2018質譜大會質譜儀器研發與基礎理論集錦（一）

　　2018年11月24日，2018年中國質譜學術大會在廣州盛大召開，大會的主題為“中國質譜新時代”，質譜步入新時代的一大標志是“從買質譜儀到造質譜儀”，近年來我國的質譜研發非常活躍，各種新型儀器和方法層出不窮。在11月24日的儀器研發與基礎理論的分會場，十余位報告人分享了新型質譜設計、軟件和數據處理、質譜核心部件、機理研究、同位素質譜相關方法等工作。分析測試百科網作為本次活動的合作媒體，全程參與并跟蹤報道。

會場

　　第一場支持人是歐陽證、王亦生；第二場主持人姜山、朱強。

清華大學歐陽證教授

　　清華大學歐陽證教授做題為“Ozone-induced Dissociation implemented with a drua-trap mass spectrometry for lipid analysis”的報告。在質譜進入新時代后，小儀器和傳統的高性能大儀器處于“二元世界”。小儀器除了體積小，還要考慮集成前處理。現有小儀器用雙阱，是否可以實現三重四極桿的功能? 課題組考慮了阱之間傳輸的“摩擦力”（氣壓比較高），獲得更高的傳輸效率；另外解決了離子阱中傳統1/3 cutoff的問題，如第一個阱用high Q，第二個用low Q；還可以做母離子掃描。接下來討論了幾種應用，如Ozone-induced Dissociation的脂質標志物研究，所需時間短，檢測反應準確。另外還可以測定LC-MS/MS中無法看到的一些反應。

中國計量科學院熊行創研究員

　　中國計量科學院熊行創研究員做題為“敞開式離子源非靶向質譜數據處理方法研究”的報告。自從2008年Cooks的第一篇文章后，已經出現了40多種敞開式離子源。它的優點很多，但挑戰是：背景復雜和質量漂移。非靶向數據解析的難點是：復雜多樣性、高維海量數據、操作標準化欠缺、跨領域聯合作戰。熊行創介紹了課題組的新算法、新技術，能夠從海量復雜生物質譜數據集中挖掘出有意義的特征離子和關鍵差異物質；機器學習能夠提供準確率較高的模式判別,提高關聯速度。下一步課題組擬將已有的工具集成為系統,實現快速、全面、專用的生物質譜處理云平臺。

臺灣中央研究院的王亦生教授

　　臺灣中央研究院的王亦生教授做題為“Development of High-resolution Time-of-flight Mass Spectrometry——Theoretical and Experimental Study”的報告。他討論了如何通過調節延遲時間，來調節TOF的delta t。理論計算表明，一個傳統的TOF，分辨率只有520；但如縮短delta t，可以提高分辨率到200,000。實驗表明，加上高性能MCP和軟件調控，可以提高質量分辨率10倍以上。理論計算時，質量分辨率隨m/z升高降低。但到了一定質量后，下降不會那么嚴重；還可以提高在高質量端的質量分辨率。實驗用線性TOF，加上改進后，可以提高分辨率甚至大于反射式TOF；也舉了在微生物鑒定方面的應用。在總結中談到，綜合理論計算可預測MALDL-TOF最佳線性條件，包括儀器尺寸、提取條件。超高速的電子系統對記錄高分辨率譜必不可少，優化后的高分辨率線性MALDL-TOF質譜分析儀可提供比商用反射TOF系統更高的分辨率。高分辨線性TOF系統的靈敏度明顯高于商用反射系統。減小初始速度擴展對于提高高質量區域的分辨率很重要。

濱松光子周旭升經理

　　濱松光子周旭升經理做題為“新一代器件提高質量檢測性能”的報告。介紹了離子化相關產品：光離子化用氘燈D2 lamp；離子化輔助基板DIUTHAME。其次介紹了離子探測相關產品：電子倍增管（EM管）、MCP(微通道板)；通道電子倍增器（CEM）、MSP（MCP+熒光體+PMT）。濱松的氘燈具有光量高、高能量、長壽命特點，適用于痕量氣體測試。而離子化輔助基板適用于新的無基質離子化方法。在離子探測器方面，濱松的電子倍增器、通道電子倍增器更適用于四極桿、離子阱；而MCP適用于TOF，MSP（MCP+熒光+PMT）適用于四極桿和TOF。濱松探測器具有高靈敏度、寬動態范圍、高響應速度、環境耐性的優點，可有高特性混合檢出器MIGHTION，和無鉛通道電子倍增器CERATION，提供可低真空度工作的MCP組件。

