应待测物大3,氘代或 13C标记数量控制在7,化学纯度应≥98%,同位素内标物纯度≥97%。  内标物需加入到所有校准品、质控品和待测标本中,且应在提取或纯化步骤之前或同时加入。加入内标物后需静置足够长的时间(通常15~30 min)以平衡内标物与结合蛋白的相互作用,抵消因蛋白结合导致的检测浓度偏低,如睾酮和睾酮-d 3需30 min完成平衡(22 ℃)。内标物的质谱信号强度应在不同分析批次中保持稳定,平衡时间不足可能会导致内标物信号强度不稳定。  建议3 使用与待测物有相同理化性质的商品化同位素标记物作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物( 表2 ),浓度设置在校准曲线的中浓度或医学决定水平附近,实验室应制定内标物信号强度波动的批间可接受范围。  血液中存在的大量蛋白质、多肽、小分子化合物等可引起LC-MS/MS的离子源和检测器饱和,导致离子抑制或分辨率不足,干扰检测结果。因此,LC-MS/MS分析前应提取待检测物,去除无机化合物(如盐)、蛋白质、脂质(如甘油三酯)和磷脂等物质的干扰,提高检测灵敏度、重复性和稳定性。  LC-MS/MS分析标本的提取方法包括蛋白沉淀(protein precipitation,PPT)、液液萃取(liquid-liquid extraction,LLE)、固相萃取(solid-phase extraction,SPE)等。PPT利用蛋白沉淀剂使蛋白变性沉淀,离心后直接取上清液进行检测,不适用于含量较低或有蛋白结合特性的类固醇激素。LLE利用溶剂的相似相溶原理,将目标化合物从液体混合物中分离出来,因操作繁琐且需要消耗大量有机溶剂,故临床常用固相支撑液液萃取(supported liquid extraction,SLE)替代传统LLE,降低有机溶剂消耗。而SPE采用固体颗粒色谱填料(通常填充于小柱型装置中)对样品不同组分进行化学分离,较SLE具有更优的去磷脂干扰能力,是类固醇激素标本提取的首选方法,但也具有操作步骤多、成本高等缺点。针对类固醇激素的不同极性,脂溶性激素通常选择亲脂基团填料的SPE方法萃取待测物,非脂溶性激素选择亲水基团或阴阳离子交换填料的SPE方法萃取待测物。为进一步去除与待测物共同洗脱的干扰物,可联合LLE和SPE,或吹干提取物后用不同溶剂重新提取。其中,通过高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)可在线进行SPE,以减少手工操作,节省时间和人力成本,但目前尚无多种类固醇激素在线SPE提取解决方案。也有通过使用单个或多个提取柱串联色谱柱,如提取/上样柱、一次性SPE柱、二维色谱,提高色谱分离效率和检测灵敏度,使血清(浆)标本无需或只需经简单蛋白沉淀处理即可进行分析。  建议4 根据待测类固醇激素理化性质及测量灵敏度要求推荐使用SLE或SPE标本提取方法。  (二)类固醇激素LC-MS/MS定量分析  LC-MS/MS通过结合HPLC的高效分离浓缩能力与三重四极杆质谱的高特异性和高灵敏度定量性能,准确测量标本中浓度极低、理化性质相似的类固醇激素,其特异性较免疫学分析明显提高。  1. HPLC分离:HPLC是一种基于待测物在固定相和流动相中具有不同分配系数的分离技术。通常使用对非极性分子具有高亲和力的非极性固定相(如 18C、五氟苯基等)色谱柱分离类固醇激素 [ 20 ] ,通过流动相极性变化将吸附于色谱柱上的类固醇激素重新溶于流动相,从而实现逐步洗脱分离。通过开发精密的流动相梯度洗脱程序和使用适合的色谱柱可以分离结构非常相似的类固醇激素及其代谢物,包括一些同分异构体(如21-脱氧皮质醇、11-脱氧皮质醇)。