2019-2020年质谱新品概览 洞悉未来技术和市场趋势
沃特世
作为离子淌度质谱的发明者，沃特世在去年ASMS发布了让人惊叹的新产品SELECT SERIES Cyclic IMS环形离子淌度（cIMS）产品。本网曾在“静水深流：沃特世Q-Tof和IMS的前世今生”中，详细介绍了Waters离子淌度技术的源起和发展。cIMS向离子淌度性能的极限发起新的挑战，有几大特点：
（1）紧凑型环形离子导向装置替代传统的线性离子淌度区域，可以控制离子进行一圈或多圈的淌度分离，淌度分辨率可从单圈的65提升到多圈的400，甚至有研究报道至100圈时可获得750的淌度分辨率。
（2）多功能T-WAVE 阵列控制离子多种模式，除了可以根据选择做多圈的淌度分离后送入TOF，还可以从离子组合中选择并分离出某个离子，并以CID活化重新注入，进而可获得IMSn（n最多为5级）。
（3）改进TOF后，W型反射分辨率可提升到100,000 (FWHM)。
如果单从硬件的极限性能上来看，cIMS算是达到了一个新的极限。大家一定听过这种说法，欧美科学仪器的发展不一定来自于应用需求的驱动，某些纯粹来自于对硬件极限性能的挑战，或者干脆做一个全新的原理突破。一旦突破后，将为科学界打开一扇新的大门，吸引更多科学家们来发展更多的应用。小编以为，这也是中国人需要向欧美学习的地方。
SELECT Series Cyclic环形离子淌度质谱示意图
SELECT SERIES Cyclic IMS（cIMS）环形离子淌度质谱
同期推出的还有Synapt XS Q-TOF液质联用仪，特点是：更高性能、更灵活，LC-MS/GC-MS集于一身。
SYNAPT XS 带离子淌度的Q-TOF
概括来说，SYNAPT XS主要有三大特点：（1）大幅提升质谱系统性能，包括灵敏度和质量分辨率。（2）提供多种灵活的数据采集方式，来更深度地解析样品，如SONAR和HDMSE多元互补的数据采集策略；DDA、时间校准平行(TAP)碎裂获得MSn、ETD等多种采集模式。（3）可在一个平台上利用多种灵活的离子化方式。除了传统的ESI、APCI、NanoSpray外，平台还提供沃特世独特的UniSpray、DESI、REIMS、APGC等多种离子化方式。
此外，沃特世的Xevo TQ-S micro IVD也在去年再次获得了中国临床二类医疗器械的注册许可（国械注进20192220270），迄今已有三款通过临床注册许可。
Waters最新IVD认证的三款TQ三重四极杆产品线，中间是Xevo TQ-S micro IVD
GC-MS和ICP-MS
相比极性化合物和大分子领域，GC-MS和ICP-MS显得比较平静一些。对于新型的Quenchers前处理方法发布的一系列标准，估计现有的GC-MS/MS三重四极杆质谱都够用了。目前在GCMS领域，主要探索的是一些微小的需求，比如：在做研究时是否可以更好地区分异构体的细微差别？在法医鉴定等领域是否可以直接进样？是否可以让实验室彻底不使用可燃气体？可直接在野外使用实验室标准方法的便携GCMS，等等。在ICP-MS领域，今年疫情之下大家都更加忙活生命科学了大都顾不上无机元素分析，珀金埃尔默终于推出了ICP-MS/MS。此外，英盛有一款ICP-MS首次通过了中国临床医疗器械注册许可，看起来是OEM赛默飞的产品。
| 厂商 | 产品型号 | 特点 | 类型 | 上市时间 |
| 安益谱 | MATE 11 | 便携式四极杆 | 便携、四极杆 | 2019年11月 |
| 珀金埃尔默 | NexION 5000 | 多重四极杆ICP-MS | 三重四极杆 | 2020年4月 |
| 安捷伦 | CI化学电离源 | 安装在7250 GC/Q-TOF上 | 离子源 | 2019年6月 |
| QuickProbe GC/MS | 一分钟内实时对粉末、片剂和液体进行直接分析 | 进样装置 | 2019年6月 | |
| 岛津 | SMCI | 在PCI分析模式中，可使用有机溶剂来替代的可燃性反应气体，可准确取得准分子离子峰。 | GCMS离子源 | 2019年9月 |
安益谱：MATE 11
去年BCEIA，苏州安益谱推出国内首台四极杆便携质谱MATE11，其设计理念充分考虑客户的需求，虽然市场上便携GCMS很多是离子阱式的，但用户还是更接受四极杆便携GCMS，如HAPSITE。这是因为：（1）实验室里几乎所有的GCMS方法标准都是用四极杆GCMS，用户带到野外，希望直接进行方法转化；（2）从定性的谱图匹配来看，四极杆GCMS和NIST的匹配度更高。安益谱是国内首家做便携四极杆GCMS的企业，虽然四极杆的小型化比离子阱更难。此外，MATE11还采用了更大抽速（67L/s）的实验室级分子泵，满足1mL/min的色谱流量，可以直接应用实验室常用的国标法，让用户更方便地在野外使用。其余性能包括：配置柱上加热色谱柱；自带可更换氦气罐；配置液体进样口、气体进样手柄；四极杆质量范围至550amu，重16.6kg。
