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Expression CMS:有机合成实验室的分析利器

发布时间: 2016-04-19 00:00 来源:北京博晖创新生物技术股份有限公司

2015年6月,北京博晖创新光电技术股份有限公司宣布以2800万美元收购美国公司Advion100%股权,本网曾为此专访了博晖创新总经理卢信群。(详见本网报道:卢信群:博晖创新为什么要收购Advion

此次并购,让博晖创新在已拥有原子光谱系列技术和微流控技术的基础上,又拥有了质谱技术。

Advion公司自1993年成立以来,开发了TriVersa NanoMate®,LESA®,Chip-mate®等多种离子源。2011年,Advion公司推出第一款获得了“IBO 2012年工业设计”银奖的小型台式质谱仪Expression CMS,开创了小型化质谱的先河。

收购之后不久,BCEIA 2015,在博晖创新展台上,我们看到了这款仪器。

质谱仪因其杰出的分辨率、灵敏度以及准确性,使其能够更方便地提供被分析样品的大量信息,尤其是结构信息。它现已经成为了一种不可或缺的精密分析仪器。随着质谱技术的发展,其应用领域也越来越广泛,从化学、生物等实验室到医院临床诊断,再到现场的监控侦查等,都需要用到质谱仪。质谱仪也从大型台式质谱发展成为便携、车载型的小型质谱。小型化已经成为了质谱仪发展的一个重要方向。

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博晖创新董事、副总经理 周朋博士

小型质谱整体市场如何?小型台式质谱仪Expression CMS的技术亮点及市场在哪里?博晖创新收购了Advion之后,打算如何发展?带着这些问题,分析测试百科网采访了博晖创新董事、副总经理周朋博士。

着眼于市场需求 小型台式质谱仪Expression CMS应运而生

Advion公司研发小型台式质谱Expression CMS有两方面的原因:第一,因为Advion公司早期从事离子源的研究开发,有相当好的离子源基础;第二,Advion公司看到了小型台式质谱的市场需求。”周朋博士说,“现在的有机合成实验室,在合成一个半成品或者是成品之后,一般都会把它交给分析实验室去分析,如果想提高效率,更有效的方法就是每一个有机合成实验室都有一台自己的质谱仪。”

有机合成反应一般需要操作人员在通风橱中进行实验操作,以避免有机试剂对人体的侵害。通风橱空间狭小,普通质谱仪很难摆放进去,Advion正是瞅准了这样的机会,开发了小型台式质谱仪Expression CMS

“有机合成的应用市场非常广泛,这是当初Advion做这款仪器的原动力。”周朋博士说。

Expression CMS:有机合成实验室的分析利器

“有机合成是一个相对特殊的市场,合成工作者清楚地知道自己要合成的东西,不像对复杂物质的分析,研发工作者要去挖掘很多未知的成分。”周朋博士说,“而对于有机合成工作者,一般只要知道自己的目标化合物是否存在就行了,不一定完全解析样本的组分,所以在很多情况下对于仪器性能要求没有那么高。”

相较于以前市场上的单四级杆质谱仪,Expression CMS的体积缩小了一半,可以直接放置于通风橱中,或者放置在手推车上,游走于各实验室之间。

Expression CMS有两种型号:S型和L型。S型适合分析小分子化合物,最高检测质荷比可达m/z 1200L型是为满足化学家监测更高的质量范围要求而设计,最高检测质荷比可达m/z 2000

周朋博士告诉分析测试百科网,目前Expression CMS的应用主要面向从事有机合成的化学工作者,仪器的应用范围还将进一步拓宽。Expression CMS还可用于更多领域,比如肽合成。虽然多肽的分子量偏大,但是它容易形成多电荷分子离子,所以,在很多情况下CMS即可满足需求。20163月,Advion发布的一款质谱系统TIDES EXPRESS,便结合了小型HPLCLCMS的特点,专用于多肽合成的质谱利器。(详见本网报道:Advion推出高性价比质谱“TIDES EXPRESS”)

可在实验室之间快速移动

Expression CMS可以放置于手推车上在实验室内快速移动,其快速抽空真空系统可以确保其在启动后30min即可开始测样。

先进的设计 简化操作规程

Expression CMS采用了独特的大气压电离接口设计,是第一台可置于通风橱中使用的小型台式质谱仪。所有的关键操作和日常维护均可在仪器前部进行,从而使得日常使用和维护简单易行。外壳采用耐腐蚀材料,保证了仪器在通风橱中有机试剂环境下的使用寿命。

灵活多样 可与多种设备相连

Expression CMS能够跟外界很多的设备相连。无论是TLC还是HPLC或者UPLC,还是制备色谱或者是Flash快速制备色谱等,都可以与之相连。”周朋博士说。

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Expression CMS五种进样方式

1、 TLC相连

薄层色谱(TLC是实验室用于物质鉴定的常用检测方法,但其缺点是无法在薄层色谱板上看到样品结构信息。而与质谱相连,进行质谱分析,则可解决这个问题。但是传统的操作步骤通常要经过薄层分离混合物、手动刮板、溶剂洗脱、浓缩提纯、使用合适溶剂溶解目标化合物,最后才进入质谱系统,整个检测过程繁琐且费时。

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TLC/CMS工作原理

20153月,Advion公司推出了其自主研发的Plate Express薄层色谱质谱接口,使得经薄层色谱分离的样品分析需要刮板等操作。点击“开始”后,plate express激光对准要分析的样品斑点,洗脱头下降,与薄层板上样品斑点形成密闭空间,同时通过六通阀洗脱液进入到密闭空间,洗脱液将样品斑点从硅胶板上洗脱并溶解后,返回六通阀带入质谱仪中。