通过依次洗脱标本中所有待测物,降低检测信号的复杂度,分离组分信号随时间出现一组近似高斯分布的色谱峰群,生成检测信号强度随时间变化的色谱图。另外,流动相中通常加入挥发性添加剂(如0.01 mol/L甲酸铵、0.1%甲酸),其浓度不应超过0.5%,以增强化合物离子化,而不应含非挥发性流动相添加剂。色谱柱可选择粒径较小的分离柱,实现短时间内更好的分离效果,也可根据文献综合选择。色谱柱应在寿命期限内使用,并根据检测量、峰型、保留时间、分离度、柱压等参数判断是否需要更换。实验室应做好色谱柱的日常维护,在每日检测结束后进行日常冲洗程序,并最终将色谱柱保持在95%及以上的甲醇或乙腈中,尽可能地延长色谱柱的使用寿命及使用质量。  建议5 为有效分离结构相似的类固醇激素及其代谢产物,推荐实验室使用 18C或五氟苯基填料,色谱柱粒径≤3 μm,有机相梯度洗脱程序:0.5~4.0 min,40%~55% 4.0~6.5 min,55%~75% 6.5~7.5 min,75%~99%。  2. 串联质谱检测:类固醇激素LC-MS/MS测量程序使用的离子源主要包括电喷雾电离(electrospray ionization,ESI)和大气压化学电离(atmospheric pressure chemical ionization,APCI)。在常规临床检测中,醛固酮、皮质醇、11-脱氧皮质醇、21-脱氧皮质醇、可的松、睾酮、孕酮、17α-羟孕酮、皮质酮、雄烯二酮、脱氢表雄酮可采用ESI或APCI离子源。与ESI相比,APCI离子源温度更高,脱溶剂更充分,因此基质效应更小。然而,APCI更适用极性较小的类固醇激素,如3β-羟基-5-烯类固醇 [ 21 ] ,在需同时检测多个类固醇激素的临床应用中具有局限性。  类固醇激素分子经离子源电离后进入三重四极杆质量分析器,根据质荷比进行分离,并采用多反应监测(multiple reaction monitoring,MRM)或选择反应监测(selected reaction monitoring,SRM)模式采集数据。最终借助质量分析器选择特定母离子和子离子,通过母离子/子离子对和各分析物及内标物的色谱图及峰面积对目标化合物进行定量。不同仪器,其离子对信息及检测参数并不完全相同,每个化合物通常选择2个离子通道分别作为定性离子和定量离子通道( 表3 )。基于定性离子、化合物极性及内标物分离峰综合判断目标化合物的分离峰。  建议6 类固醇激素LC-MS/MS检测选择ESI或APCI离子源,采用MRM或SRM模式,应在性能验证时优化质谱参数。  3. LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认:测量程序的性能要求取决于其预期临床用途、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平。如检测女性、儿童血清睾酮,测量程序的灵敏度需要达到0.02 ng/ml 同时检测浓度差异大的多个分析物,如雌二醇、雌酮、雄烯二酮,需验证测量程序对每个分析物的分析性能是否满足临床需求。值得注意的是,由于血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序包含的人工操作步骤多,各实验室环境条件、仪器设备配置、人员水平相差大,因此即使实验室使用商品化试剂盒(Ⅰ、Ⅱ类),也应进行性能确认或验证。LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认程序可参考共识 [ 22 ] 或美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)C62-A [ 23 ] ,并根据生物变异、临床指南、政策法规等设定性能验证中每项参数的可接受标准。  (三)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的分析性能指标  类固醇激素相关疾病的临床诊断对检测指标及灵敏度有不同需求,实验室应综合临床需求及仪器灵敏度确定LC-MS/MS测量程序分析性能。  1.肾上腺皮质激素:皮质醇是最主要的肾上腺皮质激素(约占75%~95%),血液中总皮质醇、游离皮质醇水平及昼夜节律变化常用于辅助诊断原发性和继发性肾上腺功能不全、库欣综合征、艾迪生病。正常成人清晨血清总皮质醇浓度通常在20~50 ng/ml,经平衡透析后的游离皮质醇浓度约占总皮质醇5%,可更准确反应皮质醇水平及节律,推荐检测血清(浆)游离皮质醇(LOQ≤1 ng/ml)。皮质醇联合17α-羟孕酮、雄烯二酮常用于筛查11-羟化酶或21-羟化酶缺乏型CAH。大多数(约90%)CAH由21-羟化酶基因变异导致,患者血清雄烯二酮水平通常升高5~10倍,17α-羟孕酮水平升高幅度更大,而皮质醇水平较低或无法检测。不同年龄、性别人群17α-羟孕酮及雄烯二酮水平差异较大,推荐实验室检测17α-羟孕酮(LOQ≤0.1 ng/ml),检测区间上限设定在参考区间上限10倍以上 [ 24 ] 。  硫酸脱氢表雄酮、孕烯醇酮、孕酮、17α-羟孕烯醇酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮常用于已排除11-羟化酶、21-羟化酶缺乏型CAH,及确认3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏和17α-羟化酶缺乏型CAH。在非常罕见的17α-羟化酶缺乏症中,雄烯二酮、所有雄激素前体(17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、硫酸脱氢表雄酮)、睾酮、雌酮、雌二醇和皮质醇水平降低,而盐皮质激素(孕酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮)水平明显升高。醛固酮是典型的盐皮质激素,常用于辅助诊断原发性醛固酮增多症(如肾上腺肿瘤、肾上腺皮质增生)和继发性醛固酮增多症(如肾血管疾病、盐耗竭、钾负荷、肝硬化腹水、心力衰竭、妊娠、Bartter综合征),以上情况醛固酮水平通常可升高10~100倍。因此,建议醛固酮LOQ≤0.02 ng/ml,检测区间上限设定在参考区间上限100倍( 表4 )。  2.雄激素:LC-MS/MS较易检测正常成年男性雄激素水平,但对低雄激素水平人群,如女性、儿童以及性腺功能减退的男性,则要求测量程序具有更高的灵敏度。对成年女性,睾酮水平通常用于评估由肾上腺合成异常和PCOS导致的高雄激素血症及相关的女性多毛症、月经紊乱、不孕等疾病。对儿童,睾酮水平通常用于评估外生殖器性别模糊、性早熟或发育延迟,以及用于CAH的诊断。建议女性或儿童的睾酮测量程序LOQ≤0.02 ng/ml,并需配置高灵敏度LC-MS/MS系统,并对样品进行离线或在线前处理,如LLE、SPE或多个提取步骤结合(如PPT结合SPE) [ 8 ] 。  双氢睾酮以及双氢睾酮/睾酮比值可用于诊断雄激素缺乏症、监测雄激素替代治疗或5α-还原酶抑制剂疗效,建议采用双氢睾酮非衍生化法LC-MS/MS检测(LOQ≤0.05 ng/ml)。雄烯二酮还可用于诊断和评估女性高雄激素血症、多毛症、不孕症,儿童性早熟、发育延迟、CAH,以及肾上腺、性腺肿瘤。