Telegram引流软件:质谱仪的种类与优缺点,质谱仪相关上市公司一览

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最近市场逐步企稳,部分热点也开始迎来资金炒作。今天盘中以教育,医疗器械和科学仪器为首的板块表现最为强势,背后的炒作逻辑其实都是前期传的1.7万亿贴息贷款扶持政策。

本次国家政策力度非常大,超出预期,预计今年采购仪器经费是疫情期间的大几倍,相比正常年份也是增长了一倍。对于国产仪器厂商而言,本次政策要求尽可能买国产仪器,短期带来显著订单需求(未来1年),长期加速整个基础科学仪器的国产化替代。建议持续关注科学仪器行业,重点提示该领域投资机会,包括测试测量仪器、分析类仪器、医疗类仪器等相关标的均受益此次政策。


1)通过本次贷款带动国内经济增长。之前每年给985/211都会拨一定经费,用于采购仪器(平台建设经费)。按照地区/学校科研实力(985/211)进行经费下拨,2020年新冠开始后,采购仪器费用下降(从上千万下降到200万);


2)公共卫生的人才引进大幅上升,要给配套经费(科研启动经费包含仪器采购费用),但确实有一定推迟;


3)现在国家偏好采购国产仪器;


根据国常会,贴息贷款申请时间截至2022/12/31,落地时间紧迫,预期今年四季度医疗、教育、实验室等领域科学仪器采购订单或将超预期。与全球科学仪器龙头相比,我国在样品前处理、光谱、色谱、波谱、质谱仪等主要科学仪器细分领域均有研发和产业化布局,且在部分中低端产品领域已实现国产替代。


质谱分析是先将物质离子化,再按离子的质荷比将其分离,然后测量各种离子的谱峰强度而实现分析的一种分析方法。质量是物质的固有特性之一,不同的物质有不同的质量谱—质谱,利用这一特性,可以进行定性分析;谱峰强度又与它代表的化合物含量有关,利用这一点,可以进行定量分析。由于检测质荷比的特性,质谱仪可以确定化合物的质量进而确定化合物的分子式。并且,根据中间产物的性质,质谱仪甚至可以唯一地确定某些化合物的结构式,测出浓度,因而被广泛用于临床医学、工业检测、环境科学等多个领域中。


质谱仪的种类有哪些?


质谱仪一般由进样系统、离子源、质量分析器、检测器等四部分构成,其中,离子源和质量分析器是质谱仪的核心技术。根据不同进样系统、离子源和质量分析器的组合,质谱仪分为多个种类,但工作原理大体相同。样品由进样系统导入质谱仪,在离子源中电离成具有不同质量的分子离子和碎片离子。这些离子在加速电场中获得动能后形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中具有不同质荷比的离子会从时间或空间上分离。检测器可将离子转换为电信号储存在电脑中,再以各种方式形成质谱图。


常用的质谱仪名称实际上是根据质量分析器的不同而命名的,如磁式单双聚焦质谱仪、飞行时间质谱仪、四极杆质谱仪、离子阱质谱仪、离子回旋共振质谱仪、磁质谱仪等类型。还有一种分类命名方法是根据用途来区分,分为有机质谱仪、无机质谱仪、同位素质谱仪、气体分析质谱仪四类。

八种质谱仪的优缺点


一)QMS四极杆质谱仪


QMS是最常见的质谱仪器,定量能力突出,在GC-MS中QMS占绝大多数。


优点:


结构简单、成本低、维护简单,SIM功能的定量能力强,是多数检测标准中采用的仪器设备。


缺点:


无串极能力,定性能力不足,分辨力较低(单位分辨),存在同位素和其他m/z近似的离子干扰速度慢,质量上限低(小于1200u)音符动态简约分割线。


二)TOFMS飞行时间质谱仪


TOFMS是速度最快的质谱仪,适合于LC-MS方面的应用。


优点:


分辨能力好,有助于定性和m/z近似离子的区别,能够很好的检测ESI电喷雾离子源产生多电荷离子。


速度快,每秒2~100张高分辨全扫描(如50~2000u)谱图,适合于快速LC系统(如UPLC)。质量上限高(6000~10000u)。


缺点:


