需求推动进步,质谱让人类生活更美好

2019年12月11日 12:10:44 来源: 分析测试百科
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  ——访安捷伦质谱事业部高级市场总监David Edwards、浙江大学潘远江教授

  分析测试百科网讯 生命与健康研究是近些年诸多方向的关注热点,与个人基因、环境与生活习惯差异密切相关。随着分析技术发展的带动,生命与健康研究的深度亦不断被拓展:暴露组学、代谢组学、代谢流、多组学整合及结合分子生物学手段的相互验证等也正成为各相关领域实验室未来探究的方向。质谱在其中占据了不可或缺的地位。10月22日,BCEIA召开前夕,由中国质谱学会主办,安捷伦、北京师范大学等协办的第四届质谱论坛在北京师范大学盛大召开。该论坛以“质谱技术在生命与健康研究中的应用”为主题,旨在为我国质谱技术在各学科的应用提供一个高层次的交流平台,展现不同学科优秀科学家的最新科研和应用成果和质谱技术的前沿进展。论坛期间,分析测试百科网采访了浙江大学化学系求是特聘教授潘远江博士,安捷伦质谱事业部高级市场总监David Edwards,安捷伦中国解决方案经理王春晓女士,安捷伦中国北大区液质产品应用技术支持经理冉小蓉博士,以及安捷伦实验室解决方案大中华北大区整机销售总经理潘霞女士,共同探讨质谱的创新进展和发展潜力。

采访合影

(左一:安捷伦中国北大区液质产品应用技术支持经理冉小蓉博士,左二:安捷伦中国解决方案经理王春晓女士,左三:安捷伦质谱事业部高级市场总监David Edwards,右一:安捷伦中国公关经理刘力真,右二:安捷伦实验室解决方案大中华北大区整机销售总经理潘霞女士,右三:浙江大学化学系求是特聘教授潘远江博士)

安捷伦新品一览

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安捷伦质谱事业部高级市场总监David Edwards

  首先,David介绍了安捷伦近年来发布的质谱新产品:安捷伦质谱产品有超过40年的发展史,近年来,这些产品的应用主要关注人类健康以及环境,确保水更干净、食品更安全。

  安捷伦GC/MS平台

  在GC、GC/MS平台方面,安捷伦近年推出了多项新品和解决方案。例如在2018年发布的Agilent 8890 GC平台,主要体现了安捷伦“智能互联”等新技术,实现从住所或远程操控仪器;2019年,安捷伦在ASMS上推出了带有新型CI离子源的Agilent 7250 GC/Q-TOF;在配件方面,安捷伦针对GC/MS推出新的QuickProbe直接进样杆,可以无需样品制备,60秒内快速测定样品并获得结果。

  安捷伦LC/MS平台

  在LC、LC/MS平台方面,安捷伦为用户提供了不同等级的产品。在单四极杆LC/MS方面,安捷伦推出了Agilent LC/MSD iQ,这款产品引用了之前推出的“堆栈式”Ultivo LC/TQ技术并重新设计。它体积小,节省空间,特别适合于分析杂质,如药物杂质分析,设计上采用加强简便、智能等非常受大众欢迎的元素。

  在“金标定量”的三重四极杆LC/MS方面,安捷伦提供多层次的平台,包括日常分析、中端、高端等产品。其中,Agilent Ultivo在小巧的核心优势下,还有非常强大的分析功能,适用于日常分析,深受市场和用户关注;Agilent 6470三重四极杆液质联用系统属于中端机型;高端Agilent 6495C LC/TQ则是安捷伦在2019ASMS发布的最新产品,并在2019BCEIA展会中向观众展出。Agilent 6495C延伸了Ultivo的技术,大幅减少停机的维护时间,可以控制停机在20分钟左右,而前一代Agilent 6495B三重四极杆液质联用系统需要4个小时,这是非常大的突破。

  在四极杆飞行时间质谱方面,新款的Agilent 6546 LC/Q-TOF是安捷伦推出的比较高端的产品,它可以兼容解析能力和快速分析,主要用于代谢组学、脂质组学的工作流程,助力科学家开展更深入的研究。此外,Agilent 6546 LC/Q-TOF还可应用于食品真伪鉴别等领域。

  安捷伦软件平台

  除了硬件产品,安捷伦还为LC产品系列提供OpenLAB 企业内容管理软件(ECM)等。ECM提供了合规性方面的检测,可以为生物制药企业以及制药行业带来非常严谨的分析结果。