在CAH、女性高雄激素血症等疾病中,雄烯二酮水平明显升高,但在3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏症、17α-羟化酶缺乏症及类固醇合成急性调节蛋白缺乏症等罕见病及2岁以下儿童中,其水平较正常成人明显降低,建议其LOQ≤0.02 ng/ml。雄烯二酮检测的子离子与睾酮子离子具有相同的质荷比,因此实验室需验证睾酮和雄烯二酮的色谱分离度。  脱氢表雄酮和硫酸脱氢表雄酮除联合肾上腺皮质激素用于CAH辅助诊断以外,还可用于鉴别诊断肾上腺功能不全或亢进。与性激素联合可用于区分肾上腺功能初现与性早熟,诊断儿童CAH和女性PCOS。儿童脱氢表雄酮水平较低(通常1~8岁儿童2 ng/ml),为了准确诊断儿童肾上腺功能初现、性早熟,建议脱氢表雄酮LOQ≤0.02 ng/ml,硫酸脱氢表雄酮LOQ≤30 ng/ml。  3.雌激素:对低浓度雌激素的准确检测可用于儿童性发育延迟或性早熟的评估,以及绝经后女性乳腺癌发病风险或芳香酶抑制剂治疗效果评估。非衍生化前处理,ESI负离子模式下检测雌二醇、雌酮及雌三醇建议LOQ≤0.01 ng/ml [ 25 ] 。硫酸雌酮在体内的浓度是雌二醇和雌酮的10~50倍,且半衰期较长,因此可用于雌激素水平状况评估。  建议7 实验室应根据临床需求、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平,建立分析性能满足要求的类固醇激素LC-
  • 科学家开发鉴别其他星球生命的方法 确定样品是否为生物或非生物的准确度为90%
    图为“好奇”号火星车于2016年6月在火星表面的自拍照。“好奇”号火星车使用了本文中描述的热裂解—气相色谱—质谱联用技术。  图片来源:NASA/JPL-CALTECH  人类正在其他星球上寻找生命,但当它们出现时,人类是否能准确识别呢?现在,一组美国科学家开发了一种基于人工智能的识别系统,其发现生命迹象的准确率达到90%。研究成果发表在新一期《美国国家科学院院刊》上。  美国卡内基研究所地球物理实验室和乔治梅森大学的首席研究员罗伯特哈森教授指出,这是人类识别其他星球生命生化迹象能力的重大进步。它为在无人飞船上使用智能传感器寻找生命迹象开辟了道路。  自20世纪50年代初期以来,科学家就知道,在适当的条件下,混合简单的化学物质可形成生命所需的一些更复杂的分子,例如氨基酸。从那时起,人们在太空中检测到了更多生命必需的成分,例如制造DNA所需的核苷酸。但人们并不知道它们是否具有生物起源,或者它们是否会随着时间的推移由另一种非生物过程产生。如果不确定这些,人类就无法确认是否发现了生命。  科学家此次采用热裂解—气相色谱—质谱联用技术分析了134种来自活细胞的不同富碳样品、年龄退化样品、地质处理的化石燃料、富碳陨石和实验室合成的有机化合物和混合物。  其中59种属于生物来源,例如一粒米、一根人发、原油等;75种属于非生物来源,例如实验室合成的氨基酸化合物,或来自富碳陨石的样品。研究人员首先在无氧环境中加热样品,导致样品分解(这一过程称为热解),然后利用热裂解—气相色谱—质谱联用技术对处理后的样品进行分析,并对其进行识别。  研究人员扩大了生物特征的范围,从而探测可能与地球生命根本不同的外星生命。这一研究对分析火星样本非常重要,人们或还能以此区分来自另一个星球、另一个生物圈的生命形式。  令科学家惊讶的是,他们只根据两个属性(生物或非生物)训练机器学习方法,但该方法却发现了3个不同的种群:非生物、活体生物和化石生物。
  • 质谱POCT——90秒诊断脑胶质瘤术中分子病理
