20202021年液質和MALDI質譜新品疫情激發創新高潮

　　分析測試百科網訊 新冠疫情改變了全球每個人的生活和思考方式，更是將生命科學、精準診療推向歷史的新高度。如果說基因測試技術是抗擊疫情最前鋒的戰士，那么質譜技術就是第二波的悍將，因為它能實現分子水平的精準檢測和機理闡釋，幫助制藥、疫苗、臨床、環境、食品等行業來應對人類正在面對的與健康有關的各種問題。疫情同時也激發了儀器研發企業更高的熱情，他們挑戰了以往的各種局限，推出了更多讓人驚嘆的新產品，接下來就讓我們回顧一下2020-2021年的質譜新產品吧，本篇介紹大氣壓電離質譜和MALDI質譜的新產品，GC-MS、環境監測質譜、ICP-MS，請聽下章詳解。

　　大氣壓電離質譜和MALDI質譜

　　這是2002年質譜獲得Nobel獎的兩大技術。此前，大氣壓電離質譜主要指液質聯用儀，而近年來更多的創新來自于不經液相分離的直接離子化；MALDI質譜近年來更多的創新來自于組織成像。在該領域，近年來全球的主要創新來源于離子源、離子淌度分離、質譜成像，組學仍是對頂尖技術的考驗，但除了追求更高靈敏度的蛋白質組外，科學界開始關注小分子的代謝組、脂質組方案。非常可喜的是，中國制造的串聯質譜正在不斷推出。

　　2020-2021年的新品亮點如下：

1. 中國造的三重四極桿：譜育是第一家，繼首款EXPEC 5210后，又推出集GC-MS/MS功能和LC-MS/MS功能于一身的EXPEC 5250，中科院蘇州醫工所推出LC-HTQ 2020并在2021年3月獲批醫療器械產品注冊證，去年成立的譜秀科技也推出了C45 三重四極桿液質聯用儀，性能據稱達到4500水平。

2. 禾信作為質譜第一股上市，在液質聯用方面推出液相色譜-飛行時間質譜聯用儀 LC-TOFMS 1000。當然，屬于LC-TOF質譜的還有沃特世的ACQUITY RDa，其定義為質譜的檢測器。

3. 在單細胞測序如火如荼之時，布魯克推出了單細胞蛋白質組學質譜timsTOF SCP，并由Mattias Mann發表的論文得以證實。同時推出在大隊列高通量分析方面已好評如潮的二代機型timsTOF Pro 2。timsTOF系列已在高靈敏度、MALDI成像方面確立地位，如今的單細胞測定又是一個科學家心向往之的新特性。

4. 離子淌度的發展似乎“峰回路轉”，當前離子淌度各特性中最受科學家喜愛的是儲存離子然后充分利用，達到近乎100%的占空比，從而大幅提升靈敏度。SCIEX提煉其精華，推出了ZenoTOF? 7600 系統，它包括儲存離子的Zeno阱和新型電子活化解離（EAD）技術，EAD在脂質表征方面具有獨特優勢。

5. Orbitrap仍是賽默飛的獨門絕技，今年推出了Orbitrap IQ-X Tribrid超高分辨三合一質譜，更適合于小分子分析，分辨率50萬，選項可達1百萬。

6. 在Q-TOF上實現20萬高分辨。沃特世SELECT SERIES MRT實現分辨率高達200,000 FWHM、質量精度可至ppb水平。

7. 在成像質譜方面，沃特世推出了Waters MS imaging全譜圖分子成像，結合多種成像技術獲得全面分析結果，實現DESI、MALDI以及離子淌度質譜技術的一體化，可用于SYNAPT XS和SELECT SERIES MRT質譜系統上。

8. 其它細分創新：包括賽默飛新一代的FAIMS Pro Duo離子淌度接口。SCIEX在ZenoTOF? 7600 系統上實現的EAD碎裂，清譜科技搭載Waters質譜推出的Ω柱后衍生系統，賽默飛搭載Orbitrap IQ-X Tribrid上的UVPD解離，都是脂質分析的特色解決方案。沃特世還聯合IonSense推出RADIAN ASAP無需液相分離的直接質譜檢測器。

　　譜育

　　自從推出第一臺TQ串聯四極桿EXPEC 5210 LC-MS/MS后，譜育在TQ質譜上再接再厲，結合市場需求，不斷推出更具創新的質譜。

　　EXPEC 5250 GC/LC-TQMS

　　在液質領域，譜育推出的是EXPEC 5250，它可“一機兩用”，既可用EI源，又可用ESI源，滿足GC-MS/MS和LC-MS/MS兩種工作模式。2020年新版藥典加強了對中藥農殘檢測的標準，都要求使用串聯四極桿質譜。對于中藥企業或從事中藥第三方檢測的結構來說，一般需要添置GC-MS/MS和LC-MS/MS兩臺質譜，負擔很重。而EXPEC 5250簡直就是個恰逢其時的大福利，購置一臺，中藥農殘全搞定。早些時候，農殘、獸殘國標也都已修改，更多新標采用GC-MS/MS和LC-MS/MS，EXPEC 5250同樣適用“一機兩用”。當然，如果客戶不差錢，也可以分別配制譜育的EXPEC 5210和EXPEC 5230（GC-MS/MS）。