  为用户提供全方位解决方案

  关于安捷伦质谱优势,David表示:在中国,安捷伦有非常强大的团队支持,配合中国解决方案开发中心满足中国用户的需求。例如遵循中国的标准,推出符合中国国标GB 2763的农残解决方案。其次,安捷伦同当地的用户合作,真正了解当地用户的需求,为他们解决困难。通过整合GC/MS、LC/MS平台,提供强大的产品组合以及整体的解决方案,涵盖样品处理直至报告生成、软件应用等全方位、立体化服务。

  对于中国的市场需求和发展潜力,David表示需要从两方面看:一个是日常分析,一个是研究。对于日常分析,尤其是食品安全和环境检测项目必须要满足中国的国标,安捷伦有很好的满足国标的解决方案。例如在食品安全方面,使用Aglient 6495C,一针进样可以检测食品中数百种化合物,得到更多的信息。环境方面的机制可能更复杂,对仪器有更高的要求,比如抗干扰能力,预处理方法等,安捷伦的解决方案都考虑了上述需求。

  扎根中国、服务中国

   David Edwards表示,总体来看,安捷伦为用户提供的是围绕质谱的一系列解决方案,不仅有质谱本身,还包括样品制备、数据处理,是组合的整体解决方案。未来,安捷伦将继续投资于整个产品线,包括GC、GC/MS、LC、LC/MS、Q-TOF以及组合单杆、三重四极杆整个平台,同时提供从样品处理到报告的整体解决方案,为用户提供更高效、更高通量的分析。未来,安捷伦会在中国继续加大投资,扎根中国、立足中国、满足用户的需求,通过中国解决方案中心,提供全流程的解决方案。

  更多报道请见:ASMS对话安捷伦:2019质谱新品叠出 更快更准更易用

健康和生命质谱的完整解决方案:助力研究者勇攀高峰

  第四届质谱论坛的主题是“健康与生命”,冉小蓉博士表示:健康与生命是一个大的研究课题,其中会衍生出很多不同的研究方向,比如疾病临床前的致病机制研究,疾病临床机理研究及诊断靶点寻找、、药物机制研究,环境暴露与健康、营养与健康等很多研究方向。这些研究都离不开高精度、高灵敏度的质谱技术,尤其是这两年利用质谱和组学的手段开展上述研究越来越受到关注。

  安捷伦在组学分析研究中一直走在业内前端。2004年全球第一届代谢组学年会时,安捷伦就展示了代谢组学方案。此后,安捷伦一直在组学研究方面持续创新,迄今安捷伦在组学研究中有很多业内第一。例如安捷伦有业内第一个商业化的的液质代谢组学数据库与第一个商业化的GC-MS代谢组学数据库,陆续推出的代谢组学及多组学信息学软件MPP,定性代谢流分析软件VistaFlux等都是行业领先的方案。

  2019年是安捷伦代谢组学系列方案推出的大年。首先,年初推出最新一代6546 LC/Q-TOF,可以兼顾宽动态范围下的高分辨数据采集,让使用者获得更多的信息,对生命科学研究以及复杂样品分析来说尤为重要。其次,组学及生命科学研究往往面临大样本分析,对样品处理的通量及重现性要求都很高,安捷伦今年还推出了先进的Bravo代谢组学自动化样品前处理平台,它对于大通量、重复性要求高的精准医学研究、临床转化研究等,具有非常显著的竞争优势。第三,安捷伦在大数据采集,信息挖掘方面也推出了新版本——Mass Profiler Professional,它可以用于脂质组学、代谢组学、基因组学等跨组学分析。交叉学科时代需要进行多学科、多组学联合分析,需要把采集到的样本信息转化成生物学故事,安捷伦提供了一套完整的解决方案。

  安捷伦在两年前还推出了代谢组学拓展研究技术——代谢流分析方案。利用这一技术,研究人员可以找到相应标志物,随后可以对其机理进行深入探讨。除此之外,安捷伦在还非常有前瞻性地收购了细胞分析公司——Seahorse Bioscience。质谱获得化学层面的分子信息,然后可在Seahorse产品上获得生物 学上的验证,使研究者对结果更加确认。