TLC/CMS的特点:

● 样品通过薄层色谱分离后无需进一步处理,直接从薄层板上取样进行质谱分析,保证单点洗脱。

● 软件自动化控制。

● 灵活设置样品提取力度和时间,根据不同薄层板进行最优化提取。

● 每次分析后洗脱头会通过高压氮气气流自动清理。

● 操作简单,一分钟内得到质谱信息。

“在中药成分分离和测试中,薄层色谱是常用仪器,同时,薄层色谱在其他一些领域也有很多应用,TLC/CMS对这些应用非常有意义。”周朋博士说。

2.ASAP大气压固体分析技术

在一些特定的情况下对基质比较简单的样品,简洁快速进样可能是最佳的分析方法。ASAP大气压固体分析探针就是为这种应用设计的。

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ASAP进样方式

用ASAP探针是可以对固体或液体样品直接分析的离子源。使用ASAP分析样品,无需样品前处理,无需色谱分析,30秒得到质谱信息。

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Expression CMS三种离子源(ESIAPCIASAP

Expression CMS有三种离子源可供自由选择,ESI源,APCI源和ASAP源。ASAP源是由APCI源改进而来,但是原理上略有不同。APCI源需要溶剂将样品溶解载入离子源内,而ASAP不需要使用溶剂将样品载入。

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ASAP原理图

ASAP探针蘸取分析样品,插入到质谱中,样品被热的氮气加热干燥,达到样品沸点后气化,同时电晕针放电,气相分子被电弧离子化成分子离子,进入检测器,30秒内得到质谱信息。

由于ASAP以气相分子离子为基础,所以ASAP大气压固体分析技术适用于挥发性和半挥发性的样品分析。

2016年3月,Advion公司在第251届美国化学会全国会议暨博览会上推出IASAP离子源,IASAP是用于对空气敏感的固体或者液体样品的分析探针。使用IASAP离子源分析样品,可在惰性气体环境下直接从反映容器取样,无需在真空手套箱中处理。(详见本网报道:Advion推出新型金属催化剂反应监测探针)

1、 HPLC/UHPLC相连

Expression CMS可以兼容Agilent全系列液相色谱系统,并通过Data Apex Clarity色谱工作站与250多种液相色谱相连,全面支持CFR21 Part11电子署名认证。

2、 Pre-HPLC相连

Expression CMS与制备色谱联用,可以选择性地收集感兴趣的产物。在分离过程中,只有小部分样品进入质谱仪,当质谱仪检测到目标化合物且达到一定的程度,则开始收集产物。制备色谱与Expression CMS联用比紫外检测更具选择性。

高性价比 实验室的理想选择

周朋博士告诉分析测试百科网,Expression CMS在欧美每年都有200余台的销量,哈佛大学、牛津大学、剑桥大学等知名高校,雅培、拜耳、默克等医药巨头都是Expression CMS的用户。

国内也有很多单位在使用Expression CMS

中国科学院上海药物研究所赵玉军研究员就是Expression CMS的忠实客户,他这样评价Expression CMS:体积小,手动注射进样很方便,氮气消耗量少,很适合有机合成实验室使用。

中国药科大学孙海鹰教授:Expression CMS皮实耐用,容易操作,维护简单。

中国医学科学院医药生物技术研究所刘明亮课题组:Expression CMS小型,便携,氮气消耗量小,软件操作方便,容易维护,学生上手快。

苏州维泰生物科技股份有限公司的一位分析人员:Expression CMS体积小,操作非常方便。

众多的客户体验,告诉我们Expression CMS是一款高性价比、值得购买的质谱仪。

小型质谱的市场很大

质谱小型化是现在质谱技术的一个热门方向,也不断地有仪器公司推出小型、便携式质谱仪。小型质谱在大气和水体监测、食品安全检验检疫、产品源头质量控制、临床药品和毒品检测等领域都有广泛的应用。

“现在的食品安全检验所,大多数还在用分光光度计等极为简单的光谱分析仪器,还远远未达到质谱的水平。小型质谱的市场很大,这是毫无疑议的。”周朋博士说。

收购Advion对于博晖创新的影响

谈到收购Advion对博晖创新的影响,周朋博士认为有三个方面:

第一,学习国外先进的技术及生产工艺。博晖创新积极地把员工派去Advion学习,学习科学仪器到底该怎么做。“为什么国内一些质谱厂商做了好多年,也没达到才做了几年质谱的Advion的销量?为什么有些东西Advion能做出来,我们就做不出来,做出来的质量却不如人家?这需要我们反思和学习。”周朋说。

第二,对于团队建设来说非常重要;

第三,增加一个产品线对于博晖创新来说也很有意义。

博晖创新创立之初,就一直致力于医疗检测产品的研发和生产,而质谱检测在医疗领域的应用越来越广泛,从微生物检测、临床免疫检验、临床生化检验到临床分子诊断都需要用到质谱仪。而临床检测关注的大部分都是目标化合物,且需要操作简单,所以小型质谱非常适合医疗检测。

“博晖创新绝对不仅仅只是满足于卖几台质谱仪器到学校,肯定还会有其他的想法,博晖创新的重点在于医疗检测。”周朋博士说。

周朋博士简介:

周朋博士为国家第十届“千人计划”引进专家。曾任美国Sepracor公司高级研究员,美国Bristol Myers Squibb公司资深研究员,美国Kionix Inc.微流体部门主管。现任北京博晖创新光电技术股份有限公司董事、副总经理。


标签:有机合成,单四极杆质谱,薄层色谱
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