　　EXPEC 5250型氣相/液相-三重四極桿質譜聯用儀,攻克了ESI/EI雙離子源、真空接口，高效離子傳輸、90度離子偏轉、高速碰撞反應池、射頻電路驅動等關鍵技術。針對氣相和液相系統的結合，設計了免拆卸、程序自動切換的雙路接口進樣通道，首次實現了氣相色譜/液相色譜-串聯質譜儀雙進樣模式聯用系統。

譜育EXPEC 5250 GC/LC-TQMS

　　蘇州醫工所

　　2021年3月，蘇州醫工所天津工研院自主研發的“高效液相色譜串聯質譜檢測系統”取得醫療器械產品注冊證（津械注準20212220103）。該系統由高效液相色譜儀、三重四極桿質譜儀和醫用質譜軟件平臺組成。其中三重四極桿質譜儀作為串聯質譜檢測系統中的分析檢測單元，發揮著最為重要的作用。

蘇州醫工所天津工研院LC-HTQ 2020型三重四極桿質譜儀

　　此次獲批的LC-HTQ 2020型三重四極桿質譜儀，是由中科院蘇州醫工所自主立項研發的國產化三重四極桿質譜儀，項目在天津工研院開展研發工作，研發團隊歷時三年攻關，先后攻克了離子源、四極桿、射頻電源、控制系統等多個核心技術，整機性能指標達到國內先進技術水平。該項目先后獲得了天津市科技局重大項目、中科院儀器裝備研制項目等的支持，并在2020年7月納入天津市藥監局的優先審批，在2021年3月獲批醫療器械產品注冊證。

　　譜秀科技

　　譜秀科技是2020年剛創立的公司，已獲得山藍資本的天使輪投資。目前已推出C45四極桿串聯質譜，擬推出的還有更高端的C65四極桿串聯質譜，主要瞄準IVD臨床質譜市場。C45充分發揮了中國產業鏈優勢的組合，包括性能、成本、應用的專用化等，并且擁有自主IPZL。

譜秀科技C45四極桿串聯質譜

　　C45關鍵部件和性能包括：首先，其采用雙路加熱器、高達700W功率的Triple-axis離子源，配合高流速噴霧針。并針對UPLC優化，巧妙整合氣簾聚焦技術，比普通離子源高2-3倍靈敏度。其次，LPQ兩級低壓聚焦四極桿無ZL風險；采用國產四極桿分析器，配合最新的U型彎曲碰撞室以及雙級加強型碰撞反應器，占地面積小。最后，直接配套德國成熟100MPa超高效液相色譜。

　　禾信

　　LC-TOFMS 1000

　　禾信將成為質譜第一股登陸科創板。2021年，禾信大幅擴充產品線推出了多款質譜儀，其中，在LC-MS方面推出液相色譜-飛行時間質譜聯用儀LC-TOFMS 1000。

　　LC-TOFMS 1000融合了液質聯用接口、四極桿離子傳輸裝置、垂直引入反射式飛行時間分析器、高速數據采集以及高頻高壓電源等多項關鍵技術，具有高質量精度、高靈敏度、高分辨率、快速分析的優勢，能一次實現上百種有機化合物的快速分析檢測，適用于有機化合物的快速檢測，如藥物結構鑒定及成分分析、化學合成反應過程監控等。

禾信LC-TOFMS 1000

　　TAPI-TOF 1000

　　禾信歷史上比較擅長不仿制進口、而完全創新儀器，比如PM 2.5源解析質譜、VOC走航質譜等，TAPI-TOF 1000也是如此，它的主要特點是原位電離離子化配合TOF質譜，主要用于農殘/獸殘/食品添加物等物質成分的快速篩查，可實現自動進樣，具有專門開發的數據庫和一鍵式流程化操作軟件。其硬件包括自動進樣系統、熱輔助等離子體電離系統、液滴傳送到檢測區域的傳送帶以及帶子回收技術、四極桿離子傳輸裝置、垂直引入反射式飛行時間分析器、高速數據采集以及高頻高壓電源等多項關鍵技術。其特點是：無需復雜樣品前處理和預分離，可直接分析液態樣品。快速篩查，批量處理條件下單個樣品不超過1min完成檢測；一次進樣可實現上百種農藥篩查；滿足連續自動高通量進樣檢測。

