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深入剖析高度复杂混合物,探寻“隐藏信息”的利器

2024.11.19

——布鲁克磁共振质谱技术交流会

布鲁克磁共振质谱(MRMS)以其大于两千万的超高分辨率、超高灵敏度、以及可多样扩展的灵活性,可以深度挖掘出其它类型质谱所不能提供的 “隐藏信息”,使得高度复杂的混合物分析得到前所未有的发展,为了深入探讨MRMS技术的最新进展,分享前沿研究成果,2024年11月15日布鲁克在北京中国石化会议中心举办磁共振质谱技术交流会,会议得到了中国石油大学(北京)和中国科学院上海药物研究所的鼎力支持,邀请到众多国内外专家,带来MRMS在石油与生物科学领域的最新研究成果,分析测试百科网对本次会议进行全程直播,来自线上线下共计300余位行业用户参加了本次交流会。

会议伊始,来自中国石油大学(北京)史权教授上台致辞,史教授也是布鲁克磁共振质谱的首批国内用户,史教授致辞中表示非常希望此次会议今后能够常态化,核,使得磁共振这个“小圈子”的科研工作者能够经常交流学习,促进友谊。

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史权   教授 中国石油大学(北京)

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李剑峰  中国区高级商务总监 布鲁克生命科学质谱

布鲁克生命科学质谱中国区高级商务总监李剑峰在致辞中表示,布鲁克作为磁共振质谱的领军企业,不断致力仪器性能的提升,即将在2026年推出结合TIMS离子淌度技术的MRMS系统,磁共振达到18T,timsMRMS可大幅度提高磁共振质谱的分析效率。李总致辞中还提到明年1月30日将在法国鲁昂大学进行全球首台18T MRMS的交付仪式。

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李惠琳 教授

中山大学药学院

报告题目:基于top-down MS技术的蛋白异质性及结构分析

Native top-down技术可以进行40%-80%的序列覆盖,包括PTMs、配体结合、蛋白型等;该技术可研究蛋白的折叠/去折叠,配体结合对蛋白结构的影响;还可获得复合物vs亚基,复合物vs复合物之间的结构稳定性的信息。总之Native top-down技术可以很好的把蛋白组学和结构生物学的之间的信息缺失连接起来。

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刘佳 教授级高级工程师

中国科学院上海药物所

报告题目:基于超高分辨质谱的代谢组学与先导化合物发现

代谢组学是疾病发现、诊断和治疗的驱动力,代谢物及其浓度直接反映细胞/组织的潜在生化活性和状态。刘教授报告中重点介绍了基于质谱成像技术的空间代谢组学,基于MALDI质谱的单细胞代谢组学分析,免标记、高空间分辨率,实现代谢物在单细胞水平的定性、定量和定位三维度分析,空间多组学为疾病过程中代谢紊乱研究提供了新方法,为创新药物靶标发现提供了新思路。

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葛瑛教授  威斯康星大学

报告题目:MRMS-enabled Multi-omics for Precision Medicine

威斯康星大学葛瑛教授介绍了布鲁克MRMS在人体心脏代谢组学研究,已鉴定人类心脏代谢物的分子类型与代谢途径分析;自上而下定量蛋白质组学技术在精准医学中的应用中,葛教授指出来源于特定患者的多能干细胞衍生的心肌细胞(hPSC-CM),可用于心脏再生、疾病建模和药物筛选。

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Michael Greig  Executive Director, MRMS Sales

Bruker Life Science Mass Spectrometry

报告题目:Advances in MRMS magnet technologies and instrumentation -built to enable world class science

Michael Greig表示,布鲁克即将推出的最新18T磁共振质谱,将布鲁克TIMS(离子淌度)与MRMS结合,能够对复杂样品和生物分子进行深度表征。肽类不同于脂质等物质,离子淌度技术可以通过了解未知物的化学特性来获取有关特定物种的信息,这对代谢组学和未知物种的鉴定至关重要。TIMS与MRMS的超高性能相结合,提供了最精确的识别能力。

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任娟 质谱应用工程师  布鲁克生命科学质谱

报告题目:基于超高分辨磁共振质谱的多学科应用

布鲁克最早2003年推出第一款型号Apex MRMS,2013年推出的solariX XR采用了创新性的和谐阱ParaCell XR质量分析器,极限可达到千万分辨率;之后布鲁克推出ParaCell 2xR 和谐阱检测器,达到相同分辨率只需一半的时间,使得分辨率再次加倍;2018年布鲁克重磅推出scimaX MRMS性能再次提升,采用全新maxwell超导磁体技术,重新定义对磁共振质谱仪的维护。

scimaX MRMS占地面积小;无需设置氦气排放管,无需充填液氦,标配2xR 和谐阱检测器最高分辨率>2000万,实现宽质量范围精细同位素结构测定,复杂体系全组成分子式可靠鉴定;scimaX 标配ESI和MALDI双源,应对石油分析还可兼容APPI,APCI,GC-APC等离子源,覆盖了不同类型化合物分分析需求。scimaX还配置了CID,(n)ETD,(n)ECD,MALDI-ISD多种二级碎裂模式,实现更高覆盖率的结构表征,使得scimaX可应对高难度复杂样品的分析,包括MALDI成像、代谢组学、石油组学等。

