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质谱主要厂商及特色产品(1)

 Jack_cn 2018-01-13

Sciex 

  SCIEX刚改名,大家要记住这个新名字。SCIEX脱胎于加拿大,最早的成功要素如下:

  第一,当老牌公司还在比质谱内部性能时,它最先意识到ESI的重要性,把ESI源和后面的离子传输做得天下无敌。

  第二,SCIEX出的质谱不是卖给质谱专家的,而是卖给定量为主、关注应用(当时主要就是制药业)的用户,无比重视客户的工作流程、软件、应用。

  第三,专注技术,把销售外包给了AppliedBiosystems,利用合作伙伴强大的渠道快速占领市场,等大家回过味儿的时候,SCIEX已经在三重四极杆液质联用的市场上遥遥领先了。这个市场的广阔空间和高利润回报,很好地支持了SCIEX更多的研发。

  第四,SCIEX在2003年告赢了沃特世,让对手的Q-TOF和三重四极杆很长一段时间没办法卖到市场需求最大的北美市场。

  后来大家发现SCIEX是一个定位能力和起名字能力极强的公司,值得大家敬仰。首先就是三重四极杆,是API*000,名字里就包含了它在API(大气压下离子化)的擅长。水家推出Q-TOF后,SCIEX快速推出了Q-STAR,就是不重复竞争对手的名字。离子阱技术一度受追捧后,SCIEX推出了QTrap,这名字本身多好理解啊,Q+Trap,定量定性全不在话下。在受到Orbitrap的冲击后,SCIEX居然废弃了自己经典的Q-STAR,用TripleTOF打了一场漂亮的硬仗:三种性能集于一身,提供客户三种工作流程。现在的TripleQuad*500,也是这个意思,咱TripleQuad就是擅长啊。其实,4800、5800MALDI-TOF/TOF也曾一度辉煌,但名字起得没有那么好,不能像它的其它产品那样直逼客户内心渴望。

(1)TripleQuad系列

  以前经典的API系列,现在新出的仪器通通是TripleQuad,作为三重四极杆的市场领先者,SCIEX每两年要推一款引领市场的产品,现在最高端的是TripleQuad6500;然后,针对三重四极杆的市场混战,还需要放下身段出一些满足低预算客户需求的产品,只要客户爱SCIEX的TripleQuad!比如最新的型号是TripleQuad3500。其余的型号有:API3200、API4000+,TripleQuad3500、TripleQuad4500、TripleQuad5500、TripleQuad6500。前面的API型号之所以保留,是因为有些客户就是喜欢原来的设计,要照顾那些老主顾的偏好。


Sciex TripleQuad™

(2)QTRAP®系统

  QTrap的推出也是占了2003年新一代线性离子阱技术兴起的先机,大家总是喜欢新一代的技术嘛!这是SCIEX开创性的杰作。当三重四极杆还在混战,用户对SCIEX的经典三重四极杆也不是那么“忠心”时,SCIEX的营销人员只要稍微挑起那些客户内心对定性的一点点渴望,QTRAP就能胜出。与传统离子阱质谱仪相比,采用专利的复合型三重四极杆/线性离子阱技术,可同时完成定量和定性的分析,定量为主,定性为辅。从发展上看,QTRAP5500推出后,彻底把原来性能虽好,但“傻大笨”的仪器改为弯曲碰撞池、更小巧的科技蓝,在以后所有的平台上都使用新的设计。现在的型号包括:3200Qtrap、4000Qtrap、Qtrap4500、Qtrap5500、Qtrap6500。


 SciexQTRAP®系统

(3)TripleTOF®系统

  前面讲过,SCIEX自己颠覆了自己的Q-Star,就像智能手机终将取代传统手机一样,SCIEX认准了新一代Q-TOF必将取代传统那个名声并不太好的Q-TOF,所以它给自己的新孩子取名:TripleTOF,并赋予新生命新的意义。看看SCIEX自己怎么说的:

  “Triple”代表了两个方面的“三”的意思,第一层含意,是指TripleTOF可以将三种最好的特性同时发挥,三种特性分别是:高分辨率/质量准确度、高灵敏度、高扫描速度。而以前的各种质谱均不可能同时达到这三种特性,只能在实验中牺牲某一特性来达到另外一种或两种的高性能。只有TripleTOF5600质谱能在实验中同时满足三种最好的特性。