无串极功能,限制了进一步的定性能力,售价高于QMS,高精密,需要认真维护,音符动态简约分割线


三)QQQ三重四极杆质谱仪


QQQ质谱给四极杆质谱仪在保留QMS原有定量能力强的特点上,提供了串级功能,加强了质谱的定性能力,检测标准中常作为QMS的确认检测手段。


优点:


有串极功能,定性能力强,定量能力非常好,MRM信噪比高于QMS的SIM,是常用的QMS结果确认仪器。除一般子离子扫描功能外,QQQ还具有SRM、MRM、母离子扫描、中性丢失(Neutral loss)等功能(离子阱不行)。对特征基团的结构研究有很大帮助。


缺点:


分辨力不足,容易受m/z近似的离子干扰,售价较高,需要认真维护,四极离子阱,QTrap,技术上而言,在传统QQQ的四极杆中加入了辅助射频,可以做选择性激发;或者就功能而言,为QQQ提供了多级串级的功能。


优势:


同时具备MRM、SRM、中性丢失和多级串级功能,非常适合于未知样品的结构解析。


缺点:


分辨力还是低了点,音符动态简约分割线离子阱质谱仪,ITMS,离子阱质谱仪是最简单的串联质谱。常用于结构鉴定。


优点:


成本比QQQ低廉,体积小巧,具备多级串级能力,适合于分子结构方面的定性研究,能够给出分子局部的结构信息,比QQQ好,有局部高分辨模式(Zoom Scan),分辨力比四极杆质谱高数倍,达到6000~9000,适合于确定离子质量数。


缺点:


定量能力不如QMS和QQQ,所以大多数GCMS不采用离子阱质谱,不能够像QQQ一样做母离子扫描和中性丢失,在筛选特征结构分子的时候能力不足。


四)线性离子阱(Linear Ion Trap)


传统3D离子阱的增强版本。


优点:


相对于传统3D离子阱,灵敏度高10倍以上,多级串级质谱。


缺点:


相对于QQQ,还是不能做MRM、中性丢失等特征基团筛选功能。


音符动态简约分割线。


五)QTOF四极杆飞行时间串联质谱


QTOF以QMS作为质量过滤器,以TOFMS作为质量分析器。


优点:


能够提供高分辨谱图,定性能力好于QQQ,速度快,适合于生命科学的大分子量复杂样品分析。


缺点:


成本高音符动态简约分割线,离子


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阱-飞行时间质谱,Trap TOF需要仔


细维护。


以3D离子阱作为质量选择器和反应器,结合了离子阱的多级质谱能力和飞行时间质谱的高分辨能力。


优点:


同时具有多级串级和高分辨能力,适合于未知样品的定性工作,如糖蛋白的定性。


缺点:


由于离子阱容量限制,对于混合样品的灵敏度欠佳,定量能力弱,音符动态简约分割线,线性离子阱-飞行时间质谱,LIT-TOF,以线性离子阱为质量选择器和反应器,结合了线性离子阱的高灵敏度多级串级能力和飞行时间质谱的高分辨能力。


六)直接耦合线性离子阱-飞行时间串联质谱。


优点:


高灵敏度、高分辨、多级串级,定量能力强。


缺点:


功能复杂,维护复杂,音符动态简约分割线,磁质谱,Sector MS磁


质谱的定量能力是各种质谱中最强的。现在已较少使用,仅用于地质元素和痕量二恶英的检测。


优点:


技术经典、成熟,NIST等MS库采用的仪器,分辨力非常好(100k,m/&Delta m FWHM),干扰少,灵敏度高,定量能力是各种质谱中最好的。


缺点:


体积、重量大,售价很高,速度慢


维护复杂,很费电,音符动态简约分割线。


七)傅立叶变换质谱仪,FT-ICR-MS


Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometer.