TAPI-TOF 1000

　　盤福

　　QitVenture 6

　　盤福依托于寧波大學質譜研究院，團隊曾獲得2020大學創業世界杯全球總決賽全球總冠軍。2020年推出QitVenture 6便攜式現場快速篩查質譜儀，采用大氣壓離子源和離子阱質量分析器，是一種非常新的技術，還需打開應用。此前華儀寧創和清譜均發布了相關大氣壓離子源結合離子阱的便攜產品。QitVenture 6具有如下優點。首先是質量范圍寬（80-1000 amu），覆蓋大多小分子物質的快速檢測。其次是分析速度快，一般<1分鐘。第三是靈敏度高，優于10ppb的檢測限。第四是進樣方式豐富，可選TD-ESI（熱解析-電噴霧）、ESI，支持氣體、液體和固體樣品的檢測。還具有中文化操作簡單、遠程數據訪問、2級質譜配合多種數據庫定性準確、環境適應性強適用便攜、車載、船載等現場情況等優點。

QitVenture 6便攜式現場快速篩查質譜儀

　　SCIEX

　　7月，SCIEX面向中國客戶正式發布ZenoTOF? 7600 系統，其底子是一臺Q-TOF。小編以為，離子淌度初始的熱點在于提高淌度分辨率，但當具有阱式儲存能力的淌度池出現后，由于其可大幅提升占空比從而提高靈敏度，因此受到多組學界的廣泛關注。SCIEX的Zeno阱正是取其“儲存離子”的精華， Zeno 阱在 MS/MS 采集模式（Zeno IDA 和 Zeno MRM HR）的整個質量范圍內將占空比增加到 ≥90%，MS/MS 靈敏度提高 4-20 倍。

　　除了Zeno阱的創新，ZenoTOF 7600在 EAD 池中進行無試劑且可調諧的高效電子激活解離 (EAD) 碎裂，為小分子和大分子工作流程提供另一種碎裂方式，對于脂質組學研究來說是變革性的，可以使用電子活化解離(EAD)碎裂技術通過單一圖譜實現單個脂質化合物的全面表征。這將有助于發現癌癥和炎癥疾病的新的脂質標記物，精確地識別和量化以前不可能的單個物種。關于ZenoTOF 7600系統的更多信息，可以觀看新品發布會哦。

ZenoTOF? 7600

　　布魯克

　　多組學發展的兩大趨勢是大隊列高通量分析和單細胞多組學高靈敏度分析。近年來單細胞測序的基因組學成為熱點，而蛋白無法如基因般擴增，單細胞蛋白質組學更具挑戰。2021年6月，布魯克推出了用于單細胞蛋白組學分析的timsTOF SCP質譜，同時推出在大隊列高通量分析方面已好評如潮的二代機型timsTOF Pro 2。

　　timsTOF Pro 2是蛋白質組學分析的新主力，適用于血漿、組織樣本和細胞培養的高穩定、無偏、高深度和定量4D-蛋白質組學和4D-表型蛋白質組學研究。它將基因組學、蛋白質組學與表型蛋白質組學相結合，支持液體、活檢多組學生物標記物研究。該技術進一步與優化的dda-PASEF、dia-PASEF和prm-PASEF方法相結合，提供行業領先的性能以及無與倫比的高穩定性和高通量。除了更高的靈敏度，timsTOF Pro 2還在磷酸化蛋白質組定量和結構解析方面展示出強大的威力。正如客戶評價說：“除了高靈敏度之外，timsTOF Pro 儀器的一個獨特之處在于它能夠解析氣相中的位置化磷酸化異構體，從而幫助我們更詳細地了解信號通路。”

timsTOF Pro 2 質譜儀

　　timsTOF SCP展現了在靈敏度方面的革命性提升，可開展單細胞蛋白質組學研究。團隊正在擴展單細胞研究的視野，在世界上首次讓研究者運用基于質譜的單細胞蛋白質組學方法，研究細胞周期，觀察包括翻譯后修飾的表型蛋白質組。timsTOF SCP通過無偏、深度單細胞 4D-蛋白質組學為scRNA測序提供補充，徹底革新了定量單細胞生物學研究。德國馬克斯?普朗克生物化學研究所Matthias Mann等人的論文中，突破性地在單細胞中鑒定并定量了1,400多種蛋白質。

