2011年北京質譜年會隆重召開

　　2012年3月30-31日，北京理化分析測試技術學會北京質譜學會舉辦的“2011年度北京質譜年會”在北京外研社國際會議中心隆重召開。來自科研院所、檢測機構、儀器廠商等五百余位質譜界專家學者、實驗室人員、技術工程師等參加了本次年會，共同探討了質譜技術及其色譜與質譜聯用技術在分析科學中的發展及應用進展。應邀院士、質譜知名專家、知名廠家等作了報告。

　　除報告外，大會還以沙龍形式進行專家與青年學子的自由學術討論及經驗交流，色譜等交叉學科間的溝通與交流等。特別安排技術及應用培訓，包括質譜基本知識，定性、定量分析中的關鍵問題，儀器的維護，色質聯用技術及其應用等內容。

大會現場

會場座無虛席

中國科學院大連化物所  張玉奎院士

　　首先，來自中國科學院大連化物所的張玉奎院士為大家做了第一個演講，他的題目是“色譜進展”。

　　張教授首先介紹了他們最近的工作。從1990年至2010年，中國科學家在色譜領域發表的論文數一直呈明顯的上升趨勢，總數排名第三，2009年中國就已經在世界排名第二了，2010年就排名第一了，2011年依然是排名第一。張院士還自豪的講到：“由中國化學會主辦、中國科學院大連化學物理研究所和國家色譜研究分析中心承辦的《色譜》雜志連續兩年在化學類雜志中排名第一”。

　　張院士向與會者一一匯報了其課題組“五虎上將”——張麗華、鄒漢法、許國旺、梁鑫淼、關亞風研究員近期在蛋白質組分離鑒定、多肽組和修飾蛋白質組分離分析、代謝組分離分析、天然產物活性成分分離分析、創新儀器裝置等方向上取得的科研成果。

　　張院士從色譜新技術與新方法、色譜柱分離介質與富集技術和液質聯用新技術新方法三個方面來陳述色譜的進展。

　　色譜新技術與新方法

　　多維色譜平臺——IMER-2D-SCX-RPLC-ESI-MS/MS(二維離子交換色譜-反相色譜-質譜聯用平臺)是構建集成化甲酸輔助溶解—胃蛋白酶固定化酶反應器，可以用于膜蛋白質組分離。構建的2D-SCX-18陣列RPLC平臺是目前最快的高通量分離平臺，它可以在3小時內完成蛋白質組的分離，一次運行可鑒定人肝臟蛋白500個，比傳統兩維色譜快10倍以上。

　　蛋白質組分析新方法——2D-HPLC可以去除高豐度蛋白質。構建的WAX/WCX-IMER-RPLC-ESI-MS/MS平臺，實現了蛋白質分離、在線酶解和肽鏈分離鑒定的集成，它能夠將蛋白質組分析時間由30小時縮短到5小時，鑒定蛋白質量增加30%。色譜還發展了多酶組合酶新策略，并用于糖蛋白鑒定。

　　代謝組新技術新方法——柱切換2D-HILIC+RPLC-MS構建了親水—反相色譜模式，可同時分析鑒定從親水到疏水代謝物。采用UOLC/Q-TOF MS分析腸痿代謝標記物。

　　色譜柱分離介質與富集技術

　　張院士講到用于分離和富集的色譜柱時，舉了幾個例子：有一鍋法制備無機—有機的雜化手性整體柱;用于蛋白質組多維分析的兩相整體柱;金屬絡合輔助的蛋白質印記材料;和點擊化學方法制備親水性固定相等。

　　液質聯用新技術新方法

　　在這一部分，張院士講到了除鹽接口與電噴霧質譜聯用進行蛋白質在線除鹽及檢測技術。在線預處理集成化裝置有利于除鹽、調節有機相濃度、調節PH和蛋白質富集等。另外還有各種毛細管柱對蛋白質的修飾作用，質譜離子化技術在多肽衍生化試劑、復合核殼納米功能靶體材料和核—殼—殼結構磁性納米材料方面的應用等。