北京理工大學徐偉教授

　　北京理工大學徐偉教授做題為“結構解析質譜儀器研制”的報告。他介紹了測量碰撞截面積的研究背景，介紹了氣相離子結構分析方法，包括離子碰撞截面積分析，氣相離子交聯反應；最后介紹了微型質譜儀器開發的工作，比如大幅提高了性能，<1ppb靈敏度，分辨率，質量范圍等都接近實驗室質譜，體積功耗卻很小。

華南師范大學胡勇軍教授

　　華南師范大學胡勇軍教授做題為“基于真空紫外單光子電離質譜的基礎及應用研究”的報告。該報告主要討論激光真空紫外電離，怎么用質譜做光譜？1985年發表的Nature文章用激光結合TOF技術測定C60，這項發現獲得1996年Nobel獎，打開了觀察納米世界之門。激光和質譜結合有三種模式：LDI-MS，MALDI-MS，LDPI-MS（激光解析-真空紫外單光子電離質譜）。該報告介紹了課題組自制的LDPI-MS，介紹了其多種應用如：分析農產品中農藥，血藥濃度監測，藥物發現。LDPI-MS還可直接進行組織成像，有潛力幫助癌癥診斷。納米材料能提高樣品解析效率、提高信號強度。

杭州師范大學蔣可志教授

　　杭州師范大學蔣可志教授做題為“低粘度硅油的電噴霧質譜碎裂研究”的報告。低粘度硅油應用廣泛，但需分析其中雜質和進行組分分析，雜質會嚴重影響硅油的物化性質、化學活性等。硅油分子EI-MS分析時分子離子不穩定，無法進行結構推導；而因其弱極性，在軟電離源中也不易離子化。課題組用Q-TOF液質聯用分析了低粘度羥基硅油，研究了其質譜碎裂研究，并分析了幾種硅油，檢測并鑒定出3系列共40個組分：除羥基硅油系列組分外，另2個組分為羥基硅油與甲醇的反應產物；并結合高分辨質譜和串聯質譜對低濃度含氫硅油進行了組分分析，鑒定出2個系列（19個）組分。分析某硅油改性的聚醚樣品，共檢出3個系列組分。

復旦大學吳曉楠博士

　　復旦大學吳曉楠博士做題為“一種用于研究高活性氣相離子的新型質譜和紅外光譜聯用裝置”的報告。紅外光解離可以直接光解離，或用標記氣體（稀有氣體/CO/H2O）預解離。課題組搭建了激光濺射-紅外光解離裝置，使用1064nm激光打在固體表面，在質量門后使用可調諧紅外激光獲得二級質譜，分析了純碳團簇；還搭建電噴霧-質譜-紅外光解離裝置，在Q和TOF之間加一個離子阱（低溫冷卻），在質量門后使用可調諧紅外激光獲得二級質譜，其中離子阱內使用標記氣體。課題組研制的質譜-紅外光解離光譜聯用裝置，將質譜的高靈敏、高質量分辨和紅外光解離光譜的結構分析功能相結合，可同時給出目標物質的質量和結構信息，用于表征生物、有機、環境、大氣等復雜體系中一些有重要功能分子的組成和結構，尤其適合于研究一些通過弱相互作用形成的分子體系，了解生命等自然過程中涉及的分子間相互作用的機理。

中國原子能科學研究員姜山研究員

　　中國原子能科學研究員姜山研究員做題為“新型同位素質譜儀”的報告，新型同位素質譜儀ECR-MS，實質上是AMS（加速器質譜）小型化的產物。原來的AMS面臨挑戰，需要更高的豐度靈敏度（10-16），更高的動態范圍（10-2~10-15），不能夠測定氣體樣品，尤其惰性氣體，儀器太大、結構復雜、操作難。他介紹了新型ECR-MS，它首先用ECR離子源：氣體進樣，有載氣，最早自由電子在磁場中成圓周運動，加上微波后，形成等離子體；特點是：強流、多電荷態、能量離散小，并介紹了ECR-MSn的結構。加速器質譜向傳統質譜靠近。重要優勢為：束流很強，多電荷態無分子本底干擾。氣體進樣等，固有本地明顯降低。能夠開展考古研究、生物醫學、細胞生物學、地學與核安全等。隨后探討了基于ECR源的質譜的可行性。同傳統的磁質譜相比，ECR-MS豐度靈敏度更高。最后介紹2020年公司擬推出的儀器，如AMS和ECR-MS。

