探討質譜研發新發展 第四屆質譜儀器研發論壇今日召開
分析測試百科網訊 2021年6月25—26日，第四屆質譜儀器研發論壇在浙江省淳安縣舉辦。本次論壇將以“新技術、新應用及產業化”為主題，邀請質譜研發和應用領域資深專家分享質譜儀器的研究及相關技術的創新與進展；共同交流探討和推動國產質譜儀器核心技術的發展與進步、質譜儀器產業化及應用問題。
第四屆質譜儀器研發論壇合影
本次論壇由中國儀器儀表學會分析儀器分會質譜儀器專家組、分析測試百科網主辦，中國質譜學會、中國儀器儀表學會、中國儀器儀表學會分析儀器分會、中國儀器儀表行業協會、中國儀器儀表行業協會分析儀器分會、媒體協辦，寧波大學材料科學與化學工程學院、質譜技術與應用研究院、廣東省麥思科學儀器創新研究院、昆山禾信質譜技術有限公司承辦。
會議現場
主持人：中國儀器儀表學會分析儀器分會質譜儀器專家組秘書長周志恒
寧波大學質譜技術與應用研究院丁傳凡教授致辭
中國儀器儀表學會分析儀器分會常務副理事長劉長寬致辭
中國質譜學會秘書長謝孟峽致辭
中國計量科學研究院前沿計量科學中心質譜儀器工程技術研究中心黃澤建副研究員
中國計量科學研究院前沿計量科學中心質譜儀器工程技術研究中心黃澤建副研究員向全體參會人員征集中國質譜儀器歷史發展資料。中國質譜學會成立走過40年，而當前世界格局發生重大變化，中國質譜自主發展迎來歷史機遇。因此征集中國質譜里程碑事件、代表性事件，將由專家組整理，編輯成冊，未來出版文集。
寧波大學質譜技術與應用研究院丁力教授
寧波大學質譜技術與應用研究院丁力教授帶來題為《電荷檢測質譜——FTMS的新方向》的精彩報告。傅里葉變換質譜(FTMS)是離子回旋共振波譜法（ICR）與現代計算機技術相結合的產物，是一種高分辨率的質譜儀，測定的準確度高，數據采集速度快，可以與多種離子化方式連接，可進行多級質譜MS的檢測，在化合物相對分子質量測定、結構信息獲取及反應機理的研究等方面發揮著重要作用。報告介紹了FTMS的概念和種類，并分享了小分子、蛋白大分子等分析案例。
清華大學林金明教授
清華大學林金明教授帶來題為《微流控質譜聯用單細胞分析》的線上報告。相對于群體細胞，單細胞可以提供更準確的信息。微流控芯片技術為細胞研究提供了良好的平臺。微流控芯片以其優秀的可集成性，流體操控性，高通量以及極低的樣品消耗，為細胞研究提供了強有力的平臺。得益于微流控芯片優良的集成性能，可以將它與質譜等儀器聯用實現細胞代謝物或者細胞內含物的檢測。報告介紹了一個在線全自動單細胞質譜分析平臺，通過整合噴墨打印，介電泳通道，不對稱分叉結構和芯片上去乳化界面來揭示細胞磷脂的異質性。使用噴墨打印技術，將單個單元封裝在大小可控的液滴中，在重力和外力的驅動下通過毛細管進入介電泳微流控芯片通道中。在負介電泳的調控下細胞被限制在液滴的一小部分，并在經過Y型結構時候，液滴被切割稱一大一小兩部分。丟棄僅包含培養基的較大液滴以減少基質干擾，將包含單個細胞的較小液滴引入區乳化界面去除油相。之后單細胞被甲醇流萃取并進入質譜進行檢測。
清華大學張新榮教授
清華大學張新榮教授帶來題為《臨床質譜免疫分析：到底可行不可行？》的精彩報告。臨床質譜在我國已經引起高度的新聞效應，也在新生兒遺傳病篩查、維生素檢測、氨基酸檢查、激素類檢測、游離脂肪酸檢測、治療藥物監測等方面有了一些臨床實踐。但是，臨床免疫診斷作為體外診斷市場的主流項目，目前卻仍以化學發光和ELISA為主，質譜技術一直沒有能插進一腳。因此，不得不承認，臨床質譜目前雖然炒的很熱，但充其量只能是臨床診斷的一個敲邊鼓的小角色。
