由中國(guó)質(zhì)譜學(xué)會(huì)主辦，中國(guó)工程物理研究院核物理與化學(xué)研究所承辦的“第32屆中國(guó)質(zhì)譜學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)”于2012年8月13日至18日在昆明召開(kāi)。此次大會(huì)收到報(bào)告、論文200余篇，涉及有機(jī)質(zhì)譜、生物質(zhì)譜、無(wú)機(jī)質(zhì)譜以及同位素質(zhì)譜、質(zhì)譜儀器與教育等方面，內(nèi)容基本反映了近期及最近一年國(guó)內(nèi)國(guó)際質(zhì)譜學(xué)工作的進(jìn)展概況，約超過(guò)300位質(zhì)譜工作者出席了此次大會(huì)。本文將在大會(huì)期間了解到的質(zhì)譜技術(shù)與市場(chǎng)信息匯總成文，供讀者參考。
一、全球質(zhì)譜市場(chǎng)年增長(zhǎng)率超過(guò)10%，中國(guó)市場(chǎng)增長(zhǎng)更快
近十年來(lái)，質(zhì)譜行業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，各種質(zhì)譜新品的推出也是令人眼花繚亂。據(jù)儀器信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)，2008～2012年期間各大質(zhì)譜儀器廠商推出質(zhì)譜新品已經(jīng)超過(guò)了90臺(tái)，液質(zhì)占據(jù)了絕大多數(shù);其中三重四極桿質(zhì)最多，約占24%，四極桿飛行時(shí)間約占14%。同時(shí)質(zhì)譜市場(chǎng)表現(xiàn)出了強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，據(jù)統(tǒng)計(jì)，質(zhì)譜儀在國(guó)際市場(chǎng)上每年的增長(zhǎng)率超過(guò)10%， 2012年市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到45億美元。
我國(guó)屬于發(fā)展中國(guó)家，加上特殊的國(guó)情，對(duì)于質(zhì)譜儀的需求增長(zhǎng)更快，預(yù)計(jì)2012年進(jìn)口各類(lèi)質(zhì)譜數(shù)量超過(guò)6000臺(tái);其中絕大部分要依賴(lài)進(jìn)口，大型高端質(zhì)譜儀基本完全依賴(lài)進(jìn)口。
二、跨國(guó)公司大多擁有核心技術(shù)，未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈
目前市場(chǎng)需求量較大的質(zhì)譜類(lèi)型有三重四極桿質(zhì)譜、單四極桿質(zhì)譜、四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜以及離子阱質(zhì)譜。就質(zhì)譜本身技術(shù)而言，各大質(zhì)譜廠商都有自己的優(yōu)勢(shì)，例如：AB SCIEX的QTRAP技術(shù)，顯著提高三重四極MS/MS的靈敏度;賽默飛革新的Orbitrap技術(shù)，小體積軌道阱結(jié)構(gòu)和高場(chǎng)使其分辨率和速度大幅提高;安捷倫ifunnel雙級(jí)離子漏斗離子傳輸器、90度彎曲線性加速碰撞池和六孔惰性毛細(xì)管接口，靈敏度大幅提升;Waters StepWave偏軸片狀離子透鏡組，減少透鏡清洗，加大了氣容量，離子傳輸效率更好;Bruker maXis QTOF質(zhì)譜儀ion cooler六級(jí)桿離子冷卻裝置實(shí)現(xiàn)一級(jí)與二級(jí)質(zhì)譜的全靈敏高分辨高精度質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集;LECO公司Citius LC-HRT飛行時(shí)間液質(zhì)聯(lián)用儀，采用多次往返離子飛行技術(shù)，分辨率高達(dá)10萬(wàn);島津LCMS突出超快理念，正負(fù)離子切換15ms，掃描速度達(dá)每秒15000質(zhì)量數(shù);珀金埃爾默F(xiàn)lexar SQ 300 MS強(qiáng)調(diào)高性?xún)r(jià)比，其專(zhuān)利的Field-Free APCI源在小流量下仍能保持很好的靈敏度。
三、質(zhì)譜儀器擁有“光輝的未來(lái)”，國(guó)產(chǎn)廠商漸入角色
在此次第32屆中國(guó)質(zhì)譜年會(huì)，出乎很多專(zhuān)家意料的是一年以前還沒(méi)有一臺(tái)質(zhì)譜的天瑞儀器竟然“天不怕地不怕”，一舉拿下了冠名此次大會(huì)的“鉆石贊助商”稱(chēng)號(hào)，這在全國(guó)性的大型質(zhì)譜會(huì)議上尚屬首次，而且劉召貴博士極具煽動(dòng)性的演講，也使各與會(huì)專(zhuān)家學(xué)者為之熱血沸騰。但是會(huì)場(chǎng)之內(nèi)也不乏有冷靜且持懷疑態(tài)度者，質(zhì)譜儀器畢竟不是普通設(shè)備，涉及光、機(jī)、電、軟件等方方面面，同時(shí)國(guó)內(nèi)儀器企業(yè)面臨精加工基礎(chǔ)薄弱、經(jīng)驗(yàn)不足、缺乏高端人才以及日益增加的勞動(dòng)力成本等缺點(diǎn)，如何趕上已經(jīng)有超過(guò)30年制造經(jīng)驗(yàn)的賽默飛、安捷倫、AB SCIEX等國(guó)際巨頭?