  综上所述,在代谢组学方面,安捷伦提供代谢组学+代谢流+Seahorse一套完整解决方案,从生物标志物的发现到机理机制的深度阐释,进而助力科研工作者产出杰出结果。比如,美国知名癌症研究中心——MD安德森癌症中心、纪念斯隆-凯特琳癌症中心、包括中国中科院上海药物所等均使用该方案,在CNS(《Cell》、《Nature》和《Science》)上发表了多篇高水平文章。

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CNS杂志

  此外,使用安捷伦离子淌度质谱的用户迄今已在蛋白质组学、代谢组学、核酸分析等研究中发表了上百篇文章,未来安捷伦将和研究者一起,挖掘离子淌度更大的潜力。

  最后,冉小蓉博士表示:安捷伦有全面、越来越完善的平台,能够为用户提供包括GC/MS、LC/MS、定量分析、高分辨等分析检测平台,再结合信息化软件、全流程的解决方案,相信在未来可以更好地助力科研用户发表更多的成果,让人们的生活更健康、更美好。

潘远江:结缘质谱30年,携手安捷伦推动研究与应用共发展

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浙江大学潘远江教授

  作为中国质谱基础研究领域的领头人之一,浙江大学潘远江教授的实验室中运行着多台安捷伦的质谱产品。在谈到如何与安捷伦质谱结缘时,潘教授首先谈起了他与质谱的结缘经过。“从1991年开始,在我攻读博士学位期间,便跟随导师陈耀祖院士从事质谱研究工作。陈老先生创立了反应质谱的立体化学分析法,为测定有机分子的绝对构型、差向异构、顺反异构、苏赤式异构等提供了一种快速、高灵敏手段,开辟了质谱分析新用途。陈先生是国内质谱分析的先驱者,也是国际质谱届的知名专家,对我后来的研究产生了重大影响。”

  在独立组建课题组后,潘教授的研究主要聚焦在气相离子化学反应。这是一项非常基础的研究工作,比如探索离子反应的基本机制、裂解机理等,这些都离不开质谱的支持。对于有机化合物结构分析而言,当人们用质谱对一种物质进行定性分析时,需要知道质谱的裂解规律。比如,目前常规EI离子源的裂解规律已广为人知,但对于软电离离子源的裂解规律尚有待探讨,因为这类离子源对物质进行电离时不一定完全遵循传统EI离子源的裂解规律,所以课题组花费了大量时间构建这种新的软电离裂解规律,这也为后续的药物(包括其它功能分子)结构分析研究奠定了基础。

  因色谱结缘安捷伦

  随着课题组基础研究工作的逐渐深入,基础研究与应用研究衔接越来越多,比如药物杂质研究、基因毒性杂质定性定量分析等,因此课题组与药物研究机构、食品药品研究院等共同建立了联合实验室。除了药物分析,课题组还参与了环境分析、食品非法添加、食品安全、毒品滥用鉴定等应用研究。比如,潘教授曾在2014年参加杭州市钱塘江水污染导致的自来水异味事件调查,并通过色质谱分析污染来源,抓住污染的真凶。

  在上述应用研究中,人们依赖高性能定量分析的三重四极杆质谱。无论是科学研究工作,还是日常的检测分析,都离不开质谱。安捷伦作为质谱的研发、生产企业,为全球科研人员提供了多种类型的质谱产品。谈到如何与安捷伦的质谱结缘,潘远江教授说:“我早期印象中,安捷伦在分离方面非常强,因此我们实验室有很多安捷伦的色谱,包括气相色谱,液相色谱等。直到现在,安捷伦的1100液相色谱还在运转,当然后来我们也购置了多台Agilent 1260液相色谱”。

  当课题组从基础研究逐渐切入到应用研究后,比如对基因杂质进行定量分析,首选分析技术是三重四极杆液质联用仪,为此课题组购置了Agilent 6460 LC/MS。使用后发现它非常耐用,后来我们又购置了Agilent 6470三重四极杆液质联用系统,现在课题组对新一代Agilent 6495C LC/TQ也感兴趣,因为它融合了iFunnel技术,可以大幅提升灵敏度。此外,课题组还购买了安捷伦的GC/Q-TOF,它在基因毒杂质假阳性问题的分析中多有助益,可通过高分辨元素组成分析技术帮助我们精准确认目标化合物的分子式。”