北京大學化學與分子工程學院  白玉教授

　　接下來，為我們做報告的是北京大學化學與分子工程學院分析化學研究所、教育部生物有機化學與分子工程重點實驗室、北京分子科學國家實驗室的劉虎威教授，由于劉教授臨時有事，特請其課題組的白玉教授代替劉教授做報告，她報告的內容是“2D(NP/RP)LC-MS及其在脂質組學分析中的應用”。

　　脂類是生物的重要組成成分之一，它不但是某些結構的主要組成成分，例如細胞膜，同時也參與信號傳導等重要的生理過程，研究生物體的脂類組成，脂類代謝以及 脂類相互作用的科學被稱為脂類組學。與各種組學相似，脂類組學也需對復雜體系中的脂類分子盡可能多的鑒定、確定和定量。脂類的異常代謝的發生會引起動脈粥樣硬化、糖尿病、肥胖癥及帕金森綜合癥等疾病。

　　目前，主要對脂類分離鑒定采用的方法是用正相色譜分離不同類別(class)的磷脂再用質譜進行檢測，或采用反相色譜與質譜聯用分離檢測不同的分子種屬(molecular species)。劉教授課題組通過對已有二維液相色譜接口技術進行必要改進，成功完成復雜脂質樣品的二維色譜在線分離，并在線用質譜檢測。在對從S.D.大鼠腹膜提取的脂類進行在線二維液相色譜-質譜聯用分析中，課題組綜合利用了質譜的幾種定性信息：多級質譜、保留時間與化合物結構關系、精確質量數等，利用統計學軟件比對了腹膜透析一周和正常的S.D.大鼠的脂類，發現共有400多種標志物，實驗為腹膜透析緩沖液下腹膜功能變化的機理研究提供了依據。

　　結合統計學軟件結果和可靠的定性方法，確認共計32種講解磷脂分子在腹透液的刺激下增長到正常組的2.2-12.5倍，發生了顯著的改變。

賽默飛世爾科技   王勇為博士

　　賽默飛世爾科技(中國)有限公司王勇為博士給大家帶來報告——提高軌道阱質譜儀的分辨率和掃描速度。王博士提到在質譜中離子阱質譜是很重要的一類，可以通過不斷的提高離子阱中捕集電場能力來提高它個方面的性能指標，如分辨率、周期時間、空間電荷效應等。

　　Orbitrap質譜儀特有的關鍵性能體現在容易操作、并可同時實現超高分辨率(>100000)和高精度質量數。該質量分析器形狀如同仿棰體，由仿棰形中心內電極和左右 2 個外仿棰半電極組成。儀器工作時，在中心電極逐漸加上直流高壓，在 Orbitrap 內產生特殊幾何結構的靜電場。當離子進入到 Orbitrap 室內后，受到中心電場的引力，即開始圍繞中心電極作圓周軌道運動，同時離子受到垂直方向的離心力和水平方向的推力，而沿中心內電極作水平和垂直方向的震蕩。外電極除限制離子的運行軌道范圍，同時檢測由離子振蕩產生的感應電勢，其中水平震蕩的頻率和分子離子的質荷比 (m/z)的平方根成比例關系。

　　王博士最后指出，高場Orbitrap和Compact Orbitrap技術的發展使得靈敏度得以提高3倍以上。Orbitrap技術憑借其優異的分析性能使其得到了廣泛的應用，應用范圍從常規化合物鑒定到復雜基體中痕量化合物分析，如蛋白質組學、藥物代謝、藥物控制或者食品和飼料中的污染物檢測。

安捷倫科技  曹喆博士

　　安捷倫科技有限公司的曹喆博士做的報告是“高靈敏度氣相色譜—四極桿—飛行時間質譜檢測痕量有機化合物”。曹博士給大家介紹了安捷倫最新的GC-QTOF(四極桿飛行時間質譜)。

　　GC-QTOF 7200的優點是具有創新的可拆卸離子源技術，ZL的真空隔熱 INVAR 合金飛行管消除了由于實驗室溫度變化導致的質量漂移，保證了持續的質量準確度。

