需求推動進步,質譜讓人類生活更美好

2019年12月11日 12:10:44 來源: 分析測試百科
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  ——訪安捷倫質譜事業部高級市場總監David Edwards、浙江大學潘遠江教授

  分析測試百科網訊 生命與健康研究是近些年諸多方向的關注熱點,與個人基因、環境與生活習慣差異密切相關。隨著分析技術發展的帶動,生命與健康研究的深度亦不斷被拓展:暴露組學、代謝組學、代謝流、多組學整合及結合分子生物學手段的相互驗證等也正成為各相關領域實驗室未來探究的方向。質譜在其中占據了不可或缺的地位。10月22日,BCEIA召開前夕,由中國質譜學會主辦,安捷倫、北京師范大學等協辦的第四屆質譜論壇在北京師范大學盛大召開。該論壇以“質譜技術在生命與健康研究中的應用”為主題,旨在為我國質譜技術在各學科的應用提供一個高層次的交流平臺,展現不同學科優秀科學家的最新科研和應用成果和質譜技術的前沿進展。論壇期間,分析測試百科網采訪了浙江大學化學系求是特聘教授潘遠江博士,安捷倫質譜事業部高級市場總監David Edwards,安捷倫中國解決方案經理王春曉女士,安捷倫中國北大區液質產品應用技術支持經理冉小蓉博士,以及安捷倫實驗室解決方案大中華北大區整機銷售總經理潘霞女士,共同探討質譜的創新進展和發展潛力。

采訪合影

(左一:安捷倫中國北大區液質產品應用技術支持經理冉小蓉博士,左二:安捷倫中國解決方案經理王春曉女士,左三:安捷倫質譜事業部高級市場總監David Edwards,右一:安捷倫中國公關經理劉力真,右二:安捷倫實驗室解決方案大中華北大區整機銷售總經理潘霞女士,右三:浙江大學化學系求是特聘教授潘遠江博士)

安捷倫新品一覽

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安捷倫質譜事業部高級市場總監David Edwards

  首先,David介紹了安捷倫近年來發布的質譜新產品:安捷倫質譜產品有超過40年的發展史,近年來,這些產品的應用主要關注人類健康以及環境,確保水更干凈、食品更安全。

  安捷倫GC/MS平臺

  在GC、GC/MS平臺方面,安捷倫近年推出了多項新品和解決方案。例如在2018年發布的Agilent 8890 GC平臺,主要體現了安捷倫“智能互聯”等新技術,實現從住所或遠程操控儀器;2019年,安捷倫在ASMS上推出了帶有新型CI離子源的Agilent 7250 GC/Q-TOF;在配件方面,安捷倫針對GC/MS推出新的QuickProbe直接進樣桿,可以無需樣品制備,60秒內快速測定樣品并獲得結果。

  安捷倫LC/MS平臺

  在LC、LC/MS平臺方面,安捷倫為用戶提供了不同等級的產品。在單四極桿LC/MS方面,安捷倫推出了Agilent LC/MSD iQ,這款產品引用了之前推出的“堆棧式”Ultivo LC/TQ技術并重新設計。它體積小,節省空間,特別適合于分析雜質,如藥物雜質分析,設計上采用加強簡便、智能等非常受大眾歡迎的元素。

  在“金標定量”的三重四極桿LC/MS方面,安捷倫提供多層次的平臺,包括日常分析、中端、高端等產品。其中,Agilent Ultivo在小巧的核心優勢下,還有非常強大的分析功能,適用于日常分析,深受市場和用戶關注;Agilent 6470三重四極桿液質聯用系統屬于中端機型;高端Agilent 6495C LC/TQ則是安捷倫在2019ASMS發布的最新產品,并在2019BCEIA展會中向觀眾展出。Agilent 6495C延伸了Ultivo的技術,大幅減少停機的維護時間,可以控制停機在20分鐘左右,而前一代Agilent 6495B三重四極桿液質聯用系統需要4個小時,這是非常大的突破。

  在四極桿飛行時間質譜方面,新款的Agilent 6546 LC/Q-TOF是安捷倫推出的比較高端的產品,它可以兼容解析能力和快速分析,主要用于代謝組學、脂質組學的工作流程,助力科學家開展更深入的研究。此外,Agilent 6546 LC/Q-TOF還可應用于食品真偽鑒別等領域。

  安捷倫軟件平臺

  除了硬件產品,安捷倫還為LC產品系列提供OpenLAB 企業內容管理軟件(ECM)等。ECM提供了合規性方面的檢測,可以為生物制藥企業以及制藥行業帶來非常嚴謹的分析結果。