    脑胶质瘤是最常见的原发恶性脑肿瘤之一,具有边界不清、毗邻功能区、放化疗不敏感等特点,手术切除困难,预后差。此前已有研究发现,2-3级胶质瘤患者中80%存在代谢酶异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,以下简称IDH)突变,这类IDH突变胶质瘤好发于周边脑叶,年轻人常见,在最大限度肿瘤手术切除后,可显著提升生存率。因此,术中快速识别IDH突变,实现胶质瘤术中分子病理诊断对提升患者预后意义重大。2024年5月28日,复旦大学附属华山医院毛颖/花玮教授团队、清华大学精密仪器系张文鹏/欧阳证教授团队、美国普渡大学R. Graham Cooks教授团队以及梅奥诊所Alfredo Quinones-Hinojosa教授团队合作在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为术中质谱法快速检测胶质瘤中IDH突变“Rapid Detection of IDH Mutations in Gliomas by Intraoperative Mass Spectrometry”的最新研究成果。此项研究中,使用清谱科技便携式质谱分析系统Cell及活检组织检测直接毛细管电喷雾(Direct Capillary Spray,DCS)试剂盒实施了脑胶质瘤术中检测与分型。清谱科技创新设计中心科学家吴俊函博士是本文的共同第一作者,清谱科技应用中心负责人王南博士参与本研究工作。该项研究由中美顶尖研究和临床机构合作近5年完成,是迄今为止已知规模最大的术中胶质瘤IDH突变检测临床试验。通过临床队列研究,确定了质谱诊断IDH突变的最佳指标和阈值。实验结果表明,通过术中质谱技术以2-HG和GLU的比值作为诊断指标,在260位胶质瘤病人的697例样品检测中实现了100%的IDH突变检测准确率。其中,183位病人的309例样品使用清谱科技Cell便携式质谱分析系统与DCS试剂盒完成检测。胶质瘤是目前发病率最高的颅内原发恶性肿瘤,具有进展快、死亡率高且预后差的特点,超过80%WHO 2-3级的胶质瘤中都存在异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase,IDH)基因突变。IDH突变的胶质瘤患者在最大限度肿瘤手术切除后,可显著提升生存率,所以实现胶质瘤术中IDH突变检测对胶质瘤患者预后提升具有重要意义。脑胶质细胞发生IDH突变后,三羧酸循环中的α-酮戊二酸(α-KG)将转变为一种特殊的肿瘤小分子代谢标志物 2-羟基戊二酸(2-HG),进而促进癌变。因此,IDH突变患者的肿瘤区域将会积累大量2-HG,通过检测2-HG可诊断IDH突变情况。图1 IDH突变型胶质瘤中的代谢变化示意图在本研究中,美方研究团队使用电喷雾解吸电离方法(DESI)和传统大型质谱仪结合的方案;中方团队则采用直接毛细管电喷雾DCS试剂盒与便携式质谱分析系统Cell结合的即时化学检测方案,实现了:1. 2-HG和内标谷氨酸的快速准确检测;2. 成功构建了完整的脑胶质瘤IDH突变术中诊断流程;3. 将术中组织采集到IDH突变检测结果反馈全流程时间压缩至1.5分钟。本研究开创了脑肿瘤术中便携式质谱即时检测的应用范式,将为临床医生在术中进行肿瘤分析提供新的技术储备,为胶质瘤患者预后提升提供重大帮助。图2 术中质谱分析流程示意图本研究在对复旦大学附属华山医院和梅奥诊所的样品检测,实现了100%的IDH突变检测准确率。在实际的术中实践中,该方法还展现了在辅助临床医生明确肿瘤类型、平衡肿瘤切除率与神经功能保全关系、术中进行肿瘤边界判断等方面的优势。这项研究不仅实现了术中分子病理快速诊断,同时为外科手术带来革命性变化和想象空间,为医生的手术策略制定提供重要的分子诊断依据,具有重要的临床价值,是未来手术个性化、精准化的发展方向。