  第二层含意是指,在实验流程(Workflow)上,可以在一台仪器上同时做三种流程的实验:1)完全定性;2)同时定性定量;3)完全定量。在定量方面,TripleTOF5600质谱还可用高分辨MRM进行精确质量的定量,这种传统质谱没有的全新定量方式将会为用户面临的分析挑战提供全新的工具。

  目前包括:TripleTOF4600、5600+、6600三大型号。在市场方面,SCIEX和大牛科学家Ruedi一起,主推SWATH工作流,可以使用在所有的TripleTOF上,由于从实际工作流程入手来优化整个仪器,TripleTOF的实际表现真的可以和Orbitrap很好地抗衡,获得了很多客户的好评。

SciexTripleTOF®系统

(4)MALDITOF/TOF系统

  在蛋白质组学高通量鉴定被热捧时,SCIEX的4800、5800也被热捧。因为SCIEX的擅长就是面向应用,让科学家们爱不释手。现在的型号是4800plus和5800。

  但蛋白质组学高通量鉴定的热潮已经过了,SCIEX这家公司暂时放弃了对MALDITOF/TOF的持续更新,也许在寻找下一个增长点吧。


Sciex TOF/TOF™ 5800系统

(5)SelexION

  在所有的质谱技术中,离子淌度分离也是一个卖点。SCIEX的做法是对自己定量的大批客户,提供一个物美价廉的SelexION,这样可以大大去除干扰,进一步提高定量实验的性能。今后,它会把这项技术用在自己的定性质谱TripleTOF内部么?要看对手那几家究竟能提供出什么样让人信服的数据。毕竟,TripleTOF借助SWATH流程已经大获成功,现在不必要再加一个离子淌度上去吧。

  由于SCIEX在LC-MS领域实在太强势,用户实在太多,所以一大堆公司都围着SCIEX提供各种离子源,什么DESI、DART、Nanomate、呐喷雾,不提供给SCIEX接口,在LC-MS领域就寸步难行。

Agilent

      安捷伦是色谱公司出身,但现在已经可以骄傲地拍胸脯说自己也是质谱专业公司了,它的质谱系列之多、各系列的市场占有率之高都令人咋舌。底子在于GC-MS和ICP-MS销量绝对领先,然后她开始涉足各种有一定销量的质谱领域。安捷伦的策略,先是观望,进入后快速做到前两名。到现在,它已经有勇气推出世界上第一台的质谱产品了,比如:8800、7200、5975T。

(1)597XGC-MS

  由于安捷伦经典的X890系列气相色谱开放、兼容的策略,安捷伦GC占据市场绝对领先地位数十年。当安捷伦成功地把GC-MS定义为GC-MSD(气相色谱的质谱检测器)后,它比其它所有号称质谱大腕的对手提前抢到了色谱使用者的市场,而不是质谱专家那些小众市场。从此之后的几十年,安捷伦只需要把597X的编号隔几年递增一次就成,从5970、5971、5973到5975,从来没有失手过!这不,最新的这款是2013年推出的5977AGC-MS,配套还有一个5975E。为强调自己的“最高灵敏度”和在实际工作中的表现,安捷伦在5977上首次引入仪器检出限(IDL)这一全新概念来定义仪器性能,确保仪器在实际操作中具有更好的性能表现。我们当然有理由相信,在GC-MS领域,安捷伦有足够的发言权;它的重新定义一定会逼着竞争对手必须跟着它新的规则走。

  在597x家族里,还有一款车载式GC/MS5975T,这款仪器具有低热容(LTM)快速加热、抗震、具有实验室测试级的性能等特点,产品最早由中国团队打造,是安捷伦整个“移动测量”家族中的重要成员。由于移动检测、快检、筛检这样的市场基本仅在中国这样的“新兴市场”存在,所以5975T也是安捷伦开拓“新兴市场”的一台重型武器。


Agilent车载GC/MS 5975T

(2)6400系列三重四极杆LC-MS/MS

  自从决意进入三重四极杆LC-MS/MS市场,安捷伦就以极快的速度不断更新自己的产品线,甚至神奇地做到了类似互联网公司的反应速度:客户要什么,咱们就有什么;客户要比什么,咱们就比什么;客户让咱上(往高端做)咱就上,客户让咱下(往便宜了做)咱就下。