  為用戶提供全方位解決方案

  關于安捷倫質譜優勢,David表示:在中國,安捷倫有非常強大的團隊支持,配合中國解決方案開發中心滿足中國用戶的需求。例如遵循中國的標準,推出符合中國國標GB 2763的農殘解決方案。其次,安捷倫同當地的用戶合作,真正了解當地用戶的需求,為他們解決困難。通過整合GC/MS、LC/MS平臺,提供強大的產品組合以及整體的解決方案,涵蓋樣品處理直至報告生成、軟件應用等全方位、立體化服務。

  對于中國的市場需求和發展潛力,David表示需要從兩方面看:一個是日常分析,一個是研究。對于日常分析,尤其是食品安全和環境檢測項目必須要滿足中國的國標,安捷倫有很好的滿足國標的解決方案。例如在食品安全方面,使用Aglient 6495C,一針進樣可以檢測食品中數百種化合物,得到更多的信息。環境方面的機制可能更復雜,對儀器有更高的要求,比如抗干擾能力,預處理方法等,安捷倫的解決方案都考慮了上述需求。

  扎根中國、服務中國

   David Edwards表示,總體來看,安捷倫為用戶提供的是圍繞質譜的一系列解決方案,不僅有質譜本身,還包括樣品制備、數據處理,是組合的整體解決方案。未來,安捷倫將繼續投資于整個產品線,包括GC、GC/MS、LC、LC/MS、Q-TOF以及組合單桿、三重四極桿整個平臺,同時提供從樣品處理到報告的整體解決方案,為用戶提供更高效、更高通量的分析。未來,安捷倫會在中國繼續加大投資,扎根中國、立足中國、滿足用戶的需求,通過中國解決方案中心,提供全流程的解決方案。

  更多報道請見:ASMS對話安捷倫:2019質譜新品疊出 更快更準更易用

健康和生命質譜的完整解決方案:助力研究者勇攀高峰

  第四屆質譜論壇的主題是“健康與生命”,冉小蓉博士表示:健康與生命是一個大的研究課題,其中會衍生出很多不同的研究方向,比如疾病臨床前的致病機制研究,疾病臨床機理研究及診斷靶點尋找、、藥物機制研究,環境暴露與健康、營養與健康等很多研究方向。這些研究都離不開高精度、高靈敏度的質譜技術,尤其是這兩年利用質譜和組學的手段開展上述研究越來越受到關注。

  安捷倫在組學分析研究中一直走在業內前端。2004年全球第一屆代謝組學年會時,安捷倫就展示了代謝組學方案。此后,安捷倫一直在組學研究方面持續創新,迄今安捷倫在組學研究中有很多業內第一。例如安捷倫有業內第一個商業化的的液質代謝組學數據庫與第一個商業化的GC-MS代謝組學數據庫,陸續推出的代謝組學及多組學信息學軟件MPP,定性代謝流分析軟件VistaFlux等都是行業領先的方案。

  2019年是安捷倫代謝組學系列方案推出的大年。首先,年初推出最新一代6546 LC/Q-TOF,可以兼顧寬動態范圍下的高分辨數據采集,讓使用者獲得更多的信息,對生命科學研究以及復雜樣品分析來說尤為重要。其次,組學及生命科學研究往往面臨大樣本分析,對樣品處理的通量及重現性要求都很高,安捷倫今年還推出了先進的Bravo代謝組學自動化樣品前處理平臺,它對于大通量、重復性要求高的精準醫學研究、臨床轉化研究等,具有非常顯著的競爭優勢。第三,安捷倫在大數據采集,信息挖掘方面也推出了新版本——Mass Profiler Professional,它可以用于脂質組學、代謝組學、基因組學等跨組學分析。交叉學科時代需要進行多學科、多組學聯合分析,需要把采集到的樣本信息轉化成生物學故事,安捷倫提供了一套完整的解決方案。

  安捷倫在兩年前還推出了代謝組學拓展研究技術——代謝流分析方案。利用這一技術,研究人員可以找到相應標志物,隨后可以對其機理進行深入探討。除此之外,安捷倫在還非常有前瞻性地收購了細胞分析公司——Seahorse Bioscience。質譜獲得化學層面的分子信息,然后可在Seahorse產品上獲得生物 學上的驗證,使研究者對結果更加確認。