是質譜不如化學發光，不適用于免疫檢測？還是質譜優于化學發光，只是暫時還沒有被引入免疫檢測之中？報告從免疫分析的歷史和特點，以及質譜免疫分析的實踐諸方面，談談臨床質譜免疫分析到底可行不可行。
寧波大學質譜技術與應用研究院唐科奇教授
寧波大學質譜技術與應用研究院唐科奇教授帶來題為《高場非對稱離子遷移譜技術的研發和儀器特性探究》的精彩報告。高場非對稱離子遷移譜(FAIMS)和傳統的弱電場離子遷移譜(IMS)是兩種基于不同原理的氣相離子分離技術。由于兩者之間對氣相離子分離的正交性，將它們復合組成二維遷移譜，可以大幅度提高儀器的分辨率。報告首先討論高場非對稱離子遷移譜的運行機理和儀器特性。用葡萄糖的結構分析為例，詳細討論高場非對稱離子遷移譜靈敏度和分辨率的關系以及獨立平板型 FAIMS 儀器所能達到的檢測限。報告進一步討論二維遷移譜和高分辨率飛行時間質譜集成后的近期實驗數據，以緩激肽(Bradykinin)的結構分析為例，展示這項復合技術所特有的高分辨率分子構成和結構分析能力。
北京師范大學謝孟峽教授
北京師范大學謝孟峽教授帶來題為《環境中抗生素催化降解機制研究》的精彩報告。抗生素廣泛應用于人類和動物細菌感染的治療，但近些年來抗生素的過度使用帶來的污染問題嚴重威脅著生態環境和人類健康。報告介紹了通過自組裝法將β-內酰胺酶固定在ZIF-8骨架中形成了β-內酰胺酶@ZIF-8納米復合物材料。根據材料的形貌表征和載酶量對其制備條件進行了優化，并對其結構進行了表征，結果表明，β-內酰胺酶成功包裹在ZIF-8 MOFs的內部。該材料對高溫、有機溶劑、生物酶抑制劑等極端條件具有良好的穩定性。以氨芐西林為降解底物，對復合物材料的催化性能進行了研究，結果顯示，材料的催化活性與游離酶相比得到了明顯的提升。β-內酰胺酶@ZIF-8催化材料對青霉素類抗生素具有專屬性催化作用，且可重復利用。結合液質聯用方法，對底物的降解產物和降解機制進行了探討，發現材料的β-內酰胺酶和ZIF-8 MOFs材料之間存在協同作用。ZIF-8骨架中的Zn（II）離子參與催化反應過程，與氨芐西林分子中β-內酰胺環上的羰基（7）和側鏈上的氮原子形成復合物，從而削弱β-內酰胺鍵，使其更容易發生斷裂，從而解釋了材料催化活性提高的原因。同時，對降解機制進行了驗證。
中國原子能科學研究院姜山研究員
中國原子能科學研究院姜山研究員帶來題為《基于超強電離技術的新型質譜儀》的精彩報告。 在同位素和無機質譜儀測量中，由于存在分子離子干擾和同位素分餾效應等問題，嚴重影了同位素質和無機譜儀（AMS、MS）測量的靈敏度和測量精度的提高。報告介紹了一種基于超強電離技術的質譜學新方法和新儀器，即基于多電荷態電離器的質譜儀，離子源引出多電荷態（2+，3+，4+，，，，乃至全剝離）離子，完全消除了分子離子的干擾，也的極大地減弱了同位素分餾效應。目前采用的超強電離器是電子回旋共振（ECR）電離器，即同位素和無機的ECR-AMS與ECR-MS。