　　timsTOF SCP 具有改進的離子源幾何結構，增大毛細管口徑，提高5倍離子傳輸率，增加了真空級別。使用雙 TIMS 技術可以實現接近 100% 的占空比。由 PASEF ?驅動的 timsTOF SCP提供 >100 Hz 的測序速度，而不會降低靈敏度或分辨率。當結合以100nl/min流速運行的Evosep One-whister方法和dia-PASEF方法時，靈敏度比以前使用Evosep One的高流量結果提高了約100倍。這使得在真正的單細胞水平上的無偏蛋白質組學具有良好的重現性、穩健性和每細胞約1500個蛋白質的首次覆蓋率。

timsTOF SCP

　　賽默飛

　　Orbitrap IQ-X Tribrid

　　自2005年上市以來，每年市場都在等待賽默飛再推出1-2款Orbitrap系列機型。今年6月推出的是Orbitrap IQ-X Tribrid三合一質譜儀，并加強小分子測定的功能，揭示復雜的化學結構，用于化合物鑒定和小分子結構解析。包括三種高性能質量分析器、智能自動化與實時決策、直觀的軟件和遠程、免校準相結合，以解決小分子識別和表征的復雜性。

　　在絕對性能上，IQ-X Tribrid仍是YYDS（永遠的神）。首先，在m/z 200 下具有 5 0萬分辨率和24萬同位素保真度，并支持1百萬（1M）的可選分辨率。Orbitrap的采集速率達到40Hz，LTQ達到45Hz。其次硬件方面，成熟的 Tribrid 架構結合了四極桿、雙壓線性離子阱和 Orbitrap HRAM 技術，可從每個樣品中獲取豐富的 MS? 數據。第三，增加了多種碎裂技術：碰撞誘導解離 (CID)、高能碰撞解離 (HCD) 和可選的紫外光解離 (UVPD)，可用于 MS? 的任何階段。其中UVPD可解決脂質組學中類似化合物的碎片不足，提供脂質雙鍵定位，特異性葡萄糖醛酸化位點，互補碎片化結構配位信息。在軟件方面，新AcquireX workflow智能算法，可大幅提升鑒定通量。關于Orbitrap IQ-X Tribrid的更多信息，不妨多看看“真理之眼”的新品發布會。

IQ-XTribrid超高分辨三合一質譜

　　FAIMS Pro DUO 離子淌度質譜接口

　　FAIMS （高場非對稱波形離子淌度）是一種在大氣壓條件下分離離子的技術，安裝在大氣壓離子源與MS真空腔的入口之間，通過電極上的補償電壓除去蛋白質組學樣品中一價離子對檢測帶來的干擾，降低背景噪音，從而擴大蛋白鑒定的深度。相比前代產品，FAIMS Pro Duo既保留低流速性能（最低到0.1uL/min），并擴展支持高流速最高達1mL/min。它采用優化的的圓柱形幾何形狀，大大增加了離子傳輸到質譜儀的概率，縮短了停留時間，同時允許每個數據采集方法進行多個 CV 設置。拆裝速度快，不需要破壞真空，組裝僅需兩分鐘，單向完美對齊，無需微調，不需要使用標準品進行校正。總體而言，FAIMS Pro DUOsa進一步增加了在定量分析上的適用性。

FAIMS Pro Duo差分離子淌度接口

　　沃特世

　　SELECT SERIES MRT

　　2021年6月，沃特世推出SELECT SERIES MRT新一代高分辨率質譜儀，在Q-TOF類型中率先實現高達20萬的分辨率、質量精度可至ppb水平，且性能不受掃描速度影響。利用質量分析器中離子束在兩個無柵靜電反射鏡間進行多次反射的特性，使飛行時間(Tof)分辨率實現突破性提升。

　　同時，SELECT SERIES MRT是兼具DESI XS和MALDI成像功能的一體化平臺，DESI是一種在大氣壓環境下即可采樣的“軟”電離技術，無需制備樣品，只需運行一次測定即可采集到豐富的成像信息，揭示小分子藥物、脂質和天然代謝物在組織切片內或其他樣品表面的生化分布。為方便開展MALDI成像實驗，SELECT SERIES MRT配備了沃特世新設計的MALDI離子源。MALDI是多肽成像等生物分子成像應用的理想補充技術，能在空間分辨率低至10微米以下的條件下進行組織切片。因此，沃特世是唯一一家可提供兩種成像方式的質譜公司。

SELECT SERIES MRT

　　全譜圖分子成像(FSMI)系統

　　同SELECT SERIES MRT同期推出的，是全譜圖分子成像(FSMI)系統，具有先進的質譜成像技術，專業的成像信息學軟件，實現DESI、MALDI以及離子淌度質譜技術的一體化。它是SYNAPT XS和SELECT SERIES MRT平臺特有。沃特世FSMI系統能提供任何單一質譜成像技術都無法與之匹敵的詳細分子信息，為眾多應用領域提供全面、高質量的分子空間分布信息，同時顯著節省時間和精力。