  2006年推出6410后,现在共计有6410、6420、6430、6450、6490,6495等型号,乖乖,短短几年已经做了竞争者布局数十年的工作,拉出了一条超宽的产品线,加上安捷伦在定量领域奠定的初始优势,铁打的销售团队,良好的售后和应用支持,安捷伦的三重四极杆迅速遍布于各种实验室。

(3)7000系列三重四极杆GC-MS/MS

  基于气相色谱的绝对统治地位,安捷伦对气相、气质品类一直是投入研发,但伺机而动,甚至是迟迟不动。原因嘛,大家都晓得,597X系列的GC-MS不愁卖啊。终于某一天,当赛默飞和原Varian的GC-MS/MS点燃“星星之火”时,安捷伦于2008年推出了7000系列的三重四极杆GC-MS/MS。

  2014年推出的7010已经是继7000A、7000B和7000C的新一代产品,主打“超高灵敏度”。它采用新型高效EI离子源,是业界同类型产品中第一款能够在EI模式下提供阿克级检测限的系统。


Agilent 7010系列三重四极杆GC/MS

(4)6500系列Q-TOF和6200系列LC-TOF

  当赛默飞2005年推出Orbitrap之后,向科学界展示了高分辨质谱是“多么得值得拥有”,从而再次带动了仪器界对Q-TOF的热情。要知道,自从Q-TOF技术于1995年诞生后,市场后来的Q-TOF技术一度多年停滞。安捷伦也“雪藏”了TOF技术十几年,仅在2002年极小心地推出过单级LC-TOF,目前LC-TOF的最新型号为6230B。

  受Q-TOF热的影响,2006年推出6510Q-TOF后,现在有6510、6520、6530、6540、6538、6550、6560、6545等型号。

  安捷伦推出Q-TOF,主打自己在电子学上数据采集的优势,一度取得不错的战绩。但后来,Q-TOF的市场变天了,老牌的两家公司一个自己停掉了所有的Q-Star做颠覆原来的TripleTOF,一个出了改变规则的Synapt和原来的Q-TOF做区分,安捷伦的Q-TOF,如果只是玩数字,估计以后会面临危机。建议安捷伦学学别人,把带有离子淌度的6560做一个新的系列出来,毕竟,现在仅有Q-TOF,跟定性而不是定量的客户说什么呢?

(5)7900、7700系列的ICP-MS和8800ICP-MS/MS

  安捷伦的ICP-MS市场占有率第一,这对于做ICP-MS比较晚的安捷伦来说,可能结果好得连它自己都想不到。这使它有勇气第一个推出了细分品类8800ICP-MS/MS。8800绝对是在ICP-MS多年没啥变化的市场上,给ICP-MS的拥趸们一个可以再次唤起他们探索ICP-MS极限激情的专宠。8800的推出也把安捷伦真正推上了ICP-MS的技术领先宝座。

Agilent 8800 ICP-MS/MS

(6)7200Q-TOFGC/MS

  GC/MS中的另一旗舰产品,采用Q-TOF质量分析器,主打一台机器同时定性定量。不过,Q-TOF类GC-MS的特色应用到底在哪里尚未可知,基本上是大型仪器中心或大型分析测试中心尝新求鲜的宠物。推出7200,创新的激情多少有些冲动。早些年,推出过GC-TOF的厂家在那个市场上都很“受伤”,大部分都停了。仅有LECO的GC*GC-TOF后来抢到了应用的细分市场。


Agilent 7200系列Q-TOF GC/MS

(7)单级四极杆LC/MS系统

  安捷伦谦虚地自称液相色谱排名全球前两位(TopTwo),但不少人都知道:从装机量来看,安捷伦的液相色谱是全球占有率最高的。延续其597X首次定义为气相色谱的MSD(质谱检测器)的神话,安捷伦的单级四极杆LC-MS也定义自己为液相色谱的MSD,借着1100、1200系列液相色谱的年年热卖,安捷伦的单级四极杆LC-MS也占据该品类的领先地位,有简单易用、稳定可靠的美名。那些遍布在上海张江周围的各种CRO企业、药厂,其合成部门都有一套单四极杆LC-MS。日前更新到的型号是6100B。不过,随着沃特世推出QDa,摆在安捷伦面前的可是一个难题,到底要不要跟随呢?笔者预判它会跟随滴!


