MassWorks:进入每一个质谱实验室,让每位质谱用户获益

2017-7-31 17:41 来源: 分析测试百科
收藏到BLOG

  分析测试百科网讯 MassWorks软件曾获得Pittcon创新产品奖,并以封面文章发表于Anal. Chem.分析化学期刊,其独特的精确质量和谱图准确度校正方法,使得人们在使用单四极杆质谱时,也可获得被国际期刊认可的精确质量和元素组成。2017 ASMS期间,分析测试百科网编辑采访了思路生科Cerno BioScience公司的总裁王永东先生,他为我们介绍了MassWorks软件近年来发展的新动向,并表达了继续推广MassWorks进入每一个质谱实验室的宏伟计划,希望对广大质谱用户有新的启发和帮助。

  思路生科Cerno Bioscience公司总裁 王永东先生(左),Don Kuehl博士(右)

  MassWorks基本原理和应用

  首先,王永东简述了MassWorks的原理和为广大质谱用户带来的好处。MassWorks 用一种全新的方法来校准质量数据,解决了在质谱数据处理中一个最令人费解的问题:如何保存与离子或离子混合物有关的所有信息,从而获得最大可能的质谱谱图准确度和最佳质谱测定结果。

  MassWorks的关键思想是:作为质谱仪的一部分,质谱峰的形状可以使用一系列的校正标准来获得和校正,从而获得更高的质量准确度,和更重要的谱图准确度

  谱图准确度是度量测量的同位素峰簇谱图与理论谱图相似程度的工具。没有经过适当校正的谱图,其用于识别未知物分子式的能力会受到很大限制

  MassWorks软件既校正质谱峰形,也校正质量轴,可以定量准确地对比校正后的谱图和理论谱图,计算出的谱图准确度可高达99.9%以上。,MassWorks校正后的质量准确度和谱图准确度能够在单位分辨的GC/MS和LC/MS的四极杆仪器上实现分子式识别。当谱图准确度用于高分辨仪器上时,可以进一步提高其分子式识别能力

  MassWorks所获得的质量准确度,可在较低成本的单四极杆GC/MS或单四极杆LC/MS上获得元素组成信息(而这些信息,以前只有使用昂贵的高分辨质谱仪才能获得),这种元素组成信息可用于制药业的未知杂质鉴定,食品安全、出入境检验、天然产物发现和研究、环境分析、法医等领域的未知物鉴定,其结果作为新有机物合成的鉴定已被ACS(美国化学会)期刊接受和认可。

   MassWorks可支持市场上任何的质谱。其DirectRead™能支持的质谱包括安捷伦,赛默飞,Waters和岛津的各类四极杆质谱。数据文件导入/导出方式能支持所有的其它类型质谱,除前述公司,还包括SCIEX,布鲁克,和自制的质谱系统。

  更多请见:MassWorks技术专题

  近3年来最重要的进展

  谈到近3年的重要进展,王永东说到:“最初的几年中,我们专注于从单四极杆或三重四极杆质谱中获得的精确质量来鉴定小分子。从这种新的质谱校正法中还可获得谱图准确度,我们最近开始扩展其应用,比如对未分离的离子混合物进行相对定量。

  这包括分析和阐明在GC/MS分析中的EI分子和碎片离子,对多同位素标记的离子种类(比如在环烃中用14C 标记的6个可能的碳) 进行分析和相对定量,以及用稳定13C 标记的代谢流的分析。

  对大的生物分子,谱图准确度的概念也被应用,如对HDX(氢-氘交换)质谱实验的分析和相对定量,检测未分离的脱酰胺杂质或生物药物中的其它修饰,以及最近的一个应用:通过MALDI TOF高质量数检测器进行天然糖蛋白结合物的分析。

  MassWorks 5.0新版本

  不久前,MassWorks推出5.0新版本,王永东介绍了其新的功能和为用户带来的好处。新发布的 MassWorks V5.0 版软件,集成了准确的质量校准和使用已知如NIST数据库的未知物鉴定,因此所有的未知物鉴定任务能够通过一个MassWorks软件来完成。

  它还扩展了离子混合物分析的功能,包括5种不同类型的化学修饰,因此可以对一个复杂的离子混合物进行相对定量, 而不需要分离多达5种不同类型的同位素标记物。例如,含有碳/氢/氮/氧/硫和所有可能的13C、2H、15N、18O、34S 同位素标记物的混合物。

  此外,谱图准确度还作为新工具用于诊断和优化超高分辨率的 Orbitrap 实验,现在MassWorks能评估给定任何色谱峰范围内的每张质谱扫描图,找出谱图准确度最高的那张质谱扫描图来作最精确的未知物鉴定。 谱图准确度最高的质谱扫描图,是在超高分辨Orbitrap扫描数据中质谱图失真最小的质谱扫描图,包含了同位素精细结构最准确的测量数据。