  綜上所述,在代謝組學方面,安捷倫提供代謝組學+代謝流+Seahorse一套完整解決方案,從生物標志物的發現到機理機制的深度闡釋,進而助力科研工作者產出杰出結果。比如,美國知名癌癥研究中心——MD安德森癌癥中心、紀念斯隆-凱特琳癌癥中心、包括中國中科院上海藥物所等均使用該方案,在CNS(《Cell》、《Nature》和《Science》)上發表了多篇高水平文章。

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CNS雜志

  此外,使用安捷倫離子淌度質譜的用戶迄今已在蛋白質組學、代謝組學、核酸分析等研究中發表了上百篇文章,未來安捷倫將和研究者一起,挖掘離子淌度更大的潛力。

  最后,冉小蓉博士表示:安捷倫有全面、越來越完善的平臺,能夠為用戶提供包括GC/MS、LC/MS、定量分析、高分辨等分析檢測平臺,再結合信息化軟件、全流程的解決方案,相信在未來可以更好地助力科研用戶發表更多的成果,讓人們的生活更健康、更美好。

潘遠江:結緣質譜30年,攜手安捷倫推動研究與應用共發展

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浙江大學潘遠江教授

  作為中國質譜基礎研究領域的領頭人之一,浙江大學潘遠江教授的實驗室中運行著多臺安捷倫的質譜產品。在談到如何與安捷倫質譜結緣時,潘教授首先談起了他與質譜的結緣經過。“從1991年開始,在我攻讀博士學位期間,便跟隨導師陳耀祖院士從事質譜研究工作。陳老先生創立了反應質譜的立體化學分析法,為測定有機分子的絕對構型、差向異構、順反異構、蘇赤式異構等提供了一種快速、高靈敏手段,開辟了質譜分析新用途。陳先生是國內質譜分析的先驅者,也是國際質譜屆的知名專家,對我后來的研究產生了重大影響。”

  在獨立組建課題組后,潘教授的研究主要聚焦在氣相離子化學反應。這是一項非常基礎的研究工作,比如探索離子反應的基本機制、裂解機理等,這些都離不開質譜的支持。對于有機化合物結構分析而言,當人們用質譜對一種物質進行定性分析時,需要知道質譜的裂解規律。比如,目前常規EI離子源的裂解規律已廣為人知,但對于軟電離離子源的裂解規律尚有待探討,因為這類離子源對物質進行電離時不一定完全遵循傳統EI離子源的裂解規律,所以課題組花費了大量時間構建這種新的軟電離裂解規律,這也為后續的藥物(包括其它功能分子)結構分析研究奠定了基礎。

  因色譜結緣安捷倫

  隨著課題組基礎研究工作的逐漸深入,基礎研究與應用研究銜接越來越多,比如藥物雜質研究、基因毒性雜質定性定量分析等,因此課題組與藥物研究機構、食品藥品研究院等共同建立了聯合實驗室。除了藥物分析,課題組還參與了環境分析、食品非法添加、食品安全、毒品濫用鑒定等應用研究。比如,潘教授曾在2014年參加杭州市錢塘江水污染導致的自來水異味事件調查,并通過色質譜分析污染來源,抓住污染的真兇。

  在上述應用研究中,人們依賴高性能定量分析的三重四極桿質譜。無論是科學研究工作,還是日常的檢測分析,都離不開質譜。安捷倫作為質譜的研發、生產企業,為全球科研人員提供了多種類型的質譜產品。談到如何與安捷倫的質譜結緣,潘遠江教授說:“我早期印象中,安捷倫在分離方面非常強,因此我們實驗室有很多安捷倫的色譜,包括氣相色譜,液相色譜等。直到現在,安捷倫的1100液相色譜還在運轉,當然后來我們也購置了多臺Agilent 1260液相色譜”。

  當課題組從基礎研究逐漸切入到應用研究后,比如對基因雜質進行定量分析,首選分析技術是三重四極桿液質聯用儀,為此課題組購置了Agilent 6460 LC/MS。使用后發現它非常耐用,后來我們又購置了Agilent 6470三重四極桿液質聯用系統,現在課題組對新一代Agilent 6495C LC/TQ也感興趣,因為它融合了iFunnel技術,可以大幅提升靈敏度。此外,課題組還購買了安捷倫的GC/Q-TOF,它在基因毒雜質假陽性問題的分析中多有助益,可通過高分辨元素組成分析技術幫助我們精準確認目標化合物的分子式。”