　　GC-QTOF 7200在檢測痕量有機物中的應用特點

　　憑借高分辨能力以及對碎片質量數的精確采集，7200 GCMS QTOF在農藥殘留檢測當中顯示出了高靈敏度、高可靠性的特點。

　　TOF模式超高的全掃描靈敏度適合在較短的時間內對樣品當中眾多非目標化合物進行篩查。

　　在需要對分析結果進一步確認的情況下，QTOF提供了更可靠的技術手段：通過四極桿的初篩排除大部分干擾碎片，再利用TOF的技術優勢獲得可靠的結果。

　　7200目前已經在食品發酵過程監測、環境污染物監測、生物代謝、石油勘探等廣大領域得到應用，相關資料可以在安捷倫網站上找到。

　　本網收錄相關產品：7200 Q-TOF高分辨率氣質聯用儀

　　

AB SCIEX中國公司  Lauryn Bailey博士

　　來自AB SCIEX中國公司的Lauryn Bailey博士為大家報告了“AB Sciex質譜技術新進展”。會上，她主要介紹了Eksigent ekspert?系列的Eksigent ekspert? ultral LC 100系統和AB SCIEX QTRAP?4500系統。

　　Eksigent ekspert? ultral LC 100系統的特點

　　新的UHPLC系統耐壓高達18，000pis，流速可至5mL/min；

　　ZL的進樣閥及程序控制洗針以減小交叉污染。

　　AB SCIEX QTRAP?4500系統的特點

　　AB SCIEX QTRAP?4500系統使用了最新技術的MS/MS系統設計；

　　提升了靈敏度及掃描速度提升；

　　更高的靈敏度及更快的離子阱掃描；

　　更寬的質量數范圍，尤其對低質量端離子的約束力更好。

　　另外，Lauryn Bailey博士還舉了幾個使用AB SCIEX QTRAP?4500系統檢測的實例：飲用水及食品中全氟化合物的檢測；水果及果汁中多菌靈及其他農殘的檢測；咖啡機馬鈴薯片中丙烯酰胺的檢測；軟飲料中4—MEI的檢測;未知天然毒素的鑒定等。

　　更多閱讀：揭秘實驗室LC/MS/MS新主力平臺：4500系列

　　

中國科學院生物物理研究所 楊福全研究員

　　中國科學院生物物理研究所、質譜首席技術專家、楊福全研究員,一直致力于蛋白質相關的技術應用研究。今天他帶來了“蛋白質翻譯后修飾研究進展”的報告，內容很精彩。

　　蛋白質的磷酸化

　　磷酸化的普遍性。磷酸化是一種常見、最重要的蛋白質翻譯后修飾。主要發生在絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸。發生概率：1800:200:1。在哺乳動物細胞中，有1/3以上的蛋白質可以發生磷酸化修飾。

　　磷酸化的多功能。蛋白質磷酸化和去磷酸化是一個可逆過程，在許多信號傳導通路中起著中心作用，進而調節著幾乎所有的生物過程，包括：細胞增殖、細胞分化、細胞凋亡、細胞發育、肌肉收縮、神經活動、新陳代謝以及腫瘤發生等。

　　磷酸化的低豐度。磷酸化蛋白質在細胞內含量較低，一個能夠發生磷酸化的蛋白質其磷酸化部分通常僅占其總表達量的1~2%。

　　磷酸化蛋白質鑒定策略與應用

　　磷酸化蛋白和多肽的富集策略。包括固定化金屬親和色譜富集策略(IMAC)，以及IMAC-IMAC雙富集策略，金屬氧化物(TiO2，ZrO2)親和色譜富集策略。比較來說，IMAC優先選擇富集多磷酸化多肽，但是柱容量小選擇性低;TiO2色譜能夠有效富集單磷酸化肽段，而多磷酸化多肽與TiO2結合太強難以洗脫;SIMAC(IMAC+TiO2)優于單一富集方法。

　　蛋白質的糖基化

　　主要有N-連接糖基化(天冬酰胺酸)、O-連接糖基化(絲氨酸、蘇氨酸)、糖基磷脂酰基醇錨糖基化三種。

　　N-連接糖基化的糖鏈共價連接在天冬酰胺酸(Asn)的側鏈上的氨基處，連接能夠發生的三個殘基的特殊識別序列為Asn-X-Ser/Thr，X為除脯氨酸和天冬氨酸以外的任何氨基酸。