任老师报告中指出在分析复杂体系如石油、土壤、人类血浆提取物等时存在的问题,如常规高分辨质谱仪会有信息遗漏,色谱分离也会导致信息丢失且分析时间长,单一离子化技术难以全面覆盖样品信息,对未知物做分子鉴定困难等。超高分辨率的磁共振质谱仪可在 5 分钟内从单张谱图获得石油完整分子概貌及大量成分信息,并基于质量精度和同位素精细结构做准确分子式鉴定,其结果可可视化,使得磁共振质谱仪已成为石油行业标准被广泛采用,特别是对桶底渣油分析有重要意义,还可结合多种离子化技术。

报告最后任老师分享了MRMS在天然有机质分析、复杂基体中新兴污染物的筛查,食品组学,代谢组学,MALDI成像,Top-down蛋白组学等多学科领域的成功应用案例。

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史权 教授 中国石油大学(北京)

报告题目:石油及环境溶解有机质分子组成分析方法与应用

报告中史教授指出傅立叶变换离子回旋共振质谱仪凭借其超高分辨率和超高质量精确度适用于石油分子组成表征分析,介绍了基于ESI的石油组分分析,包括饱和烃、芳香烃、硫化物、极性氮、氧化物。

史教授在报告中还介绍了基于高分辨质谱的环境溶解有机质(DOM)分子组成分析,设计开发DOM分子组成数据库,包含2000个海洋DOM样品,实现在线检索共享。

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周江 教授 北京大学化学与分子工程学院

报告题目:化学选择性探针结合超高分辨质谱实现代谢物的高灵敏、高通量、快速质谱分析

周教授报告中介绍到课题组开发了一系列新型化学选择性探针,可用于分析复杂生物样品中的氨基、羧基、磷酸基、巯基、羟基和羰基亚代谢组分离分析;单次制备探针量可用于分析超过700个样品,为开展高通代谢组检测提供了保障;检测灵敏度可提高3~5个数量级,检测限低至5amol;用N15标记的样品作为内标,可以减小不同分子间因离子化效率差异导致的定量不准确问题,且提高了实验重复性问题,HRMS高分辨质谱数据为定性分析提供了可靠的保证。

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王威 研究FT-ICR MS在石化领域的应用员 中国石化石油化工科学研究院

报告题目:FT-ICR MS在石化领域转型发展中的应用

报告中介绍了FT-ICR MS在生物质油、废轮胎油、废塑料油中的应用进展,并指出生物质油、废轮胎油、废塑料油的多样性对FT-ICR MS检测能力提出更高的要求,期望今后FT-ICR MS与其他类型仪器的联用能够更加有利于复杂物体系的分析。

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郑方 高级工程师 中国石油石油化工研究院

报告题目:FT-ICR MS在石化领域的应用

FT-ICR MS提供的极限分辨率可以进行各种复杂、大分子化合物的分子组成和结构解析;解析原油、蜡油、渣油、化学品等复杂基质的分子组成分布;从分子层面认识重油加工过程中烃类、含杂原子(S/N0)化合物和金属化合物转化规律;隔离碰撞技术解析石油和化工品中大分子的结构组成;支持原油全分子组成分析与分子数据库建设;支持炼化装置生产问题原因剖析;开展分析技术和方法等科学问题研究。

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陈超 助理研究员

广东省科学院测试分析研究所(中国广州分析测试中心)

报告题目:超高分辨FT-ICR MS在生物/环境等领域的靶向与非靶向的分析应用

陈老师课题组使用布鲁克Solarix XR 7.0T配置ESI、APCI、MALDI、DART等不同离子源展开的相关应用,包括与SPME结合的生物活体与单细胞的靶向与非靶向分析;食品、药品、天然产物的靶向或非靶向分析;代谢组学、脂质组学和石油组学的等研究;环境样品中复杂多组分的高通量分析与鉴定;化工产品组分的逆向分析以及未知有机化合物(小分子、大分子)分析鉴定。

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合影

MRMS技术搭建多学科领域的应用及专家学者的交流与合作的平台。通过本次交流会建立MRMS应用生态圈,进一步推动中国高分辨质谱助力高端科学研究,加深工业产业化应用,实现高质量发展目标。

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