在該新型質譜儀中，ECR-AMS可以將AMS的豐度靈敏度提高10-100倍（達到10-16-10-17），精度提高3-10倍；ECR-MS可以將MS的靈敏度提高100--10000倍，精度提高10-100倍。這樣超強電離質譜學，即ECR-AMS/MS就能夠解決核工業、地質、考古、環境材料以及生物醫學等許多研究領域的重要科學與技術問題。
廈門大學杭緯教授
廈門大學杭緯教授帶來題為《化學成分與形貌共成像-近場解吸質譜儀的研制》的精彩報告。報告介紹了一種基于AFM控制的納米有孔針尖解吸電離源，研制了一臺納米有孔針尖解吸電離飛行時間質譜（Nano-ATDI-TOFMS），并將其用于單細胞的化學-形貌共成像研究。由于該新型離子源兼具高傳輸效率（高真空下進行）、高電離效率（157 nm單光子激光后電離源）、高空間分辨率（采樣光斑近似等于針尖尖端曲率直徑），因此可獲得亞amol的絕對檢出限。Nano-ATDI-TOFMS在原黃素純樣PVD鍍層上可以獲得350 nm直徑的彈坑并測得質譜信號；使用Nano-ATDI-TOFMS對2000目TEM網格原黃素鍍層點陣進行成像，可獲得~ 250 nm的成像分辨率，且在單細胞表面可獲得300-500 nm的彈坑點陣，對單細胞中原黃素藥物分布的成像步距為250 nm/pixel，且細胞中的微納結構細節都可以從成像圖中反映出來。Nano-ATDI源作為儀器離子源的一部分，其自帶的AFM成像功能使該儀器同時具備了高空間分辨率的化學-形貌共成像的組合功能，大大拓展了質譜技術在微納尺度下對單細胞綜合表征的能力。
清華大學暇瑜教授
清華大學暇瑜教授帶來題為《脂質組精細結構分析的質譜方法》的精彩報告。報告介紹了將親水作用液相色譜法（HILIC）、捕獲離子遷移譜法（TIMS）和異構體解析MS/MS方法整合到一個統一的工作流程中，實現了對給定脂質體的高通量和深入分析。
首先根據MS靈敏度、TIMS分離和結構識別三個方面對磷脂（GP）的電離分析模式進行評估。在流動相中加入碳酸氫銨（NH4HCO3）將PC和SM（[M+HCO3]-）在負離子模式的離子強度相對傳統使用的醋酸或甲酸加合物負離子提高了10倍。因此，在負離子模式下，HILIC-MS2-CID可直接分析每一類GPs（PC、SM、PE、PI、PS、PG）并獲得脂類的脂肪酰/醚鏈信息。對于PC，sn-異構體的識別和定量也可以通過sn-1碎片離子的相對離子強度來實現。由于形成了更緊密的氣相結構，陰離子形式的GPs的離子遷峰形與質子化的離子相比，使TIMS分離得到了改善。與連續采集模式（TIMS-off）相比，TIMS分離導致信噪比（S/N）至少增加10倍。我們用牛肝臟的極性脂質提取物測試了HILIC-TIMS-MS/MS的分析性能。與TIMS off相比，所有主要類脂的脂肪酰水平的鑒定覆蓋率顯著增加。耦合Paternò–Büchi (PB)反應對C=C定位分析的流程也已經取得成功，并極大的提高了對不飽和脂質的雙鍵位置及異構體的深度分析。
南開大學張新星研究員
南開大學張新星研究員帶來題為《氣液界面化學動力學；質譜；膜結構》的精彩報告。無論是環境中占地球表面70%的海洋表面和云彩表面，還是人體中肺部、眼睛和各種粘膜的表面，均為氣液界面。因此氣液界面化學的研究對理解氣候和污染的生成以及生命體內的關鍵生化過程都極為重要。然而，氣液界面僅有數十到數百納米厚，因此在技術上如何僅采樣此極薄的界面層而不受到體相的干擾成為了十分關鍵的科學和技術問題。報告介紹了張新星團隊通過自主研發的一系列場致液滴電離-質譜技術，攻克了技術難關，系統闡述了界面膜物理行為對其化學行為的影響，為環境化學和生物化學做出了重要的貢獻。