  安捷伦质谱的5大优势

  用了许多不同类型、不同质谱的潘远江教授这样评价安捷伦质谱产品:(1)能为用户提供完整的解决方案,从样品处理、分离纯化,到结构确认、定性定量,这点很关键。(2)仪器界面友好、简单、易懂、易掌握,这对于一般的学生和应用工作人员都是非常重要的优势。(3)可靠、耐用。现在课题组使用的Agilent 6460 LC/MS给我的印象是可靠、耐用,不容易坏。我是非常传统的质谱用户,对质谱有非常高的要求,我会更大胆地去操作和使用,所以我要求仪器不能动不动就出问题。在这方面,安捷伦的三重四极杆质谱达到了我的要求,给我的印象不错。(4)安捷伦带来了很多新技术,比如离子淌度技术,除了用于蛋白质的折叠、结构等研究,在小分子异构体鉴定方面还有很大潜力等待挖掘,希望未来有机会一起开发这些功能。(5)售后服务好。对任何一个研究人员来讲,时间就是效率,这点非常重要,安捷伦在售后方面响应很快。

  “最后,我特别希望跟安捷伦有更深入的合作,比如我对安捷伦提供的细胞分析全套解决方案很有兴趣。目前,我的博士、硕士研究生团队正同多家医院联合开展课题研究。尤其在浙大附属医院,有很多教授的研究涉及质谱,通过与他们的合作,我相信将会产生更多的成果。”潘远江教授对质谱的应用发展表达了更多期待。

携手北师大,共同举办第四届质谱论坛

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  谈到共同举办第四届质谱论坛的原因,David表示:生命与健康是安捷伦长期重点投资的一个研究方向,我们期望为用户提供全流程解决方案,包括从特色产品到产品的多种组合,以及全面的解决方案,这也是安捷伦和中国质谱学会一同举办“第四届质谱论坛”的主要原因。同时,安捷伦近年来收购、整合如Seahorse等一些生物公司,帮助并提高安捷伦在生命科学提供解决方案的能力,帮助用户开展有关生命健康的研究,比如环境有毒污染物的解决方案等。因此质谱论坛对安捷伦来说是特别好的机会,安捷伦员工也有很高的热情来参与这样的活动。

  潘霞补充到:“安捷伦的愿景和质谱论坛的主题非常一致,正如潘远江教授所说,所有的产品和技术都是基于应用的发展才得以广泛应用。质谱论坛一直由北师大策划和协办,我们更希望能够同北师大一起打造这样的用户互动和交流的平台,让众多应用方法被广大的科研工作者和学生们了解,共同促进分析检测和生命行业的发展,最终实现我们的愿景:人类更健康、环境更美好、食品更安全。”

中国质谱40年:发展势头良好,应用潜力无限

  2020年是中国质谱学会建立40周年,同时将于9月19日~22日在杭州召开中国质谱大会,作为承办方的潘远江教授热忱地谈到中国质谱的发展:我们希望中国质谱大会未来能达到如美国ASMS那样的影响力。当前,国内质谱的发展势头很好,质谱队伍越来越大,基础研究、仪器开发、应用研究等,每天都在取得快速进展。迄今,虽然我们同国际最先进的质谱研究还有差距,但随着政府的投入、仪器公司的支持以及质谱学者的努力,在近十年的时间里发展很快,部分质谱应用研究上已经追上了国际的热点,同时做出了很多有影响力的工作。当前,中国质谱仪器研发方面也开始起步追赶,虽然很难一下子达到很高的程度,但未来一定可以取得满意的成绩。

  无论在国际还是中国,质谱的市场表现都很好,未来发展潜力无限。市场好意味着从事质谱行业的人越来越多,但人们对质谱的要求越来越高,因此不断涌现的新需求将进一步促进质谱研发的进步。举个简单的例子比如糖的电离,现有的离子化技术可以分析寡糖,但糖分子量再大一点就很难,将来能不能构建新的模式,这是一个技术的方向。另一方面,质谱将来要满足广大用户所需。潘远江教授拥有这样一个梦想:希望质谱仪将来能走进人们的日常生活中,走进家庭,为每个人的健康护驾卫航;如果哪天不舒服了,马上进行一个呼气检测;或者皮肤不舒服了,检测一下是哪个病菌的感染,这是质谱未来的希望。从整个技术趋势来看,质谱的灵敏度、选择性、质量范围等方面,都要不断提高。


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