微米级｜SICRIT + 激光剥蚀，给液质 “慧眼” 看空间

2026-04-22 15:39:30, 华质君华质泰科生物技术（北京）有限公司

“化学视角” 看微观世界

一片小小的复方止痛药，看起来颜色均一、结构完整。但如果把它放大到微观尺度，里面的不同成分，真的已经“均匀混合”了吗？

阿司匹林、对乙酰氨基酚、咖啡因，究竟分布在药片的哪些位置？

它们是彼此交织、均匀铺开，还是各自形成局部富集区域？

传统分析方法能回答“有什么”，却不容易回答“它在哪儿”。

质谱成像，能把这两个问题放在一起回答。

📊 为什么质谱成像一直重要，却又不算“轻松”？

质谱成像（MS Imaging）是一种将质谱分析与空间信息结合的技术。这类技术之所以重要，是因为很多关键问题，本质上都不是“有没有”，而是“分布得怎么样”。例如，在药物研发和制剂评价中，我们关心活性成分是否均匀分布；在生命科学中，我们关心代谢物、脂质或病理相关分子在组织中的空间差异；在材料和食品研究中，我们也关心添加剂、涂层、污染物或功能组分是否存在局部富集与不均一。

它不仅能够识别样品中存在哪些分子，还能显示这些分子的精确位置。无论是组织切片、药片，还是食品、材料，质谱成像都能生成一张“化学地图”，让分子的位置一目了然。

质谱成像已应用于多个领域，诸如：

药物研究：活性药物成分（API）在药片或组织中的分布；

生命科学：疾病物、代谢物空间分布

材料科学：聚合物、涂层的化学不均一性

食品安全：添加剂、污染物在食品中的分布

质谱成像并不是一个新概念，但它长期以来往往被认为门槛较高。传统成像平台如 MALDI 或 TOF-SIMS 各有优势，但通常需要专用仪器平台、特定样品制备流程，部分方案还依赖真空环境。对于很多已经配置了常规 LC-MS 的实验室来说，这意味着如果想做成像，往往需要新增一整套体系。

典型 MALDI 质谱成像分析流程的关键步骤：样品制备；激光解吸；离子化；质谱检测；数据处理软件。

也正因为如此，越来越多研究者开始关注另一条路径：能不能利用现有的 LC-MS 平台，通过更灵活的前端方案，把“检测能力”进一步拓展成“成像能力”？

SICRIT 激光剥蚀：给 LC-MS 一双“看空间”的眼睛

离子化技术是关键

质谱成像的效率和适用范围在很大程度上取决于所采用的离子化技术，SICRIT 离子化技术另辟蹊径，提供了一种很有吸引力的思路：高性能激光剥蚀系统负责对样品表面进行逐点剥蚀，释放出的分析物经加热传输线进入 SICRIT 离子源，在大气压条件下完成离子化，再由质谱仪采集数据，最后通过软件重建出分子在样品表面的空间分布图，整个方案能适配实验室现有的 LC-MS 设备，对极性与非极性成分都具备较好的覆盖潜力，形成一套成像工作流。

软电离 + 广覆盖，分子“零损伤”

不破坏分子原始结构，保留更多分子信息，极性 / 非极性分析物均兼容，检测范围广

高敏高速，成像“零模糊”

源内死体积极小，分子传输无扩散，无“拖尾”，痕量分子精准捕捉，成像速度 & 分辨率双高

操作简便，告别繁琐调试

直接对接质谱大气压进样口，无需校准位置和复杂调试

实验室无需更换昂贵仪器，就能将常规质谱仪升级为高性能的质谱成像系统。

真实案例：止痛药片的内部世界

图1. 完整的 LA-SICRIT-MS 质谱成像解决方案示意图

ESL 与 Plasmon 联合开发了一套完整的成像平台解决方案，由 imageBIO266 激光剥蚀系统、SICRIT 离子源、iolite V4 数据处理软件组成，结合质谱仪，“三位一体”，让分子成像更高效、更精准。

对一片 Thomapyrin （托马匹林）止痛药片进行质谱成像分析，药片中三种主要成分的空间分布被精准绘制：

阿司匹林（质子化碎片离子，m/z 139.03）

对乙酰氨基酚（m/z 152.06）

咖啡因（m/z 195.08）

成像结果清晰地显示了这三种成分在药片中的空间分布差异——有的均匀扩散，有的局部富集。图中甚至可以测量出咖啡因分布区域的尺寸约为 650 μm × 850 μm。

图2. 左上角阿司匹林（m/z 139.03）、右上角对乙酰氨基酚（m/z 152.05）、左下角咖啡因（m/z 195.08）的分布情况。右下角展示的是药片图片。

图3. 止痛片托马皮林片剂中检测到的阿司匹林 aspirin（m/z 139.03）、对乙酰氨基酚 paracetamol（m/z 152.06）和咖啡因 caffeine（m/z 195.08）的彩色图像。

图4. 展示了咖啡因的分布情况（质荷比为 195.08）。选择了“检查”工具，并使用它来确定此处咖啡因分布的宽度，显示宽度约为 650 微米×850 微米。

在制药行业，药片的成分均匀性直接影响药效和用药安全，SICRIT 质谱成像能快速、精准地检测活性药物成分的分布，为药品质量控制提供全新手段；而在药物体内研究中，还可用于追踪药物成分在生物组织中的吸收、分布和代谢，为药物靶向性研究、毒理学评价提供关键数据。

该方案可用于 cryotome sections、formalin-fixed tissue 等生物样本分析；研究也已经证明，基于激光剥蚀与 SICRIT 的“plug-and-play”分子成像路径，可以用于药片、手指印迹和组织样本等不同对象的分子成像研究。

SICRIT 让质谱成像更普惠

质谱成像技术的发展，始终朝着更精准、更高效、更普惠的方向前进。SICRIT 与激光剥蚀、质谱检测的深度融合，正是这一趋势的集中体现，提升了质谱成像的空间分辨率、检测灵敏度。

该技术凭借温和的电离机制、广泛的检测范围和便捷的适配性，打破了“高端质谱成像依赖专用仪器”的壁垒，使更多实验室能利用现有设备实现技术升级。

此外，与人工智能及大数据的结合，也为高效处理海量质谱数据、深入探索分子空间分布特征提供了更多可能。

● 参考资料：Johannes Schmeinck, Uwe Karst, Joe Petrus, Jan-Christoph Wolf, C Derrick Quarles Jr. Molecular imaging using laser ablation-postionization mass spectrometry. Applications Note

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