賽默飛液質聯用全國應用經理徐牛生
賽默飛液質聯用全國應用經理徐牛生帶來題為《智能升級，超越定性—智能化未知物定性新流程介紹》的精彩報告。報告介紹了賽默飛全新產品IQ-X超高分辨三合一質譜。該產品采用全新智能化數據采集模式并實時數據庫檢索增強小分子未知物的深度高效覆蓋； -超過1百萬的分辨率再結合新型碎裂模式為小分子以及小分子的結構剖析提供更多可能； -獨特設計的自動化校正模式和升級AcquireX功能對使用操作更友好。
安捷倫資深液質產品工程師馬浩
安捷倫資深液質產品工程師馬浩帶來題為《緊湊型三重串聯四極桿質譜之關鍵技術探究》的精彩報告。質譜的小型和緊湊化是未來發展的重要方向，報告介紹安捷倫的ultivo型三重串聯四極桿的關鍵技術，實現緊湊化而不妥協實際性能。
寧波大學質譜技術與應用研究院胡軍研究員
寧波大學質譜技術與應用研究院胡軍研究員帶來題為《從90年代的普度質譜研究看質譜技術和應用的未來》的精彩報告。90年代初是質譜技術和應用的分水嶺。報告介紹了93-97年的普度質譜Cooks、Regnier教授的質譜研發工作經歷。報告還指出醫學檢驗和質譜辯證創新是未來方向。
聚質科技(杭州)有限公司總經理姚繼軍
聚質科技(杭州)有限公司總經理姚繼軍帶來題為《否定之否定，國產GCMS的市場化競爭策略與啟示》的精彩報告。國產GCMS的發展需要經歷蹣跚起步、避實就虛、我進敵退、陣地攻堅、攜手超越五個階段。報告回顧和預測國產GCMS發展的不同階段，希望對其他各種類型質譜的發展有所啟示。
中國儀器儀表學會分析儀器分會秘書長吳愛華
中國儀器儀表學會分析儀器分會秘書長吳愛華帶來題為《我國質譜儀器發展態勢、預測及期望》的精彩報告。報告指出我國對質譜儀器的需求在114.6億元，作為全球最大的質譜市場，但是國產質譜占有率低。報告介紹了奮起直追的國產質譜，目前已有40家質譜品牌企業，其中29個品牌自主研制質譜儀，涵蓋24小類。報告還介紹了2011-2021科技部儀器專項質譜項目（整機）、2011-2021科技部儀器專項質譜項目（部件）、2011-2019基金委儀器專項質譜項目，并指出我國質譜發展存在人才缺乏，關鍵零部件依賴進口等問題。
廣州金域臨床質譜檢測中心主任趙蓓蓓
廣州金域臨床質譜檢測中心主任趙蓓蓓帶來題為《十年磨一劍———中國臨床質譜應用發展》的精彩報告。經過十余年的發展，質譜技術基于自身高靈敏度、高特異性、適用范圍廣等優勢，在臨床精準檢測中的需求也越來越大，臨床質譜行業也呈現欣欣向榮的發展態勢。隨著質譜在國內逐步由科研轉向臨床規范化應用的深入發展，由于其技術復雜程度高，行業缺乏大量的專業技術人才，且無成熟的繼續教育培訓體系和質量管理體系，某種程度上也限制了其應用發展。因此，臨床實驗室對質譜的硬件性能穩定性提升以及軟件操作的自動化、智能化、靈活性都提出了更高的要求，尤其是可滿足全流程自動化，實現樣本取樣、前處理操作、上機、檢測數據質量分析等流程的配套設備。相信在臨床質譜LDT和IVD并行發展的驅動下，國內臨床質譜產業會在不久的將來迎來更好的發展時機。
