王永東：自動化工作流讓MassWorks更易用

　　2018年，Cerno Bioscience（簡稱Cerno）公司發布了MassWorks Rx GC/ID自動化處理平臺，在今年亞特蘭大舉辦的ASMS會議上，分析測試百科網采訪了總裁王永東先生。他為我們介紹了MassWorks Rx GC/ID的進展，并介紹了MassWorks在各個領域開展的應用。

Cerno Bioscience總裁王永東（左）和分析測試百科網總經理卞利萍（右）合影

　　Rx GC/ID強大的批處理加速MassWorks的應用

　　王永東表示，MassWorks Rx GC/ID去年發布了測試版，經過一年打磨，產品更加成熟。它使用Python平臺來調用MassWorks中的各種功能，可進行譜圖校正、提高譜圖的準確度、精準度。MassWorks Rx GC/ID是一個成熟的大批量數據處理的軟件，它可以一次處理很多個樣品，自動地鑒定樣品中的幾百個未知物，并自動編輯報告給出結果。其基本原理是聯合通過保留時間和質譜譜圖兩方面的校正，自動鑒定化合物，并解析出共流出物；還可以用精確質量分析母離子或子離子碎片。以前在非批處理模式下，每個樣品整個數據處理耗時需60-70分鐘，使用了MassWorks Rx GC/ID，整個分析到出報告只需要1-2分鐘。該功能獲得了許多用戶的好評并已經售出，可用于香精香料、環保、法醫鑒定等多個領域。

MassWorks Rx平臺結構示意圖

　　更詳細的介紹請見：Cerno發布新型Rx平臺 加速MassWorks普及應用

　　第三方質譜軟件蓬勃發展

　　Cerno主要提供MassWorks軟件，這屬于一種第三方的質譜儀軟件。王永東說：在ASMS展會中，你會注意到近年來質譜軟件公司的數量在增加，這說明：一方面，應用在逐步擴展；另一方面，是數據量大幅增加。這些軟件的設計也有兩種趨勢，一方面是越來越專業化，比如說專門做蛋白/多肽的，專門做代謝組學的，專門做代謝物鑒定的，專門做雜質鑒定的。另一種趨勢是由于處理樣品量和數據量增加，軟件設計更關注使整個工作流程更容易，所以增加了很多自動化的功能。在此趨勢下Cerno的策略是：利用專利的核心技術，在擴大應用范圍的基礎上，開發更容易使用的自動化工作流程。由于Cerno具有專利的核心技術，和只做工作流開發的軟件還不太一樣。

　　第三方軟件和大公司自家軟件有何不同？王永東回答說：安捷倫、賽默飛、SCIEX這些大廠家做的軟件非常龐大，一個公司還可能有好幾個不同的軟件系統，比如安捷倫同時有MassHunter、Chemstation、OpenLab CDS等。為什么會有不同的軟件系統？因為它適合不同客戶的需要，有的是供管理部門監管使用的，有的是為提高生產效率的，還有一些是供研究者使用的，比如以前的Chemstation還讓用戶可以自己寫宏來進行自動化。但公司越大，就越不能夠照顧到每一個專業的、很特殊的應用，這就給第三方的軟件公司和軟件提供了一些機會。另外，雖然一些大學教授、研究生自己可以寫一些程序來解決自己的問題，但工業界很少有人會自己花時間編程序，因為電腦系統變得更復雜，同時大家也不想增加那么多的工作量，這也給第三方軟件公司創造了一些機會。

