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  • 發布時間:2019-11-01 16:46 原文鏈接: 賽默飛

    說到質譜商界歷史,最早要追溯到全球三大專業質譜公司:英國質譜公司VG、美國質譜公司Finnigan和德國質譜公司MAT。后兩家先被Thermo收購(Thermo吞并Fisher后就成了今天的賽默飛),第一家被Thermo收購到一半時被啟動了反壟斷法,VG的后一半人間飄落了一陣后演變成Micromass,后被Waters收購。

      所以,說到質譜的專業性,不管是昨天、今天還是明天,賽默飛的確是根紅苗正。

      首先,德國MAT工廠的產品是最早打動中國客戶的,因為它有一系列的高分辨磁質譜和同位素質譜,對于中國最早開展質譜分析的地質、礦產和核工業部門來說,MAT工廠提供了專家們所需要的各種產品。后來,質譜的應用從無機大幅擴展到有機和生物領域,了解MAT工廠無機同位素產品的只是一些質譜專家。但賽默飛的Orbitrap、磁質譜都是在德國制造的,不斷證明了MAT工廠在高端質譜領域的精深造詣。

      其次,賽默飛掌握了離子阱技術幾乎所有精髓。大家知道,1985年,質譜界的離子阱技術獲得了Nobel獎。離子阱的奧妙在于:它充分體現了“人定勝天”的思想,科學家們通過操控一個能被置于手掌心的小巧分析器,就能變化出各種工作狀態,比如需要獲得結構剖析的MSn多級質譜,非離子阱莫屬。而離子阱由于有儲存能力,在定性需要的全掃描靈敏度上,也遠高于四極桿質譜。賽默飛后來提供了氣質離子阱、液質離子阱等一系列產品,在ESI源成功商品化,尤其是需要大規模定性的蛋白質組學興起后,LCQ液質離子阱一度風靡全球。最新的技術是2003年后出現的線性離子阱LTQ系列。不過離子阱的市場目前已經萎縮了,因為其倚仗的組學市場已經走向高分辨和定量。

      2005年出現的Orbitrap技術目前風頭正勁,它的意義不僅是提供了一種全新的“理想”質量分析器,為科學家提供了新的探索可能,而且Orbitrap維持的高售價體系,把所有質譜廠商的熱情也調動了起來。這些競爭者為已經有多年技術停滯的Q-TOF技術注入了新的活力,可以說,Orbitrap的出現直接刺激了Q-TOF技術的進化,為高端質譜打開了廣闊的市場。Orbitrap出現前,實驗室花50萬美元以上買一臺液質聯用的概率很小,而在Orbitrap出現后,這種現象層出不窮。所以,從這個角度來說,所有質譜生產廠家,需要感謝Orbitrap。不過,2011年后,等市場養大了養肥了,賽默飛突然“殺”出了Q-Exactive,著實給玩兒得興起的Q-TOF廠家一記重錘。現在賽默飛一家大力宣講今后都用Q-Exactive來做定量,但只有它一家玩兒的市場能有多大呢?

      正所謂“成也蕭何,敗也蕭何”,賽默飛內部太重視那些獨創性的技術,在競爭充分的市場上,從未拿到過“前兩位”,比如:單四極桿/串聯四極桿氣質,單四極桿/串聯四極桿液質,這些定量的市場,比定性市場大得多,賽默飛常把原因歸咎于“氣相液相沒做好”,其實內部的不重視是最重要的原因。

      如果賽默飛專門組建一支從研發到營銷的獨立團隊,只做GC、LC、四極桿類GC-MS、GC-MS/MS、LC-MS和LC-MS/MS,或許局面會好得多。因為以業績來考核,人們只愿意做那些好做的事情,諸如Orbitrap、離子色譜這樣好經營的產品在手上,團隊的人怎么會悉心經營那些競爭激烈的產品?也許,資源永遠是有限的,對創新和更高技術的追求是賽默飛的文化,對有些市場可能只能拱手相讓。

      賽默飛受技術太多所累,也曾放棄過很多產品,比如賽默飛很早推出過MALDI-TOF,也曾推出過FTICR。如果賽默飛哪天決定把內部一直不重視的GC-MS生產線賣了,中國的廠家們一定要想辦法接住。