图3 临床队列情况以及检测结果图4 脑胶质瘤IDH基因突变检测试剂盒分析流程该研究首次将质谱仪搬进手术室,便携式质谱分析系统将成为外科医生的代谢之眼,为医生及时提供有效分子诊断信息,为患者带来福音。同时,清谱科技的便携式质谱分析系统已经应用于公共安全、科学研究以及临床医学领域。清谱科技将进一步推广便携质谱技术及原位电离技术在医疗行业如血药浓度检测、术中诊断、基于精细结构脂质组学的疾病诊疗研究等方面的广泛应用。
  • 精彩回顾 | 禾信仪器亮相广西质谱技术及生物毒素检测高峰论坛
    7月21日,广西质谱技术及生物毒素检测高峰论坛在南宁举行,本次论坛由广西分析测试协会主办,广西产研院新型功能材料研究所下属检测公司(下称“功能材料所检测公司”)协办,与质谱行业巨头沃特世公司、广州华培实验设备有限公司、广州禾信仪器股份有限公司等区内外优秀企业,共同呈现了一场高规格的交流盛宴。质谱技术与应用方面的专家学者、质谱厂商代表及相关用户共200余人参会。 本次论坛围绕质谱新技术引领、食品中有机污染物检测新方法研究等主题作了十余项精彩报告,针对用户实验中遇到的常见问题展开研讨,以互动式答疑提供解决方案。质谱生产厂商也带来最新的产品与技术,现场展示了先进仪器设备的使用。会议促进了医科大学、检测中心、研究机构、质谱仪器企业和用户之间更好的沟通和交流。 禾信仪器在论坛上展开了关于《复杂体系样品中有机物的非靶向分析》的报告。复杂样品体系涵盖环境、材料、代谢组学、食品与天然产物(中药)、香精香料、石油化工等方面,因其具有化合物众多、共流出严重、基质复杂、干扰严重等特征,所以对检测仪器的定性和定量能力提出了更高的要求。全二维气相色谱GGT 0620禾信仪器自主研发的GGT 0620是一款集合全二维气相色谱仪和飞行时间质谱仪以及全自动智能化前处理平台为一体的可有效应用于复杂样品精准定性定量的分析系统,具有极强的色谱分离能力和极灵敏的质谱分析能力。检测物种更全: 峰容量较一维GC-MS方法提高10倍以上,一次进样可分离并检测出上千种物质;灵敏度提高5-10倍,痕量物质不漏检。定性结果更精准: 飞行时间质谱超快采集速度全谱采集,500谱/s(同类产品最高),确保超窄色谱峰的完整呈现,提高检测准确性;可结合双检测器,实现定性定量同时分析。适用场景更广:使用新型固态热调制器,无需使用制冷剂,体积小巧,即插即用,操作简单,使用场景可从实验室扩展到车载、现场在线监测。数据处理更智能: 海量数据自动处理,分类、对比、鉴定,极大提高效率;集成化的采集操作软件,操作简单;可满足定制化需求,支持在线处理模块定制、电离源定制。2021年4月19日,GGT 0620凭借出色的性能品质、广泛的应用脱颖而出,成功入选《2020年广东省名优高新技术产品名单》。气相色谱质谱联用仪GCMS 2000禾信仪器推出的便携式气相色谱质谱联用仪GCMS 2000在会上也吸引了众多专家的目光。仪器将低热容快速气相色谱技术和先进的线形离子阱质量分析器技术相结合,充分发挥了色谱分离效率高和质谱定性能力强的优势,能够快速地对事故现场的有机污染物进行准确定性和定量检测。精准:内标校正,可实现固液气多种基质、浓度从PPT至PPM的样品检测,准确分析上百种挥发性有机物。快启:冷启动15min进入检测状态,单次分析时间小于4min,现场直接得到定性定量结果。持久:连续监测达2小时以上,待机4小时以上;支持在线更换电池,无需关机。
  • 质谱技术驱动生命科学的发展
    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.
