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  • 从中国质谱年会看质谱技术与市场四大特色

    中国教育装备采购网2012-08-21 12:02围观3289次我要分享我要投稿

      由中国质谱学会主办,中国工程物理研究院核物理与化学研究所承办的“第32届中国质谱学会学术年会”于2012年8月13日至18日在昆明召开。此次大会收到报告、论文200余篇,涉及有机质谱、生物质谱、无机质谱以及同位素质谱、质谱仪器与教育等方面,内容基本反映了近期及最近一年国内国际质谱学工作的进展概况,约超过300位质谱工作者出席了此次大会。本文将在大会期间了解到的质谱技术与市场信息汇总成文,供读者参考。

      一、全球质谱市场年增长率超过10%,中国市场增长更快

      近十年来,质谱行业发展突飞猛进,各种质谱新品的推出也是令人眼花缭乱。据仪器信息网统计,2008~2012年期间各大质谱仪器厂商推出质谱新品已经超过了90台,液质占据了绝大多数;其中三重四极杆质谱最多,约占24%,四极杆飞行时间约占14%。同时质谱市场表现出了强劲的增长势头,据统计,质谱仪在国际市场上每年的增长率超过10%, 2012年市场规模预计达到45亿美元。

      我国属于发展中国家,加上特殊的国情,对于质谱仪的需求增长更快,预计2012年进口各类质谱数量超过6000台;其中绝大部分要依赖进口,大型高端质谱仪基本完全依赖进口。

      二、跨国公司大多拥有核心技术,未来竞争日趋激烈

      目前市场需求量较大的质谱类型有三重四极杆质谱、单四极杆质谱、四极杆飞行时间质谱以及离子阱质谱。就质谱本身技术而言,各大质谱厂商都有自己的优势,例如:AB SCIEX的QTRAP技术,显著提高三重四极MS/MS的灵敏度;赛默飞革新的Orbitrap技术,小体积轨道阱结构和高场使其分辨率和速度大幅提高;安捷伦ifunnel双级离子漏斗离子传输器、90度弯曲线性加速碰撞池和六孔惰性毛细管接口,灵敏度大幅提升;Waters StepWave偏轴片状离子透镜组,减少透镜清洗,加大了气容量,离子传输效率更好;Bruker maXis QTOF质谱仪ion cooler六级杆离子冷却装置实现一级与二级质谱的全灵敏高分辨高精度质谱数据采集;LECO公司Citius LC-HRT飞行时间液质联用仪,采用多次往返离子飞行技术,分辨率高达10万;岛津LCMS突出超快理念,正负离子切换15ms,扫描速度达每秒15000质量数;珀金埃尔默Flexar SQ 300 MS强调高性价比,其专利的Field-Free APCI源在小流量下仍能保持很好的灵敏度。

      三、质谱仪器拥有“光辉的未来”,国产厂商渐入角色

      在此次第32届中国质谱年会,出乎很多专家意料的是一年以前还没有一台质谱的天瑞仪器竟然“天不怕地不怕”,一举拿下了冠名此次大会的“钻石赞助商”称号,这在全国性的大型质谱会议上尚属首次,而且刘召贵博士极具煽动性的演讲,也使各与会专家学者为之热血沸腾。但是会场之内也不乏有冷静且持怀疑态度者,质谱仪器毕竟不是普通设备,涉及光、机、电、软件等方方面面,同时国内仪器企业面临精加工基础薄弱、经验不足、缺乏高端人才以及日益增加的劳动力成本等缺点,如何赶上已经有超过30年制造经验的赛默飞、安捷伦、AB SCIEX等国际巨头?

      我们回过头来看,过去5年来国内质谱技术和产业的发展,可以用“国家支持力度在加大,企业步伐在加快”来形容。在企业方面,2006年东西分析推出第一台国产商用单四极杆质谱仪,标志着国产商用质谱实终于现了零的突破,此后陆续有广州禾信、舜宇恒平、普析通用、聚光科技等国产厂商推出了商业化飞行时间、四极杆、离子阱以及在线等质谱仪器;2012年上半年天瑞仪器推出了液质联用仪器,标志着国产厂商正式涉足液质联用市场。在政府层面,2011年国家重大科学仪器设备开发专项资金达13亿元,如此支持力度是前所未有,其中对于质谱的仪器的支持占相当大的比例。