  MassWorks在定性和定量领域应用的典型案例

  王永东主要介绍了MassWorks在定性和定量领域的几大应用案例。

  在药物研发过程中,使用最经济的单四极杆GC/MS系统,即可及时鉴定药物中的有毒杂质和原料药降解产物,能节省巨额的研发费用和潜在的法律风险。

  使用单四极杆质谱上获得的质量准确度和谱图准确度,可用于有机物的合成和确认,数据可直接为ACS期刊接受发表,节省了研究院所的成本和时间。

  检测液相分离峰中那些被错以为已彻底分离的而实际上很难和尚未分离的脱酰胺产物,节省了巨额的研发费用和潜在的法律风险。

  MassWorks还被用于质谱的教育工具,让学生了解同位素、同位素分布、精确质量、未知物鉴定,以及谱图准确度的概念。

  与安捷伦在GC/MS和LC/MS上的OEM合作

  近几年,Cerno BioScience开始和安捷伦开展合作,王永东谈到该合作时说,与安捷伦在GC/MSD气质联用仪上的合作,指的是MassWorks 用于GC/MSD(气质联用仪)的特殊版本,当新购置安捷伦单四极杆气质联用仪(如5977B)时,可捆绑获得有较大折扣的该版本MassWorks。这项优惠对于Cerno, Agilent和用户来说,创造了三方的共赢。Cerno可以利用安捷伦全球的渠道,Agilent可以提高其产品的竞争优势,客户得到了一个特殊的折扣价和整套的解决方案,可以说是Massworks重新定义了气质

  Cerno与安捷伦最近又扩大其合作伙伴关系,推出另一个特殊版本的软件,MassWorks 安捷伦液质 LC/MSD的版本,享用上述类似的优惠政策,即新购置安捷伦LC/MSD时安装MassWorks 用于LC/MSD的版本,可获得很大的折扣。“我们非常高兴,在为GC/MSD用户提供了经济的全套解决方案之外,还能开始为LC/MSD也提供类似的方案。”王永东说。

  中国客户使用MassWorks

  MassWorks一直以来在中国由绿绵科技代理销售和提供服务,王永东在评价和绿绵科技多年的合作时说:绿绵科技(LumTech) 是非常有名的代理公司,他们有经验丰富的业务主管和质谱技术专家,并与中国的学术和产业界都建立了广泛和深厚的联系。他们表现出高度的专业水平,并坚持高的标准。我们一直珍视和绿绵科技的这种独一无二的伙伴关系。”

  MassWorks的用户已在各个领域做出了很多成绩。比如,甘肃出入境检验检疫局用MassWorks和GC/MS,分析了当地苦水玫瑰的有效成分,为当地地标性产品的鉴别提供了经济、快捷的鉴定手段。美国一州政府环保实验室用户这样评价MassWorks:在我所测试的各种类型多于二百的化合物中,大部分由MassWorks分析结果都将正确的分子式排在第一位。中国某位从事天然产物分析的用户说,MassWorks是一个非常有效的分子式识别工具,对我们从事的天然产物未知物鉴别工作很有帮助,尤其对共流出物的化合物识别,起到关键的作用,弥补了NIST谱库的不足。MassWorks结合LC/MS对药物杂质和非法添加物的分析也有很好的应用,中国食品药品检定研究院用MassWorks和单四极杆LC/MS,完成了药物中杂质的定性分析,而之前药物杂质的定性则需借助TOF等高端质谱,对很多市级的药检所来说,MassWorks这种经济的工具既能节省仪器成本,又能满足日常的定性分析需求。

  目前MassWorks在中国已有近百名客户,它确实是一款非常有效的质谱工具,相信会有更多的客户使用MassWorks,也希望能为中国的食品、环境、天然产物、大学教学等继续贡献它的力量。目前国内外Massworks文章已经很多,大家可以打开链接阅读。

  MassWorks除了用于科研,能用于法规和常规分析么?

  针对该问题,王永东说到,“我们在过去的十年中建立了公司,从事研究和产品开发,但最重要的是通过成百上千次演示来营销软件产品。在此过程中,我们获得了广泛的专利和知识产权,在Analytical Chemistry发表封面文章,获得了全球超过1,000个用户的信任和认可。

  在这个特殊的时刻,MassWorks中所含的校准和分析技术已得到充分的证明和接受,我们希望借机创造新一代的产品,使每个质谱用户都能很容易地用上这些新的技术。如能达到了这一点,现正在开发的新一代产品将会更容易被广大用户接受,而成为常规的质谱工作流程中的一个不可或缺的部分,也使中国的监管机构能更容易地接受这种新方法。

  最后,王永东谈到了Cerno公司未来3-5年的发展战略时表达了几点期望:让MassWorks进入每个质谱实验室,每一台质谱系统都能使用MassWorks,使每个质谱用户从中受益,MassWorks被日常使用,成为不可或缺的质谱工具。

本文中提到的仪器产品

延伸阅读