我們回過(guò)頭來(lái)看，過(guò)去5年來(lái)國(guó)內(nèi)質(zhì)譜技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可以用“國(guó)家支持力度在加大，企業(yè)步伐在加快”來(lái)形容。在企業(yè)方面，2006年?yáng)|西分析推出第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)商用單四極桿質(zhì)譜儀，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)商用質(zhì)譜實(shí)終于現(xiàn)了零的突破，此后陸續(xù)有廣州禾信、舜宇恒平、普析通用、聚光科技等國(guó)產(chǎn)廠商推出了商業(yè)化飛行時(shí)間、四極桿、離子阱以及在線等質(zhì)譜儀器;2012年上半年天瑞儀器推出了液質(zhì)聯(lián)用儀器，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)廠商正式涉足液質(zhì)聯(lián)用市場(chǎng)。在政府層面，2011年國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項(xiàng)資金達(dá)13億元，如此支持力度是前所未有，其中對(duì)于質(zhì)譜的儀器的支持占相當(dāng)大的比例。
在此次大會(huì)上，中國(guó)質(zhì)譜學(xué)會(huì)李金英理事長(zhǎng)在致辭中表示，國(guó)內(nèi)在精密制造和儀器制造方面有很多欠缺和不足，呼吁大力推進(jìn)國(guó)內(nèi)的質(zhì)譜學(xué)術(shù)技術(shù)水平和儀器設(shè)備制造業(yè)。顯然，不論是在學(xué)術(shù)領(lǐng)域、政府層面還是企業(yè)單位，大家都看到了質(zhì)譜儀器“光輝的未來(lái)”。但是質(zhì)譜儀器的研發(fā)的路上卻充滿艱辛，其中的酸甜苦辣只有造質(zhì)譜的人自己知道。禾信副總經(jīng)理傅忠先生向儀器信息網(wǎng)表示，曾經(jīng)有一段時(shí)間非常艱苦，常常是一筆融資到帳時(shí)，前一筆資金剛剛用完;曾經(jīng)在普析通用質(zhì)譜新品發(fā)布會(huì)上，資深研發(fā)人員張小華先生當(dāng)場(chǎng)落淚;天瑞儀器劉召貴博士多次表示賣(mài)血也要造質(zhì)譜。
四、國(guó)內(nèi)研發(fā)團(tuán)隊(duì)如雨后春筍，聚焦離子源技術(shù)
根據(jù)對(duì)歷年質(zhì)譜大會(huì)報(bào)告的跟蹤，會(huì)發(fā)現(xiàn)關(guān)于質(zhì)譜研發(fā)方面的文章和研發(fā)團(tuán)隊(duì)越來(lái)越多，已經(jīng)形成了數(shù)十個(gè)年輕的質(zhì)譜儀器研發(fā)團(tuán)隊(duì)，例如復(fù)旦大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、清華大學(xué)、東華理工大學(xué)、中科院化學(xué)所、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所、中科院大連化物所、中國(guó)計(jì)量院等單位近幾年在質(zhì)譜儀器研發(fā)領(lǐng)域非?；钴S。那么在本次大會(huì)上關(guān)于質(zhì)譜儀器研發(fā)的成果多數(shù)與離子源和質(zhì)量分析器相關(guān)，下面將為大家做一簡(jiǎn)單介紹。
