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魏开华:质谱进展评述专题之【质量分析器何去何从】

仪器信息网 2018/06/27 10:45:54 点击 126 次
[导读] 质量分析器的进展是目前质谱仪器竞争力的最热点。各种技术名称很多,但技术背后的根本离不开偏转与聚焦之类的离子轨?刂。

  质量分析器的进展主要来自国外科研院所,由其合作质谱厂家协同大力开发完成,是目前质谱仪器竞争力的最热点。各种技术名称很多,但技术背后的根本离不开偏转与聚焦之类的离子轨?刂。

  “轨道阱(Orbitrap)”无疑是突破性质谱分析器技术,该类质谱仪器在生命科学领域取得了巨大的成就,尽管它的原理在数10年前就已经被发明,但真正成为商品化产品,还是近些年才完成的,主要得益于与之相配套的离子传输系统(尤其是C-Trap)、电源稳定性、超高真空系统的研发取得了实质性进展。

  多次反射、曲线型或螺旋型分析器显著提高了分辨率,但与多次反射线型分析器一样(如W模式),灵敏度损失也比较明显,通过延长离子路径来提高分辨率,并非一个理想化方案,或许聚焦才是根本,因此,分析器改进的方向是分辨率和灵敏度同步提高,许多宣传实现了这项要求的质谱仪器其实并未在应用中得到良好验证。

  多种分析器的杂交技术是分析器重要进展,QQQ、Q-TOF、TOF/TOF、IT-TOF、Q-LIT已被证明是质谱最关键的技术进展,市场获益巨大。近期“分析器三重杂交(TriHybrid)”广受关注,在鉴定结果可靠性方面得到了大幅度改善,在功能蛋白质组学、修饰蛋白质组学、复合物蛋白质组学等生命科学等领域得到了良好的应用。目前,TriHybrid系统的三个主机布局还有改进的地方(本人亲自跟发明人进行过讨论),这个观点得到了仪器发明人的认可,具体方案和措施有待深入研究。

  移动式小型IT-IT质谱已速度快、体积小、高可靠鉴定小分子和肽等方面超过了其它同类质谱产品,结合专利化的样品导入系统,预期在临床标志物快速筛查、食品安全、国防与军事等领域具有良好的前景。当国产QQQ质谱艰难推进的时候,是不是可以进攻IT-IT体系呢?

  离子回旋共振(ICR)分析器的重要进展是在磁场和液氦循环方面,调制系统有些局部改进。

  离子淌度技术应用于质谱有了近30年历史,离子淌度部件由早期的单一型分析器转变为辅助型分析器,具体部位几经改变:“离子源内”-->“四极杆前”-->“离子源与四极杆间相对独立”,最近几年在技术缺陷改进方面取得了重要进展,如由于真空变低导致的灵敏度降低等,当然离子淌度技术最重要进展还是在软件和应用方面,已经不仅仅局限在大分子体系,也可以用于复杂混合物小分子体系了,增加了新的分离维度,检出容量比非离子淌度分离体系提高非常大,而且与质谱成像技术结合,很好的拓展了质谱的基础研究与应用的范围。

  总体上来说,质量分析器虽然没有离子源那么花样繁多,但人们依然在不断努力和创新,企图实现技术上的突破,这些年来取得了一些进展,有些还是重大惊人的进展。从商业角度看,质谱分析器的价格占整机的比例与技术程度密切相关,但一般比离子源的价格比例大不少。可以预测,谁拥有核心技术的质量分析器,谁就拥有质谱发言权。

(本文作者为蛋白质药物国家工程研究中心魏开华研究员

微信公众号:药网堂)

[来源:蛋白质与多肽药物结构分析网]
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编辑: 叶建
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