Expression CMS：有機合成實驗室的分析利器
2015年6月，北京博暉創新光電技術股份有限公司宣布以2800萬美元收購美國公司Advion100%股權，本網曾為此專訪了博暉創新總經理盧信群。（詳見本網報道：盧信群：博暉創新為什么要收購Advion）
此次并購，讓博暉創新在已擁有原子光譜系列技術和微流控技術的基礎上，又擁有了質譜技術。
Advion公司自1993年成立以來，開發了TriVersa NanoMate?，LESA?，Chip-mate?等多種離子源。2011年，Advion公司推出第一款獲得了“IBO 2012年工業設計”銀獎的小型臺式質譜儀Expression CMS，開創了小型化質譜的先河。
收購之后不久，BCEIA 2015，在博暉創新展臺上，我們看到了這款儀器。
質譜儀因其杰出的分辨率、靈敏度以及準確性，使其能夠更方便地提供被分析樣品的大量信息，尤其是結構信息。它現已經成為了一種不可或缺的精密分析儀器。隨著質譜技術的發展，其應用領域也越來越廣泛，從化學、生物等實驗室到醫院臨床診斷，再到現場的監控偵查等，都需要用到質譜儀。質譜儀也從大型臺式質譜發展成為便攜、車載型的小型質譜。小型化已經成為了質譜儀發展的一個重要方向。
博暉創新董事、副總經理 周朋博士
小型質譜整體市場如何？小型臺式質譜儀Expression CMS的技術亮點及市場在哪里？博暉創新收購了Advion之后，打算如何發展？帶著這些問題，分析測試百科網采訪了博暉創新董事、副總經理周朋博士。
著眼于市場需求 小型臺式質譜儀Expression CMS應運而生
“Advion公司研發小型臺式質譜Expression CMS有兩方面的原因：第一，因為Advion公司早期從事離子源的研究開發，有相當好的離子源基礎；第二，Advion公司看到了小型臺式質譜的市場需求。”周朋博士說，“現在的有機合成實驗室，在合成一個半成品或者是成品之后，一般都會把它交給分析實驗室去分析，如果想提高效率，更有效的方法就是每一個有機合成實驗室都有一臺自己的質譜儀。”
有機合成反應一般需要操作人員在通風櫥中進行實驗操作，以避免有機試劑對人體的侵害。通風櫥空間狹小，普通質譜儀很難擺放進去，Advion正是瞅準了這樣的機會，開發了小型臺式質譜儀Expression CMS。
“有機合成的應用市場非常廣泛，這是當初Advion做這款儀器的原動力。”周朋博士說。
Expression CMS：有機合成實驗室的分析利器
“有機合成是一個相對特殊的市場，合成工作者清楚地知道自己要合成的東西，不像對復雜物質的分析，研發工作者要去挖掘很多未知的成分。”周朋博士說，“而對于有機合成工作者，一般只要知道自己的目標化合物是否存在就行了，不一定完全解析樣本的組分，所以在很多情況下對于儀器性能要求沒有那么高。”
相較于以前市場上的單四級桿質譜儀，Expression CMS的體積縮小了一半，可以直接放置于通風櫥中，或者放置在手推車上，游走于各實驗室之間。
Expression CMS有兩種型號：S型和L型。S型適合分析小分子化合物，最高檢測質荷比可達m/z 1200。L型是為滿足化學家監測更高的質量范圍要求而設計，最高檢測質荷比可達m/z 2000。
周朋博士告訴分析測試百科網，目前Expression CMS的應用主要面向從事有機合成的化學工作者，儀器的應用范圍還將進一步拓寬。Expression CMS還可用于更多領域，比如肽合成。雖然多肽的分子量偏大，但是它容易形成多電荷分子離子，所以，在很多情況下CMS即可滿足需求。2016年3月，Advion發布的一款質譜系統TIDES EXPRESS，便結合了小型HPLC和L型CMS的特點，專用于多肽合成的質譜利器。(詳見本網報道：Advion推出高性價比質譜‘TIDES EXPRESS’)
