发布时间:2018-03-07 17:50 原文链接: 质谱领域的发展趋势,好期待!

其实质谱仪的小型化老早就开始了,只不过限于市场的需求,没引起足够多关注。近些年,食品安全,环境污染,公共安全,军事等领域对于小型质谱需求巨大,越来越多的人开始研究各式各样的小型化质谱仪器。目前,除了难以小型化的几种质谱类型(磁扇形质谱,傅里叶变换-离子回旋共振质谱(FT-ICRMS)和轨道阱质谱(orbitrap))之外,四级杆,离子阱,飞行时间等都有很多实验室和公司在做。


 01小型质谱
2013年,美国一家叫908device的公司出了一款手持式的小型离子阱质谱,大小和打标机相仿,适用于毒有害气体的快速检测。另外,它的离子阱质量分析器被制成非常易于装卸和维护的模块,接近易耗品的标准。它的离子阱用MEMS工艺制成,降低成本。相较于目前市场上为人所知的Torion,Inficon,聚光(Mars400)等,908device算是先进不少。另外,purdue大学欧阳证教授实验室近一两年研发出的mini12同样改变了过去单纯把仪器做小的思路,可快速鉴定血样。因此,业界近几年不少人对质谱未来发展的看法是,1往大型的多功能高通量高灵敏度的仪器发展;2往小型化发展。不仅将质谱变小,而且应该向大众普及,降低质谱仪的使用门槛,进而扩大使用范围。当然,现在小型质谱还有一些瓶颈要克服,如,定量能力,不过这都只是暂时的,相信前景定会是一片光明。
                       

 02高端质谱
近年发展起来的一些高端仪器,要么具有新突破,要么能与其他技术联用。新的突破如,轨道阱,是俄罗斯的makarov博士基于kindontrap发展的一种静电质量分析器,其特点是具有极高的质量分辨率,远超除FT-ICR以外所有类型的质谱仪器。目前,轨道阱是Thermo的独有技术,算是一枝独秀。
  

与其他技术联用的技术,是各式的迁移谱与质谱的联用。迁移谱一直被业内通俗称为大气压下的质谱,其特点是可以依据离子的迁移率(主要反映离子的碰撞截面积,间接反映离子的尺寸和结构)把离子在空间或者时间上分开。当然,也有根据迁移率在高电场和低电场下的差别进行分离的,称之为差分迁移谱或高场不对称离子迁移谱。一旦迁移谱和质谱联用,主要可实现两个用途:一是离子的初步分离,二是离子的迁移率测量或碰撞截面测量,好处在于可便于离子结构的解析,在蛋白组学领域应用极广。迁移谱和质谱的联用可以用色谱和质谱的联用类比,色谱同样可对样品组分进行初步分离,同时可得到色谱图。不过,离子迁移谱优于色谱之处在于,分析速度远快于色谱的速度,至少相差一个数量级。目前,各大质谱厂商都具有了自己的迁移谱技术,并且多已商业化。像waters的synapt系列产品,agilent的6560,Sciex的SelexIon等。相信未来离子迁移谱会是高端质谱的一种标配。当然,独立的离子迁移谱仪器本身也一定会有不错的发展。
                          

03敞开式质谱
国内学者是这么叫的,英文叫AmbientMassSpectrometry;
这类质谱主要是在LCMS中使用了AmbientIonizationSource取代了原本的ESI和APCI,从而去掉了LC这一部分,可以在大气压下直接对未处理或者半处理的样品进行解吸、电离,这类技术的特点就是一个字,快!!!。因此,它至少在以下领域大大拓展了质谱的应用范围:
a.便携质谱和车载质谱用于现场分析(不便于把样品带到实验检测的场合);
b.样品快速筛查(药品,违禁品,刑侦检测,公共安全等);
c.实际样品中待测成分的成像研究(比如肿瘤细胞在组织内的分布研究,古董的鉴定,药物靶向治疗和代谢研究,等)
d.化学反应机理的研究及其他。
  

比较有名且应用较广的AmbientIonization Source有诸如,DART、DESI、LDI、DBDI,其余的各式各样的离子源多是基于这几种离子源的一些变体。


小结

基于质谱行业相较于其他行业较为狭小,因此学者感觉发展相对还是比较缓慢。但随着国家不断建设发展,质谱在科研领域的地位也会越来越高,人们会静下心来研究新机理,未来十几二十年的质谱领域一定会有更新更快更强的发展!


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