北京大學(xué)張成森報(bào)告中設(shè)計(jì)了一種新型常壓敞開(kāi)式質(zhì)譜離子源，多通道旋轉(zhuǎn)電噴霧離子源(MRESI)，通過(guò)引入多通道和旋轉(zhuǎn)機(jī)制來(lái)獲得均勻混合的離子流，通過(guò)旋轉(zhuǎn)可以使多個(gè)通道形成的電噴霧在空間分布均勻并同時(shí)進(jìn)入到質(zhì)譜檢測(cè)器，并且多個(gè)通道之間的相互作用與所選樣品的揮發(fā)性有關(guān)。質(zhì)譜多通道旋轉(zhuǎn)電噴霧離子源這一特性可以使其用于在線調(diào)控蛋白質(zhì)離子的電荷分布。
珀金埃爾默首席科學(xué)家沈世達(dá)博士在大會(huì)上介紹了直接進(jìn)行離子化的離子源(DSA)。新型的封閉式直接進(jìn)樣分析(DSA)離子源采用“field free” APCI，與APCI相似，只是電暈放電針被探頭保護(hù)著，所處于蒸汽流中合適的位置，并且與外部的離子入口的電場(chǎng)隔離開(kāi)來(lái)。DSA離子源使樣品直接離子化，可作為質(zhì)量控制快速篩選，適用于氣體、固體、粉末、藥片、液體、紙張等樣品直接分析。
質(zhì)譜成像技術(shù)正在成為質(zhì)譜領(lǐng)域的前沿和熱點(diǎn)，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所再帕爾.阿不力孜研究員課題組，針對(duì)整體動(dòng)物大面積生物切片的質(zhì)譜成像難題，采用課題組前期研發(fā)的空氣動(dòng)力輔助離子化(AFAI)技術(shù)，建立了一種新型免標(biāo)記高靈敏的常壓敞開(kāi)式整體動(dòng)物質(zhì)譜成像(AFAI-IMS)新技術(shù)和新方法。其主要特點(diǎn)：無(wú)需在真空下操作，無(wú)需使用基質(zhì)，無(wú)需標(biāo)記和化學(xué)復(fù)雜前處理。AFAI-IMS有望發(fā)展成為創(chuàng)新藥物研發(fā)領(lǐng)域有力的分析工具和手段。
核工業(yè)北京地質(zhì)研究院郭冬發(fā)研究員課題組自制了熱電離飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(LA-TOF-MS)，其中大氣壓飛行時(shí)間質(zhì)譜儀由廣州禾信分析儀器有限公司研制(垂直引入反射式)。經(jīng)過(guò)測(cè)試證明，該儀器可用于同位素快速測(cè)量，并在雜質(zhì)檢測(cè)等方面具有一定的應(yīng)用潛力。
新型離子源、質(zhì)量分析器，最終要能夠經(jīng)受住應(yīng)用的考驗(yàn)。東華理工大學(xué)陳煥文教授采用EESI-MS直接分析粘稠樣品，并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了解釋;復(fù)旦大學(xué)丁傳凡教授利用陣列離子阱進(jìn)行高通量質(zhì)譜分析，并對(duì)通道間的干擾進(jìn)行了研究。
中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所承擔(dān)著軍民兩用技術(shù)開(kāi)發(fā)任務(wù)，該所劉興寶項(xiàng)目主管在報(bào)告中介紹了四極桿質(zhì)量分析器制造技術(shù)進(jìn)展情況。項(xiàng)目研究工作包括分析器理論模型建立、組建制造工藝、專(zhuān)用加工機(jī)床、組件裝配工藝及裝置、測(cè)量技術(shù)及裝置，質(zhì)譜測(cè)試平臺(tái)等方面取得了階段性的進(jìn)展。初步確定了兩種金屬極桿材料——特種不銹鋼及高純鉬，通過(guò)消磨表面微觀形貌及磨削過(guò)程中極桿受力分析等研究，對(duì)極桿磨削工藝參數(shù)、工藝流程進(jìn)行了優(yōu)化;研究了極桿削磨高精度基準(zhǔn)中心孔的制備工藝，實(shí)現(xiàn)了單桿圓柱度小于等于1微米，表面粗糙度小于0.1微米。進(jìn)行了鉬極桿6個(gè)批次的加工實(shí)驗(yàn)，隨著制造工藝的逐步優(yōu)化，批加工產(chǎn)品合格率穩(wěn)步上升，達(dá)80%以上。