    (1)Orbitrap系列產品,目前最熱的是Q-Exactive

      在分析測試百科網訪問Orbitrap發明人Makarov的文章“Orbitrap的過去、現在和未來中,對Orbitrap技術有詳細的描述。2005~2013年的8年來,Orbitrap幾乎年年有新產品、新技術推出。下圖時間軸左側是新技術,右側是商品化的里程碑。幾項突破性的技術分別為:僅使用Orbitrap單分析器的Exactive、串聯了四極桿的Q-Exactive,ETD/ECD/HCD多種裂解技術、雙壓阱、S-lens、增強傅里葉變換性能的高場Orbitrap Elite和三合一的Orbitrap Fusion。2014年,賽默飛把Q-Exactive分化成了Q-Exactive HF和Q-Exactive Focus兩種型號。今年,賽默飛將迎來Orbitrap推出后的第10個年頭,Orbitrap的第一個ZL保護期也將到期。如果有更多的廠家進入Orbitrap的市場,Orbitrap的品類有可能更大更強。

         目前Orbitrap的產品線包括:LTQ Orbitrap XL(最高分辨率為6萬)、Orbitrap Velos Pro(最高分辨率為10萬)、Orbitrap Elite(最高分辨率為24萬)、Orbitrap Fusion(最高分辨率為45萬)、Exactive Plus和Exactive Plus EMR(最高分辨率為14萬)、Q Exactive HF(最高分辨率為24萬)和Q Exactive Focus(最高分辨率為7萬)。


    Q Exactive Focus LC/MS系統


     賽默飛Orbitrap Fusion Tribrid 三合一質譜儀

    (2)離子阱系列液質聯用儀:以MSn、穩定易用著稱的定性質譜

       離子阱原是賽默飛的看家本領,LCQ是最經典的離子阱質譜,在鼎盛時期,每年的銷售高達數千套。從傳統三維離子阱來說,賽默飛最后的一款“收官之作”是LCQ Fleet,已經集成了傳統三維離子阱可以具有的所有優勢性能:多級質譜,比較高的靈敏度,極其穩定的性能,適用于一般的定性定量。如果一個實驗室購買第一臺質譜,買臺簡單的離子阱是不錯的,穩定可靠,簡單易用,對操作者的要求很少。2003年后,賽默飛推出新一代線性離子阱LTQ系列,目前的型號有LTQ XL和LTQ Velos Pro,后者是雙壓的線性離子阱,具有更多的工作模式。在蛋白質組學要求高通量“發現”的時代,LTQ占盡了風頭,因為它靈敏度高、穩定可靠、可同多維納/微升色譜無縫地銜接,高通量的工作,在獲取大量數據為先的時代,是最優秀的質譜儀。但后來,隨著蛋白質組學追求更準確的標志物、定量、翻譯后修飾等新的方向,僅有LTQ顯得力不從心,LTQ Orbitrap、串聯四極桿等是更好的選擇。

    (3)TSQ 系列三重四極桿液質聯用儀

       1980年,賽默飛就已經推出了業界首款商品化的三重四極桿質譜儀TSQ。歷經多代發展,2013年推出的最新型號為TSQ Quantiva和TSQ Endura三重四極桿液質聯用儀。除了高靈敏度和極佳的定量分析性能,賽默飛的三重四極桿液質聯用儀的一大賣點是:具有業界較高的分辨率(Quantiva最高為0.2 FWHM;Endura最高為0.4 FWHM),而Endura的m/z范圍可到3400 Da。總體來看,這兩款最新TSQ的指標都非常高,比如TSQ Quantiva的靈敏度高達1pg利血平信噪比為100,000:1(TSQ Endura為10,000:1)。另外還有兩款早期的產品:TSQ Quantum Ultra和TSQ Quantum Access MAX。但四極桿具有“高分辨”的性能有悖大多數人的長期認知,在三重四極桿已經形成的大量定量方法中,“高分辨”也顯得不是用戶需要的性能,而只是賽默飛自己強調的一個賣點而已。所以,TSQ并不是定位非常成功的三重四極桿產品。安捷倫、島津等推出三重四極桿后,它的市場占有率在已被擠出前三位。