可在實驗室之間快速移動
Expression CMS可以放置于手推車上在實驗室內快速移動，其快速抽空真空系統可以確保其在啟動后30min即可開始測樣。
先進的設計 簡化操作規程
Expression CMS采用了獨特的大氣壓電離接口設計，是第一臺可置于通風櫥中使用的小型臺式質譜儀。所有的關鍵操作和日常維護均可在儀器前部進行，從而使得日常使用和維護簡單易行。外殼采用耐腐蝕材料，保證了儀器在通風櫥中有機試劑環境下的使用壽命。
靈活多樣 可與多種設備相連
“Expression CMS能夠跟外界很多的設備相連。無論是TLC還是HPLC或者UPLC，還是制備色譜或者是Flash快速制備色譜等，都可以與之相連。” 周朋博士說。
Expression CMS五種進樣方式
1、與TLC相連
薄層色譜（TLC）是實驗室用于物質鑒定的常用檢測方法，但其缺點是無法在薄層色譜板上看到樣品結構信息。而與質譜相連，進行質譜分析，則可解決這個問題。但是傳統的操作步驟通常要經過薄層分離混合物、手動刮板、溶劑洗脫、濃縮提純、使用合適溶劑溶解目標化合物，最后才進入質譜系統，整個檢測過程繁瑣且費時。
TLC/CMS工作原理
2015年3月，Advion公司推出了其自主研發的Plate Express薄層色譜質譜接口，使得經薄層色譜分離的樣品分析不再需要刮板等操作。點擊“開始”后，plate express激光對準要分析的樣品斑點，洗脫頭下降，與薄層板上樣品斑點形成密閉空間，同時通過六通閥洗脫液進入到密閉空間，洗脫液將樣品斑點從硅膠板上洗脫并溶解后，返回六通閥帶入質譜儀中。
TLC/CMS的特點：
●樣品通過薄層色譜分離后無需進一步處理，直接從薄層板上取樣進行質譜分析，保證單點洗脫。
●軟件自動化控制。
●靈活設置樣品提取力度和時間，根據不同薄層板進行最優化提取。
●每次分析后洗脫頭會通過高壓氮氣氣流自動清理。
●操作簡單，一分鐘內得到質譜信息。
“在中藥成分分離和測試中，薄層色譜是常用儀器，同時，薄層色譜在其他一些領域也有很多應用，TLC/CMS對這些應用非常有意義。”周朋博士說。
2.ASAP大氣壓固體分析技術
在一些特定的情況下對基質比較簡單的樣品，簡潔快速進樣可能是最佳的分析方法。ASAP大氣壓固體分析探針就是為這種應用設計的。
ASAP進樣方式
用ASAP探針是可以對固體或液體樣品直接分析的離子源。使用ASAP分析樣品，無需樣品前處理，無需色譜分析，30秒得到質譜信息。
Expression CMS三種離子源（ESI、APCI、ASAP）
Expression CMS有三種離子源可供自由選擇，ESI源，APCI源和ASAP源。ASAP源是由APCI源改進而來，但是原理上略有不同。APCI源需要溶劑將樣品溶解載入離子源內，而ASAP不需要使用溶劑將樣品載入。
ASAP原理圖
ASAP探針蘸取分析樣品，插入到質譜中，樣品被熱的氮氣加熱干燥，達到樣品沸點后氣化，同時電暈針放電，氣相分子被電弧離子化成分子離子，進入檢測器，30秒內得到質譜信息。
由于ASAP以氣相分子離子為基礎，所以ASAP大氣壓固體分析技術適用于揮發性和半揮發性的樣品分析。
2016年3月，Advion公司在第251屆美國化學會全國會議暨博覽會上推出IASAP離子源，IASAP是用于對空氣敏感的固體或者液體樣品的分析探針。使用IASAP離子源分析樣品，可在惰性氣體環境下直接從反映容器取樣，無需在真空手套箱中處理。(詳見本網報道：Advion推出新型金屬催化劑反應監測探針)