  • 毅新博创Clin-ToF飞行时间质谱系统通过专家鉴定
    仪器信息网讯 2016年2月28日,北京毅新博创生物科技公司(以下简称毅新博创)Clin-ToF飞行时间质谱系统技术成果通过了中国分析测试协会组织业内专家的鉴定。该鉴定会由中国分析测试协会主持,鉴定专家组成员包括:军事医学科学院张学敏院士、中国分析测试协会张渝英秘书长、中国分析测试协会汪正范研究员、中国人民解放军总医院王成彬主任、北京蛋白质组研究中心魏开华研究员、军事医学科学院杨松成研究员、军事医学科学院何昆副研究员、中国科学院电工研究所于阳副研究员。毅新博创马庆伟董事长、项目负责人及项目骨干出席本次专家鉴定会。专家鉴定会现场  在鉴定会上,马庆伟董事长汇报了该技术成果在临床质谱市场的前景,质谱在生命科学领域的应用已超过40年。2002年,飞行时间质谱技术平台获得诺贝尔化学奖。2011年后,基于该技术的微生物快速鉴定产品通过美国FDA注册,开启质谱仪进入临床检验的新时代。  在美国,临床质谱技术已相对成熟,服务于临床检测的项目已达400余项。在我国,临床质谱技术应用尚处于起步阶段,少量第三方医学检验机构和大城市的三甲医院开始采用。对于刚刚起步进行相关技术研发的国内企业而言,要在短时间内赶超“家底”丰厚的国外质谱仪巨头异常困难。作为一家研发驱动的高科技公司,毅新博创始终将目光聚焦到如何满足我国日益多样化和个体化的临床需求上。2014年6月,毅新博创公司自主研发的飞行时间质谱系统Clin-ToF拿得了国家食品药品监督管理总局的注册证书。这意味着中国质谱仪从此扎根临床,毅新博创有了与国际质谱仪巨头同台竞技的法宝。毅新博创董事长马庆伟向专家组进行汇报  鉴定会期间,项目组向专家组成员详细汇报了技术成果的创新点,Clin-ToF飞行时间质谱系统具有以下关键创新点:1、高速数据采集卡,采用的是一款高速质谱仪专用模拟数据采集卡,AD位数8bit,双通道采集时支持1GS/s/通道,单通道采样率2GS/s,硬件缓存支持2GSa。质量精度和分辨率大大提高 2、建立了44属、 149种、 3030株病原微生物的谱库,涵盖近120余种临床常见病原微生物。  专家组审阅了成果研制报告、成果查新报告、检验报告和用户报告等资料,并现场观看了仪器演示以及模块功能展示。鉴定组成员参观实验室并观看样机  马庆伟董事长和项目组负责人回答了鉴定组专家的质疑和提问。在答辩过后,专家组成员经认真讨论,一致达成以下鉴定意见:  1、提供的相关技术材料齐备,符合技术鉴定要求。  2、“Clin-ToF飞行时间系统”采用了具有自主知识产权的离子引出聚焦装置、激光引入和样品成像装置、单离子透镜技术、高压脉冲发生器、自动断高压金属滑片导轨、高速采集卡技术、运动控制平台技术、图像采集及处理技术、触摸屏技术等。仪器的技术指标如下:  分辨率:50FWHM分辨率3000FWHM  灵敏度:1fmol(标准多肽)  准确度:50ppm(内标)  3、“Clin-ToF飞行时间系统”具有操作简单、快速、高通量、高灵敏度和准确度的特点,并在2014年6月取得了国家食品药品监督管理局医疗器械注册证,是国内第一个获得CFDA注册证书的国产微生物质谱鉴定系统。  4、开发的微生物检测专用试剂盒获得了国家食品药品监督管理局批准,建立了微生物蛋白指纹图谱库,通过该系统可进行标准微生物表达谱快速检测 建立了准确的微生物辨别分类数学模型,开发了微生物数据处理与分析软件,补充完善了中国流行株的病原微生物表达谱库。  5、已授权发明专利9项,软件著作权5项,发表论文9篇。  6、该系统的性能指标已达到国际同类产品水平,具有良好市场前景。鉴定会参会人员合影
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