      在此次大会上,中国质谱学会李金英理事长在致辞中表示,国内在精密制造和仪器制造方面有很多欠缺和不足,呼吁大力推进国内的质谱学术技术水平和仪器设备制造业。显然,不论是在学术领域、政府层面还是企业单位,大家都看到了质谱仪器“光辉的未来”。但是质谱仪器的研发的路上却充满艰辛,其中的酸甜苦辣只有造质谱的人自己知道。禾信副总经理傅忠先生向仪器信息网表示,曾经有一段时间非常艰苦,常常是一笔融资到帐时,前一笔资金刚刚用完;曾经在普析通用质谱新品发布会上,资深研发人员张小华先生当场落泪;天瑞仪器刘召贵博士多次表示卖血也要造质谱。

      四、国内研发团队如雨后春笋,聚焦离子源技术

      根据对历年质谱大会报告的跟踪,会发现关于质谱研发方面的文章和研发团队越来越多,已经形成了数十个年轻的质谱仪器研发团队,例如复旦大学、厦门大学、清华大学、东华理工大学、中科院化学所、中国医学科学院药物研究所、中科院大连化物所、中国计量院等单位近几年在质谱仪器研发领域非常活跃。那么在本次大会上关于质谱仪器研发的成果多数与离子源和质量分析器相关,下面将为大家做一简单介绍。

      北京大学张成森报告中设计了一种新型常压敞开式质谱离子源,多通道旋转电喷雾离子源(MRESI),通过引入多通道和旋转机制来获得均匀混合的离子流,通过旋转可以使多个通道形成的电喷雾在空间分布均匀并同时进入到质谱检测器,并且多个通道之间的相互作用与所选样品的挥发性有关。质谱多通道旋转电喷雾离子源这一特性可以使其用于在线调控蛋白质离子的电荷分布。

      珀金埃尔默首席科学家沈世达博士在大会上介绍了直接进行离子化的离子源(DSA)。新型的封闭式直接进样分析(DSA)离子源采用“field free” APCI,与APCI相似,只是电晕放电针被探头保护着,所处于蒸汽流中合适的位置,并且与外部的离子入口的电场隔离开来。DSA离子源使样品直接离子化,可作为质量控制快速筛选,适用于气体、固体、粉末、药片、液体、纸张等样品直接分析。

      质谱成像技术正在成为质谱领域的前沿和热点,中国医学科学院药物研究所再帕尔.阿不力孜研究员课题组,针对整体动物大面积生物切片的质谱成像难题,采用课题组前期研发的空气动力辅助离子化(AFAI)技术,建立了一种新型免标记高灵敏的常压敞开式整体动物质谱成像(AFAI-IMS)新技术和新方法。其主要特点:无需在真空下操作,无需使用基质,无需标记和化学复杂前处理。AFAI-IMS有望发展成为创新药物研发领域有力的分析工具和手段。

      核工业北京地质研究院郭冬发研究员课题组自制了热电离飞行时间质谱仪(LA-TOF-MS),其中大气压飞行时间质谱仪由广州禾信分析仪器有限公司研制(垂直引入反射式)。经过测试证明,该仪器可用于同位素快速测量,并在杂质检测等方面具有一定的应用潜力。

      新型离子源、质量分析器,最终要能够经受住应用的考验。东华理工大学陈焕文教授采用EESI-MS直接分析粘稠样品,并对其机理进行了解释;复旦大学丁传凡教授利用阵列离子阱进行高通量质谱分析,并对通道间的干扰进行了研究。

      中国工程物理研究院机械制造工艺研究所承担着军民两用技术开发任务,该所刘兴宝项目主管在报告中介绍了四极杆质量分析器制造技术进展情况。项目研究工作包括分析器理论模型建立、组建制造工艺、专用加工机床、组件装配工艺及装置、测量技术及装置,质谱测试平台等方面取得了阶段性的进展。初步确定了两种金属极杆材料——特种不锈钢及高纯钼,通过消磨表面微观形貌及磨削过程中极杆受力分析等研究,对极杆磨削工艺参数、工艺流程进行了优化;研究了极杆削磨高精度基准中心孔的制备工艺,实现了单杆圆柱度小于等于1微米,表面粗糙度小于0.1微米。进行了钼极杆6个批次的加工实验,随着制造工艺的逐步优化,批加工产品合格率稳步上升,达80%以上。

    来源:仪器信息网我要投稿
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