医疗诊断将成为小型质谱的主要使用范畴

近年来小型质谱在国际外遭到质谱研发及使用专家的普遍存眷，也不时有仪器公司推出小型、便携式质谱仪。小型质谱在年夜气和水体监测、食物平安磨练检疫、产物泉源质量掌握、血液中药品和毒品等物资的快检等范畴具有较为宽广的使用市场。为了懂得小型质谱的成长偏向，近日，仪器信息网编纂就质谱小型化的成长过程、症结技巧及使用、将来成长偏向等成绩对普渡年夜学传授欧阳证停止了专访。欧阳证传授次要从事样品离子化技巧、质谱零碎小型化、谱剖析等研讨，在质谱小型化技巧研发方面曾经有十几年的研发经历，他的研发结果和对小型质谱的研发理念不断遭到质谱界的亲密存眷。

从质谱技巧停顿与使用热门看小型质谱的将来

从1997年接触质谱并逐步开辟质谱新办法、新技巧和研发新仪器，欧阳证对证谱技巧的成长有着本人的意见。每年的美国PITTCON和美国质谱年会(ASMS)他都邑参与，并在过来五年里与Graham R. Cooks传授轮番掌管PITTCON展会的小型质谱学术申报会。谈到近年来较为凸起的质谱技巧，欧阳证表现，比来两年反动性的质谱新技巧简直没有。说到构造上立异性强的，照样10年前的Oribitrap技巧和9年前的离子淌渡与台式质谱的联合。商用质谱仪器技巧总体是仍在向高敏锐度、高分辩、高质量数的偏向成长，但这一趋向已延续数十年，应当有所变更和冲破。

欧阳证说，“举一个例子，质谱在30年之前就进入了药物研讨。从使用方面看，如今应用质谱最多的处所照样药物代谢的定量，传统的三重四极杆技巧曾经把这个成绩处理了，而如今三重四极杆功能的改良依然是商用质谱仪器产物成长的一个次要方面。”

这些年质谱不断在向推动研讨的偏向成长，而因为组学的庞杂水平之高，对生物进程的懂得及生物标志物的寻觅不是仅仅靠进步敏锐度、分辩率或质量规模就可以处理的。除了药物代谢、学、情况监测、食物平安检测这些使用之外，仪器厂商都在经过现有仪器产物摸索新的使用偏向。生物医学逐步进入了质谱研发迷信家的视野，成为加倍前沿的研讨偏向。

据欧阳证引见，如今美国在医学磨练方面成长很快，相干，特殊是Mass Spectrometry for Clinical lication年会的范围和存眷人数都在疾速增加。质谱仪器厂商都努力于开辟实用于医学研讨和使用的仪器，并愿望经由的认证之落后入到医疗剖析试验和使用范畴中。

普渡的研讨团队是国际上较早对证谱小型化技巧停止深化研讨及片面技巧开辟的团队，今朝也在引领全球小型质谱技巧的研发。近几年PITTCON展会由欧阳证和Cooks传授掌管的小型质谱学术申报会人气越来越旺，全球的仪器研发和使用专家对小仪器的存眷水平也在逐步升温。

欧阳证说：“小型化质谱的前端甩开庞杂的样品处置，后端甩开沉重的仪器，对它的功能界说不再是传统质谱的敏锐度、精确性和分辩率，而是能不克不及疾速的给通俗应用者一个复杂的谜底。”便携、疾速、复杂易用是小型质谱的成长偏向。

普渡年夜学在原位电离和小型质谱这两个技巧范畴不断领跑，两者在分歧的系统平行成长。欧阳证以为，如许的成长形式使这两项技巧都获得了很好的成长，但将此两项技巧联合在一路是质谱小型化的一项主要研讨内容。

2004年原位电离技巧(Ambient Ionization)问世的时分，欧阳证就曾表现这项技巧与小型质谱的联合十分症结。小型质谱的使用要离开色谱，原位电离能很好地为小型质谱办事。“固然原位电离技巧与年夜型质谱联合应用也有很好的后果，但从我的角度看，它与小型质谱的联合更趋于完满，特殊是在处理生物医疗的成绩方面。”欧阳证说。

小型质谱已处理庞杂样品单一成分的疾速剖析

小型化质谱研讨之初，年夜家都在存眷把剖析器做小，呈现了小型化的离子阱、四极杆及飞翔工夫等质量剖析器。离子阱具有多级串联质谱剖析功效，其构造的简化及电场的优化曾是这一阶段的一个次要研讨偏向。但是剖析器小型化只是质谱小型化的思索身分之一，质谱的进样及真空零碎也十分主要。欧阳证引见说：“剖析挥发性及半挥发性待测物的小型质谱进样方法普通有两种：膜进样法、固相微萃取(SPME)类的采样技巧及采取小型气相色谱控流的办法。”欧阳证将这类小型质谱界说为第一代(1G)小型质谱。

“别的，真空零碎小型化对证谱仪零件的小型化十分症结。”欧阳证强调。他与Cooks引导的普渡研讨团队于2006年研发了第一台手持式、测定空气中的挥发性物资的离子阱质谱-Mini 10，并经过引入小型化分子涡流泵及隔阂泵处理了真空零碎小型化的成绩。如今好多贸易化便携式质谱的抽真空零碎都是以这台质谱的构架为根底。2008年，采取最新的真空技巧，普渡的团队研收回仅有4kg重的Mini 11。“至此我们曾经证实质谱仪器自己可以做到十分小。”欧阳证说。

2008年，应用连续式离子传输的技巧，在Mini 10及Mini 11小质谱上完成了从常压到真空的离子传输。欧阳证说：“至此，小型质谱仪成长踏入了第二代(2G)时代。这一代小型质谱比第一代在两个方面做了较年夜晋升。一是经过常压离子传输接口使得剖析非挥发性化学及生物样品成为能够；二是升引原位采样电离技巧以完成了血液等生物样本及食物、药品等庞杂样品的直接剖析。”第二代小型质谱的标记性研发结果是台式质谱剖析零碎Mini 12 (25 kg)和背包型质谱Backpack MS(12 kg)。