MATE11四极杆便携GCMS
珀金埃尔默
ICPMS领域和LCMS不同，很多人或者至今有人不认为ICP-MS/MS串联质谱有很大用途。但人们对新技术、极限技术的追求是无止境的，这也许是人类进步的终极动力吧。在几大竞争者竞相推出ICP-MS/MS后，该领域的先驱珀金埃尔默终于“发声”了，今年推出了 NexION 5000多重四极杆ICP-MS/MS。该质谱的特点主要是：使用特别多的四极杆（四组四极杆）：包括用于离子传输的四极杆Q0，用于反应的四极杆Q2（这个碰撞反应的“四极杆”有些其实是六极杆或八极杆或弯曲碰撞池），在反应池内还可对反应进程进行精准调控。此外，Q1和Q3四极杆都可以调至<0.3 amu的分辨率。标配四路碰撞反应气，是目前市场上唯一没有反应气种类和纯度限制的ICP-MS，既可以使用还原性最强的纯氨气，也可以使用氧化性最强的氟化甲烷，并可以进行各种碰撞反应气在线混合。
NexION 5000的四组四极杆
NexION 5000三重四极杆ICP-MS/MS
安捷伦
2019年ASMS，安捷伦推出可安装在7250 GC/Q-TOF上的CI化学电离源。7250 GC/Q-TOF在市场上是独一无二的产品，具有高分辨率的精确质量测定能力，今年为7250增加化学电离CI功能，可进一步增强分子测定的可信度。7250已建立1000余种农药和环境污染物谱库，非常适用于农残和环境污染物筛查。此外，运用MassHunter Quant 10，7250 GC/Q-TOF提升了目标物和可疑物的筛查能力，实现快速识别。该功能最初被成功应用在美国的法医刑侦实验室，现在已在全球更广的范围内使用。
增加化学源的7250 GC/Q-TOF上获得低能EI和NCI的结果，分析顺反异构体
安捷伦去年的另一项创新是装载于GC-MS的QuickProbe快速进样杆，可在60秒内实现粉末、片剂和液体的实时直接分析，无需样品制备。QuickProbe专为法医或毒物实验室设计，能够应对大量样品和不断增长的案例量，是实现实验室生产力最大化的完美解决方案。
QuickProbe 在1分钟内分析阿片类混合物（250 ng/µL 甲醇溶液）。组成列表：1) 哌替啶/2) 美沙酮、3) 可待因、4) 氢可酮、5) 羟考酮。
岛津
岛津去年推出了SMCI，SMCI代表溶剂介导的化学电离，这是GCMS的一种软电离方法。来自样品瓶的顶空反应气被引入GCMS电离单元进行电离，然后通过质子化引起目标分子的化学电离（CI）。以前的CI方法要求使用易燃的反应气瓶，但是SMCI可以与一般的有机溶剂（例如甲醇或乙腈）以及氮气或氩气一起进行。该方法安全，不使用易燃气体，可以处理大量化合物，运行成本比其它CI方法降低80%。
SMCI离子源，可配置在NX系列的气质联用上
综上所述，虽然疫情滚滚，但质谱的新品依旧层出不穷，带给人们惊喜。在我们一哄而上找热点应用，努力发展“国产替代”的同时，别忘了欧美日的企业还在努力探索各种极限，无论从灵敏度、分辨率、速度本身，还是离子淌度，或离子源，哪怕起初一年的全球销量也只有几十台。科学仪器本身的规律本是先科研，后广泛应用，我国的大应用市场造成了目前的一些局面：大都以量大面广的应用先出发。所以，小编有一点点感想：一方面，我国的质谱企业还很稚嫩，直接追赶的是广泛应用背景下、竞争激烈的各类型质谱，希望各实验室的领头人都能给国产质谱“生的希望”，让他们获得积累后发展更好的产品；另一方面，也希望研发质谱以及做质谱应用的科学家和工程师们要知道“任重而道远”，还需艰苦奋斗、上下求索。
参考文献：
Mass Spectrometry Sampling Under Ambient Conditions with Desorption Electrospray Ionization, R Graham Cooks et al., November 2004 Science 306(5695):471-3
Mass spectrometry imaging with laser-induced postionization,Klaus Dreisewerd et al. Science. 2015 Apr 10；348(6231):211-5.