    賽默飛TSQ Quantiva三重四極桿質譜儀

    (4)ISQ和ITQ氣質聯用儀,以及MSQ液質聯用儀

       賽默飛從不缺質譜,ISQ是單四極桿GC-MS,ITQ是離子阱GC-MSn,MSQ plus是單四極桿LC-MS。幾款儀器性能指標都很高,也有一些賣點,比如在更換氣質聯用的離子源方面,ISQ、ITQ都可以不停真空,利用真空鎖裝置快速更換離子源。但賽默飛本身不重視這種“小儀器”。另外,在標準化、大量應用的市場上,賽默飛的產品缺乏明確的定位。強調指標好,在競爭激烈的市場上沒有用。比如靈敏度,目前的狀態下,用戶根本無法分清誰家的靈敏度更高;真空鎖定裝置,并不是用戶需要的核心要求。而安捷倫初始定位自己是易于使用的GC-MSD(氣相的質譜檢測器),現在再定位自己是全球賣得最多的氣質聯用儀,是誰都能聽懂的定位。既然大家都爭著說靈敏度,用戶已無從分辨,島津就定位自己是“超快”的質譜,而“快”是用戶需要的核心性能,島津就能成功地在競爭激烈的市場上占據優勢地位。至于離子阱GC-MSn,由于缺乏競爭,也沒有和標準部門好好合作形成標準,所以現在基本不能形成一個市場。MSQ plus就更是乏善可陳,賽默飛也多年沒有更新了。

    (5)TSQ 8000 EVO三重四極桿氣質聯用儀

      賽默飛幾乎是最早推出三重四極桿氣質聯用儀的,2005年就推出了TSQ Quantum GC,目前最新款是TSQ 8000 EVO。在競爭稀少的市場上,曾經取得過不錯的戰績,尤其是當TSQ 8000推出時,體積做得非常小。結合了T-SRM技術可以快速建立定量方法,靈敏度已達到100 fg八氟萘的SRM信噪比優于12,000:1。但當安捷倫、島津、布魯克都開始進入這個市場時,賽默飛的TSQ 8000 EVO將會面臨更大的挑戰。尤其是安捷倫提出了IDL(檢出限),并達到0.5 fg的驗收指標后,賽默飛是否跟隨還是個未知數。


    賽默飛TSQ 8000 EVO 三重四極桿GC-MS/MS

    (6)iCAP? Q 四極桿ICP-MS和高分辨ICP-MS

      賽默飛1981年發明ICP-MS,1984年推出全球第一臺商品化ICP-MS,目前的ICP-MS分兩種,四極桿的最新型號為2012年推出的iCAP Q,高分辨磁式包括ELEMENT2、ELEMENT XR單接收ICP-MS以及NEPTUNE Plus多接收等離子質譜儀。

      iCAP Q的特點是:獨家采用立式結構,是體積最小的ICP-MS。在降低干擾方面,在離子傳輸部分,采用RAPID透鏡技術形成90度偏轉離子光路,從接口中提取的離子被加速通過初級離子透鏡進入RAPID透鏡,使分析的離子進入QCell之前有效偏轉90度。分析部分使用ZL的Qcell池,采用Flatapole技術、業已驗證的氦KED(動能歧視效應)干擾消除、獨特的低質量數剔除功能,來保證碰撞次模式分析的可靠性。在維護方面,iCAP Q拆卸采樣錐和截取錐都非常方便,易使用、易維護。賽默飛的ICP-MS守住了市場的前三位。


    賽默飛iCAP Q四極桿ICP-MS

    ELEMENT2/XR高分辨磁式ICP-MS和NEPTUNE Plus多接收等離子質譜儀非常昂貴,競爭者很少,對于追求極限分析能力的環境監測、核科學、地球科學和材料科學有用。其中NEPTUNE Plus第一次整合了高靈敏度、靈活多接收檢測器、動態變焦調節和多接收離子計數能力,適用于高精度同位素比值測量。


    賽默飛NEPTUNE Plus多接收等離子質譜儀

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