　　MassWorks的吸引力

　　王永東再次回顧了MassWorks的特色，以及為什么會吸引用戶。他說：MassWorks現在有數千家用戶，首先主要來源于研究型的用戶。什么是研究型的用戶？比如，他忽然發現一個有趣的質譜峰和色譜峰，但不知道是什么化合物，而且他有時間有精力，去做更進一步的深入研究；而不是向上級打個報告說，今天發現了一個新峰，不知道是什么物質，然后就提交了報告。那為什么會有時間和精力，因為他覺得這個峰比較重要，或者是一個天然產物，或者發現了新化合物或新的藥物雜質，或者是食品安全中的未知添加物等。所以，研究型的用戶群關注于那些分析價值比較高的產品，或者是風險比較高的產品。然后研究人員愿意花時間和精力去做更進一步的深入的研究，比如對新合成的一種不合法的毒品，法醫有興趣知道這到底是什么物質，從哪兒來的，希望建立一套新的檢測辦法。

　　其次，MassWorks對于大學的有機合成用戶也很有吸引力。新合成一個化合物，研究者需要獲得精確質量的結果才能夠發表論文，以前一定要使用高分辨率質譜，現在經過我們多年的呼吁和宣傳已經接受了，在低分辨質譜儀上面做出來的精確質量也可以被期刊接收并發表。比如，渥太華大學、斯坦福大學、西班牙和瑞士的大學的教授都用MassWorks提供的精確質量結果發表了論文。

　　另外，由于MassWorks是一個互動的軟件，現在有很多客戶用它來做教學。在沒有高分辨質譜，或者不愿意把高分辨質譜弄壞的情況下，可以用低分辨的質譜配上MassWorks，面向大學三、四年級化學系的學生教學，告訴他們同位素Isotope是怎么回事？同位素的分布是怎么回事？未知物的鑒定是怎么回事？精確質量是怎么回事？怎么樣來辨認13C和34S，Cl和Br的同位素等。通過MassWorks這樣一個相對便宜又皮實的軟件，就可以讓學生“漲知識”。這樣，大學化學系的畢業生至少在質譜圖上能夠辨認同位素。

　　MassWorks幫助客戶應對挑戰解決難題

　　MassWorks主要的賣點是：一方面是能夠在低分辨質譜儀上面來進行元素組成的測定，這是MassWorks業界唯一的獨有特征，能解決很多問題。一般來說，QA/QC實驗室沒有能力也不想去買高分辨的質譜。比如一個化工廠的QA/QC實驗室會覺得MassWorks非常有用，能在他現有的低分辨質譜上，進一步解決很多通常要送檢的樣品分析問題，他們對這點非常滿意。

　　另一方面，一些儀器廠家對MassWorks也很感興趣，可以幫助其檢查儀器工作到底正常不正常，MassWorks是一個很好的診斷工具。在儀器開發時，MassWorks可以給他們提供有效的反饋，可以了解到數據采集系統有什么問題，問題出在哪里，什么時候出現這些問題，這對他們診斷儀器性能很有幫助。所以一些儀器廠家也采購MassWorks。

　　第三方面，MassWorks過去一直處理小分子產生的數據，現在發現用這套校正和處理技術，對于大分子分析也很有幫助。由于譜圖變得非常準確，就能發現以前無法發現的雜質。比如2%-3%的雜質混到API原料藥中，對于蛋白、多肽、糖蛋白等大分子藥物，其分子量常常為2000、3000、7000、8000，甚至超過1萬。如果雜質和API只相差一個道爾頓，轉化率只有2%-3%，通常的質譜無法發現這些雜質。而當通過MassWorks提高質譜儀的準確率，就能發現這些2%-3%的雜質。不僅如此，MassWorks還可以提供反饋，告知該API藥純不純；雜質可能是什么化合物，并進行相對定量。

　　Massworks對于LC色譜分離方法研究也能提供反饋。有些大分子有時候色譜無法分開，比如脫酰胺肽，色譜花一兩個小時也分不開，利用MassWorks就可以測算出來指定的色譜峰到底純不純（分離是否徹底），有沒有雜質，和所含雜質的相對量。而這些脫酰胺肽有可能是有毒的大分子，所以這是非常重要的高價值研究。