傅立叶变换质谱仪的分辨能力最高,常作为高端科学研究的装备。在蛋白组学和代谢组学起到了超强作用。


优点:


能够做多级串级,定性能力极好


分辨力极高,灵敏度很好可以有不同的电离源联用实现对不同极性的化合物进行检测。


缺点:


体积重量大,售价极高,速度较慢


维护费用非常昂贵。


八)静电场傅立叶变换质谱(Orbitrap)


优点:


高分辨,60k~120kFWHM,质量精度高,相对FT-ICR而言,价格稍低(~450kUSD)。


缺点:


不能单独做串级,分辨力、灵敏度、质量稳定性等离FT-ICR还有距离。

各种质谱仪的优缺点如下表

质谱仪目前主要的应用领域在环境监测、医疗健康、食品安全、工业过程分析


质谱仪相关上市公司一览:


安图生物


安图生物是国内临床诊断领域龙头企业之一,专注于体外诊断试剂和仪器的研发、制造、整合及服务,产品涵盖免疫诊断、微生物检测、生化诊断等领域,能够为医学实验室提供全面的产品解决方案和整体服务。2017年9月,推出基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS),主要用于细菌、酵母样菌、丝状真菌和分枝杆菌等检测。公司市值320亿左右,2020年营收30个亿。


聚光科技


聚光科技是一家以高端分析仪器产品技术为核心的高科技平台型企业。公司业务涵盖智慧工业、智慧环境、智慧实验室、生命科学与诊断等领域。在半导体行业推出了三重四极杆ICP-MS晶元杂质成分检测专用质谱仪器。针对临床医学领域,推出了电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和三重四极杆串联质谱仪(LC-MS/MS)。


博晖创新


博晖创新是一家集研发、生产、销售及售后服务为一体的生物医疗高新技术企业。2015年博晖公司全资收购Advion,聚焦质谱分析在生命科学领域中的应用,研发推出了ICP-MS电感耦合等离子体质谱仪器。此外,公司产品还涉及液相色谱系统等接口技术以及离子源。


天瑞仪器


天瑞仪器从事光谱、色谱、质谱等分析测试仪器及其软件的研发、生产和销售。公司有气相色谱质谱联用仪GC-MS、3种飞行时间质谱联用仪,也有液相色谱质谱联用仪LC-MS,电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS。


禾信仪器


禾信仪器向环境监测、气象、工业生产、医药等多领域提供质谱仪器产品及技术服务,包括在线单颗粒监测系统、在线VOCs及恶臭气体监测系统、在线气相色谱质谱联用系统、环境污染源在线溯源系统等质谱仪器产品。在生物医药方面,禾信仪器有大气压电离飞行时间质谱仪(API-TOFMS)和微生物鉴定质谱仪两款。API-TOFMS可用于食品、药物、蛋白质分析等领域;基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)特别适用于生物混合样品,可以直接对蛋白、多肽、DNA等生物大分子进行分析。


莱伯泰科


莱伯泰科专注于科学仪器设备的研发,为环境检测、食品安全、医疗卫生、疾病控制、材料研究等众多基础科学及行业应用提供实用可靠的实验室设备和整体解决方案。现已推出电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)用于半导体领域。


钢研纳克


公司是专业从事金属材料检测技术的研究、开发和应用的创新型企业。目前公司提供的主要服务或产品包括第三方检测服务、检测分析仪器、标准物质/标准样品、能力验证服务、腐蚀防护工程与产品,以及其他检测延伸服务。现有电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)可广泛用于环境、食品、药品、化妆品、轻工玩具、材料等行业。


归纳下上市公司的产品,安图生物/禾信仪器生产基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS),可应用于生物医药领域。聚光科技/博晖创新/天瑞仪器/莱伯泰科/钢研纳克生产电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),可用于医疗领域以及半导体领域的元素分析。聚光独家有三重四极杆液相色谱串联质谱仪(LC-MS/MS),禾信仪器独家有大气压电离飞行时间质谱仪(API-TOFMS)。


来源:对着牛魔王弹琴、光谱分析交流号

注:文章内的所有配图皆为网络转载图片,侵权即删!

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