       O-連接糖基化的糖鏈通過O-乙酰葡萄胺(O-GIcNAc)或O-甘露糖連接在S/T側鏈的羥基處。O-GIcNAc糖基化與O-磷酸化發生在相同或相近的位點上。蛋白質的O-GIcNAc糖基化在生理、病理以及信號轉導等過程中都有重要作用。

　　糖基磷脂酰基醇錨糖基化，指蛋白質通過C端共價連接的糖基磷脂酰基醇錨定在膜脂上，將細胞外蛋白質和細胞膜相連。

　　糖蛋白及糖肽的分離與富集技術

　　凝集素親合法，凝集素對聚糖有特異性識別能力，可以特異性地富集、分離糖蛋白。

　　肼化學富集法的原理是首先將糖鏈上的單糖的順式鄰二醇氧化成醛，醛基與固相支持物上的肼反應，從而共價結合到固相的樹脂上，洗脫去雜后再用肽N-糖苷酶F等糖苷酶處理，將糖基化的肽從樹脂上釋放，在進行后續分析。

　　另外，硼酸法、親水相互作用色譜法(HILIC)、TiO2法、β-消除/米氏加成反應等。

　　最后介紹了組蛋白修飾與組蛋白密碼的研究進展。

中國科學院大連化物所  楊學明院士

　　下午，大會報告繼續進行。中國科學院大連化物所楊學明院士在化學動力學方面有非常出色的研究，發表過非常好的文章。楊院士主要介紹高敏度質譜在化學動力學研究中的應用。

　　質譜技術的三大關鍵部件：離子源、分離、探測。

　　研究化學動力學中的核心問題，如簡單的化學反應體系、臭氧層破壞機理，需要用質譜檢測反應生成的物質。其中重要的一個方向是研究化學反應過程的過渡態，過渡態持續時間短，無法利用超快激光技術，交叉分子束是研究化學動力學的重要技術。交叉分子束技術，方向性好，分子速度單色性好，分子的振動和轉動被冷卻(<10 K)。新一代通用型交叉分子束，真空度極高(1×10-12 torr)，雜訊背景低，時間分辨率達到3%，適用于較復雜的反應動態研究。

　　楊院士介紹說曾在臺灣新竹做同步輻射交叉分子束儀器，為了提高探測效率，發展了幾個方面，第一就是光，第二是設計了新的大直徑四極桿。最后在表面化學動力學中的光化學研究中，將高靈敏度質譜與飛秒激光技術結合起來，做了一個新儀器，在光化學研究方面非常有幫助。

江蘇天瑞儀器  周立博士

　　江蘇天瑞儀器股份有限公司致力于自主分析測試儀器的開發與創新。周立博士是質譜項目的負責人，介紹了2012年天瑞質譜新技術儀器。包括ICP-MS2000電感耦合等離子體質譜儀，GC-MS6800氣相色譜-質譜聯用儀，LC-MS1000液相色譜-質譜聯用儀，儀器結構設計新特點、核心部件、技術指標、應用領域作了具體介紹。

　　更多閱讀：5年磨礪推3款質譜 進軍百億高端儀器市場

　　

華質泰科生物技術  Brian Musselman博士

　　接下來，來自華質泰科生物技術(北京)有限公司的Brian Musselman博士就DART質譜及原位電離技術的最新進展作了報告。 DART是一種非表面接觸型解析/離子化質譜分析離子源技術。其技術特點是快速、簡便。OpenSpot樣品卡蘸取樣品,輕松插入ID -CUBE離子源即可完成快速分析。ID-CUBE 提供了非常快速準確的質量測量(< 3 ppm的外部校準),完成液體和粉體樣品的快速篩選只用10秒或低于10秒的時間。ID-CUBE解析速度是DART-SVP源的8倍，樣品的加熱和冷卻幾乎是瞬時的。化學物質的簡單分析可直接使用粉末或溶液。

　　本屆年會還設有廠商展臺，參展的廠商有安捷倫科技有限公司、AB SCIEX公司、賽默飛世爾科技有限公司、江蘇天瑞儀器股份有限公司、北京綠綿科技有限公司等。