香港城市大學蕭智杰教授

　　香港城市大學的蕭智杰教授做題為“自組裝雙核二價銅組氨酸復合物對于萘普生的手性分離”的報告。他首先介紹了生物分子和藥物的手性。姚仲平曾做S/R-萘普生分化的質譜分析，而課題組根據化學直覺預測合理機構，并使用DFT計算進行檢驗，后使用離子淌度質譜法，根據分子的尺寸大小不同區分它們。課題組優化用于預測理論歐米茄（理論值）的參數，計算碰撞界面面積和能量關系，通過DFT分子動力學模擬檢測室溫下的結構穩定性，計算了組氨酸和S/R-萘普生之間的NH...π相互作用。

Edwards公司葉軍經理

　　Edwards公司葉軍經理做題為“The evolution of primary pumping in mass spectrometry”的報告。質譜中主泵/前級泵的作用是作為渦輪分子泵的前級泵工作，并去除載氣以及溶劑殘留物；他介紹了LCMS真空系統自1990年來的發展史，從增大抽速，到減小尺寸，再從“濕”到“干”的無油泵。接下來介紹Edwards公司NXDS渦輪泵、nXli新型風冷多級羅茨。又介紹渦輪分子泵的發展史，從純旋片分子泵到集成拖拽級分子泵，以及分流的渦輪泵利用分子泵“增壓”，既提供更大抽速又降低了1&2級的排氣口壓。Edwards具有前級泵、分子泵、離子泵、真空計、殘余氣體分析等全套真空解決方案。

香港大學朱強教授

　　香港大學朱強教授做題為“自由基離子的形成、異構化和解離”的報告。課題組與FELLX實驗室合作的IRMPD光譜研究同分異構多肽自由基陽離子，追蹤自由基的遷移，研究相互競爭的異構化和碎裂。用該方法，研究蛋白質絡氨酸硝化修飾，氣相測序（自由基誘導的多肽碎裂），非可轉化的異構體（肽鍵裂解）。

復旦大學徐福興

　　復旦大學徐福興做題為“基于數字方波技術的離子阱場半徑研究”的報告。在不同的離子阱結構中，用不同的場半徑；并介紹了課題組介紹了各種離子阱。相對于傳統離子阱中正弦波電壓驅動技術，數字離子阱通過掃描方波頻率的頻率完成質量掃描。課題組發展了一種在數字方波驅動離子模式中實現激發的解離技術，提高碰撞解離能量和解離效率，測出離子阱場半徑。建立了Q和頻率之間的擬合曲線，應用于不同的矩形離子阱。雙曲面線性離子阱也可被驗證，也找到了Q和頻率間的關系。該方法基于數字方波技術，離子效率更高；可推導出離子的場半徑，提高數字離子阱性能。

中國計量科學研究院化學計量與分析科學研究所宋盼淑

　　中國計量科學研究院化學計量與分析科學研究所宋盼淑做題為“鉬同位素高準確度測量方法及標準物質的研制”的報告。課題組研制的標準物質采用國際公認的同位素權威測量方法一校正質譜法定值，該方法被IUPAC CIAAW評為同位素豐度比“最佳測量”,保證了該標準物質特性量值的準確性和可靠性。根據ISO和 EURACHEM導則,對不均勻性引入的不確定度、不穩定性引的不確定度和標準物質的定值過程引入的不確定度進行了評定；天然豐度鉬同位素標準物質豐度比不確定度0.21‰ ~ 0.48‰，濃縮鉬同位素標準物質豐度比不確定度0.4‰ ~ 7.6‰,達到了國際同類標準物質的先進水平。三種鉬同位素溶液標準物質的研制過程符合國家一級標準物質技術規范,填補了國內外該類標準物質的空白。