  安捷倫質譜的5大優勢

  用了許多不同類型、不同質譜的潘遠江教授這樣評價安捷倫質譜產品:(1)能為用戶提供完整的解決方案,從樣品處理、分離純化,到結構確認、定性定量,這點很關鍵。(2)儀器界面友好、簡單、易懂、易掌握,這對于一般的學生和應用工作人員都是非常重要的優勢。(3)可靠、耐用。現在課題組使用的Agilent 6460 LC/MS給我的印象是可靠、耐用,不容易壞。我是非常傳統的質譜用戶,對質譜有非常高的要求,我會更大膽地去操作和使用,所以我要求儀器不能動不動就出問題。在這方面,安捷倫的三重四極桿質譜達到了我的要求,給我的印象不錯。(4)安捷倫帶來了很多新技術,比如離子淌度技術,除了用于蛋白質的折疊、結構等研究,在小分子異構體鑒定方面還有很大潛力等待挖掘,希望未來有機會一起開發這些功能。(5)售后服務好。對任何一個研究人員來講,時間就是效率,這點非常重要,安捷倫在售后方面響應很快。

  “最后,我特別希望跟安捷倫有更深入的合作,比如我對安捷倫提供的細胞分析全套解決方案很有興趣。目前,我的博士、碩士研究生團隊正同多家醫院聯合開展課題研究。尤其在浙大附屬醫院,有很多教授的研究涉及質譜,通過與他們的合作,我相信將會產生更多的成果。”潘遠江教授對質譜的應用發展表達了更多期待。

攜手北師大,共同舉辦第四屆質譜論壇

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  談到共同舉辦第四屆質譜論壇的原因,David表示:生命與健康是安捷倫長期重點投資的一個研究方向,我們期望為用戶提供全流程解決方案,包括從特色產品到產品的多種組合,以及全面的解決方案,這也是安捷倫和中國質譜學會一同舉辦“第四屆質譜論壇”的主要原因。同時,安捷倫近年來收購、整合如Seahorse等一些生物公司,幫助并提高安捷倫在生命科學提供解決方案的能力,幫助用戶開展有關生命健康的研究,比如環境有毒污染物的解決方案等。因此質譜論壇對安捷倫來說是特別好的機會,安捷倫員工也有很高的熱情來參與這樣的活動。

  潘霞補充到:“安捷倫的愿景和質譜論壇的主題非常一致,正如潘遠江教授所說,所有的產品和技術都是基于應用的發展才得以廣泛應用。質譜論壇一直由北師大策劃和協辦,我們更希望能夠同北師大一起打造這樣的用戶互動和交流的平臺,讓眾多應用方法被廣大的科研工作者和學生們了解,共同促進分析檢測和生命行業的發展,最終實現我們的愿景:人類更健康、環境更美好、食品更安全。”

中國質譜40年:發展勢頭良好,應用潛力無限

  2020年是中國質譜學會建立40周年,同時將于9月19日~22日在杭州召開中國質譜大會,作為承辦方的潘遠江教授熱忱地談到中國質譜的發展:我們希望中國質譜大會未來能達到如美國ASMS那樣的影響力。當前,國內質譜的發展勢頭很好,質譜隊伍越來越大,基礎研究、儀器開發、應用研究等,每天都在取得快速進展。迄今,雖然我們同國際最先進的質譜研究還有差距,但隨著政府的投入、儀器公司的支持以及質譜學者的努力,在近十年的時間里發展很快,部分質譜應用研究上已經追上了國際的熱點,同時做出了很多有影響力的工作。當前,中國質譜儀器研發方面也開始起步追趕,雖然很難一下子達到很高的程度,但未來一定可以取得滿意的成績。

  無論在國際還是中國,質譜的市場表現都很好,未來發展潛力無限。市場好意味著從事質譜行業的人越來越多,但人們對質譜的要求越來越高,因此不斷涌現的新需求將進一步促進質譜研發的進步。舉個簡單的例子比如糖的電離,現有的離子化技術可以分析寡糖,但糖分子量再大一點就很難,將來能不能構建新的模式,這是一個技術的方向。另一方面,質譜將來要滿足廣大用戶所需。潘遠江教授擁有這樣一個夢想:希望質譜儀將來能走進人們的日常生活中,走進家庭,為每個人的健康護駕衛航;如果哪天不舒服了,馬上進行一個呼氣檢測;或者皮膚不舒服了,檢測一下是哪個病菌的感染,這是質譜未來的希望。從整個技術趨勢來看,質譜的靈敏度、選擇性、質量范圍等方面,都要不斷提高。


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