3、與HPLC/UHPLC相連
Expression CMS可以兼容Agilent全系列液相色譜系統，并通過Data Apex Clarity色譜工作站與250多種液相色譜相連，全面支持CFR21 Part11電子署名認證。
4、與Pre-HPLC相連
Expression CMS與制備色譜聯用，可以選擇性地收集感興趣的產物。在分離過程中，只有小部分樣品進入質譜儀，當質譜儀檢測到目標化合物且達到一定的程度，則開始收集產物。制備色譜與Expression CMS聯用比紫外檢測更具選擇性。
高性價比 實驗室的理想選擇
周朋博士告訴分析測試百科網，Expression CMS在歐美每年都有200余臺的銷量，哈佛大學、牛津大學、劍橋大學等知名高校，雅培、拜耳、默克等醫藥巨頭都是Expression CMS的用戶。
國內也有很多單位在使用Expression CMS。
中國科學院上海藥物研究所趙玉軍研究員就是Expression CMS的忠實客戶，他這樣評價Expression CMS：體積小，手動注射進樣很方便，氮氣消耗量少，很適合有機合成實驗室使用。
中國藥科大學孫海鷹教授：Expression CMS皮實耐用，容易操作，維護簡單。
中國醫學科學院醫藥生物技術研究所劉明亮課題組：Expression CMS小型，便攜，氮氣消耗量小，軟件操作方便，容易維護，學生上手快。
蘇州維泰生物科技股份有限公司的一位分析人員：Expression CMS體積小，操作非常方便。
眾多的客戶體驗，告訴我們Expression CMS是一款高性價比、值得購買的質譜儀。
小型質譜的市場很大
質譜小型化是現在質譜技術的一個熱門方向，也不斷地有儀器公司推出小型、便攜式質譜儀。小型質譜在大氣和水體監測、食品安全檢驗檢疫、產品源頭質量控制、臨床藥品和毒品檢測等領域都有廣泛的應用。
“現在的食品安全檢驗所，大多數還在用分光光度計等極為簡單的光譜分析儀器，還遠遠未達到質譜的水平。小型質譜的市場很大，這是毫無疑議的。” 周朋博士說。
收購Advion對于博暉創新的影響
談到收購Advion對博暉創新的影響，周朋博士認為有三個方面：
第一，學習國外先進的技術及生產工藝。博暉創新積極地把員工派去Advion學習，學習科學儀器到底該怎么做。“為什么國內一些質譜廠商做了好多年，也沒達到才做了幾年質譜的Advion的銷量？為什么有些東西Advion能做出來，我們就做不出來，做出來的質量卻不如人家？這需要我們反思和學習。”周朋說。
第二，對于團隊建設來說非常重要；
第三，增加一個產品線對于博暉創新來說也很有意義。
博暉創新創立之初，就一直致力于醫療檢測產品的研發和生產，而質譜檢測在醫療領域的應用越來越廣泛，從微生物檢測、臨床免疫檢驗、臨床生化檢驗到臨床分子診斷都需要用到質譜儀。而臨床檢測關注的大部分都是目標化合物，且需要操作簡單，所以小型質譜非常適合醫療檢測。
“博暉創新絕對不僅僅只是滿足于賣幾臺質譜儀器到學校，肯定還會有其他的想法，博暉創新的重點在于醫療檢測。”周朋博士說。
周朋博士簡介：
周朋博士為國家第十屆“千人計劃”引進專家。曾任美國Sepracor公司高級研究員，美國Bristol Myers Squibb公司資深研究員，美國Kionix Inc.微流體部門主管。現任北京博暉創新光電技術股份有限公司董事、副總經理。
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