單克隆抗體酶解物的質譜圖，用MassWorks進行譜圖校正后，可將重疊的峰解卷積為原生多肽和脫酰胺肽，并進行準確定量，使用儀器Q-Exactive Orbitrap（施貴寶報告：Accurate Quantitation of Deamidated Peptides to Accelerate Formulation Process Development in Therapeutic Proteins 準確定量脫酰肽,加速治療蛋白的配方過程開發）

　　各個國家用戶的特點

　　談到各個國家用戶的特點，王永東說：拋除不同國家在生意模式、社會、文化等方面的差異以外，各國家技術市場方向是一致的，但在技術真正運用時有所區別。區別主要原因在于質譜用戶的資金來源不同。比如日本質譜用戶大部分來自工業界，少部分來自政府部門。工業用戶購買儀器之后會經常使用，軟件的使用頻率也比較高。一旦經常使用來解決實際問題，MassWorks就會完美展現出它的價值，作為產品的開發者我們感到非常高興。

　　另一方面，從市場角度來說口碑很重要。老師外出開會時會向別的客戶介紹說這個產品好用，能夠解決問題，可以發現新的雜質等等，我們很感謝客戶給予的肯定。

　　在中國市場MassWorks主要通過綠綿科技銷售。中國市場資金來源以及綠綿的特點，都使MassWorks吸引了更多的政府實驗室、高校的用戶。MassWorks可以幫助用戶解決新的問題，開拓新的方法，發表更權威的文章。比如我們可以看到有些中國客戶應用MassWorks發表的文章，無論是發表在國際刊物還是中國刊物上，都對我們很有幫助。

　　北美市場又有不同。有一部分客戶或者公司買了MassWorks，純粹是為了“好玩”。他們覺得新技術就像玩具一樣，就像汽車一樣，開開都覺得過癮。所以，北美有些MassWorks的客戶是對技術非常感興趣的人。而對我們最有幫助的用戶，還是那種用MassWorks解決實際問題的，他會和我們經常聯系，一有問題就會問我們。我們最喜歡這類用戶，不僅發揮了軟件的作用來解決他們的問題；還能幫我們去傳播知識；而且會提供反饋，告訴我們如何進一步改善軟件。

　　我們現在還同安捷倫合作。安捷倫能幫助把MassWorks推廣到他們的LC-MSD和GC-MSD的用戶群中。這個群體正在增大，我們就更關注于：讓用戶天天用MassWorks來解決日常的問題，讓MassWorks變成用戶技術生活的一部分。一方面，我們主動詢問用戶還需要什么幫助，比如在中國，綠綿科技負責MassWorks的安裝和支持，這對于用戶上手使用很有幫助。另一方面，我們希望能夠讓MassWorks更容易使用，自動化程度更高，用戶不需要經過太多的訓練就能上手，所以我們推出了MassWorks GC/ID。所以一方面是培訓，一方面是支持，還有一方面是讓MassWorks更加自動化、更易用。

　　MassWorks未來還將帶來哪些驚喜？

　　王永東表示：MassWorks由于其專利的精確質量和譜圖校正技術，在小分子領域已開辟了一番天地；未來在大分子領域有更大的應用和更大的前景。大分子在科研上、大分子藥物現在都是熱點。未來3年，Cerno公司將在大分子領域推出新的產品，解決一些質譜界很久沒有解決的問題，比如如何更準確地分析多電荷的質譜圖，并且提供皮實穩定、易用的方案。

　　大分子研究領域非常熱門，但很少人會問以下問題：誤差從哪里來？是系統誤差還是隨機誤差？誤差是否重現？怎樣理解誤差？誤差對實驗結果有什么影響？怎樣消除誤差？特別是對于生命科學領域的研究者來說，他們很多不太了解測量過程，還有很多需要解決的問題。MassWorks的專利技術對于徹底理解質譜信號的來源，進一步改善大分子的分析準確度，將大有作為。所以未來3年，Cerno將在大分子領域推出新的產品，提高分析的準確度，幫大家解決一些難題，同時實現流程的自動化。