赛默飞

        说到质谱商界历史,最早要追溯到全球三大专业质谱公司:英国质谱公司VG、美国质谱公司Finnigan和德国质谱公司MAT。后两家先被Thermo收购(Thermo吞并Fisher后就成了今天的赛默飞),第一家被Thermo收购到一半时被启动了反垄断法,VG的后一半人间飘落了一阵后演变成Micromass,后被Waters收购。

  所以,说到质谱的专业性,不管是昨天、今天还是明天,赛默飞的确是根红苗正。

  首先,德国MAT工厂的产品是最早打动中国客户的,因为它有一系列的高分辨磁质谱和同位素质谱,对于中国最早开展质谱分析的地质、矿产和核工业部门来说,MAT工厂提供了专家们所需要的各种产品。后来,质谱的应用从无机大幅扩展到有机和生物领域,了解MAT工厂无机同位素产品的只是一些质谱专家。但赛默飞的Orbitrap、磁质谱都是在德国制造的,不断证明了MAT工厂在高端质谱领域的精深造诣。

  其次,赛默飞掌握了离子阱技术几乎所有精髓。大家知道,1985年,质谱界的离子阱技术获得了Nobel奖。离子阱的奥妙在于:它充分体现了“人定胜天”的思想,科学家们通过操控一个能被置于手掌心的小巧分析器,就能变化出各种工作状态,比如需要获得结构剖析的MSn多级质谱,非离子阱莫属。而离子阱由于有储存能力,在定性需要的全扫描灵敏度上,也远高于四极杆质谱。赛默飞后来提供了气质离子阱、液质离子阱等一系列产品,在ESI源成功商品化,尤其是需要大规模定性的蛋白质组学兴起后,LCQ液质离子阱一度风靡全球。最新的技术是2003年后出现的线性离子阱LTQ系列。不过离子阱的市场目前已经萎缩了,因为其倚仗的组学市场已经走向高分辨和定量。

  2005年出现的Orbitrap技术目前风头正劲,它的意义不仅是提供了一种全新的“理想”质量分析器,为科学家提供了新的探索可能,而且Orbitrap维持的高售价体系,把所有质谱厂商的热情也调动了起来。这些竞争者为已经有多年技术停滞的Q-TOF技术注入了新的活力,可以说,Orbitrap的出现直接刺激了Q-TOF技术的进化,为高端质谱打开了广阔的市场。Orbitrap出现前,实验室花50万美元以上买一台液质联用的概率很小,而在Orbitrap出现后,这种现象层出不穷。所以,从这个角度来说,所有质谱生产厂家,需要感谢Orbitrap。不过,2011年后,等市场养大了养肥了,赛默飞突然“杀”出了Q-Exactive,着实给玩儿得兴起的Q-TOF厂家一记重锤。现在赛默飞一家大力宣讲今后都用Q-Exactive来做定量,但只有它一家玩儿的市场能有多大呢?

  正所谓“成也萧何,败也萧何”,赛默飞内部太重视那些独创性的技术,在竞争充分的市场上,从未拿到过“前两位”,比如:单四极杆/串联四极杆气质,单四极杆/串联四极杆液质,这些定量的市场,比定性市场大得多,赛默飞常把原因归咎于“气相液相没做好”,其实内部的不重视是最重要的原因。

  如果赛默飞专门组建一支从研发到营销的独立团队,只做GC、LC、四极杆类GC-MS、GC-MS/MS、LC-MS和LC-MS/MS,或许局面会好得多。因为以业绩来考核,人们只愿意做那些好做的事情,诸如Orbitrap、离子色谱这样好经营的产品在手上,团队的人怎么会悉心经营那些竞争激烈的产品?也许,资源永远是有限的,对创新和更高技术的追求是赛默飞的文化,对有些市场可能只能拱手相让。

  赛默飞受技术太多所累,也曾放弃过很多产品,比如赛默飞很早推出过MALDI-TOF,也曾推出过FTICR。如果赛默飞哪天决定把内部一直不重视的GC-MS生产线卖了,中国的厂家们一定要想办法接住。

(1)Orbitrap系列产品,目前最热的是Q-Exactive

  在分析测试百科网访问Orbitrap发明人Makarov的文章“Orbitrap的过去、现在和未来中,对Orbitrap技术有详细的描述。2005~2013年的8年来,Orbitrap几乎年年有新产品、新技术推出。下图时间轴左侧是新技术,右侧是商品化的里程碑。几项突破性的技术分别为:仅使用Orbitrap单分析器的Exactive、串联了四极杆的Q-Exactive,ETD/ECD/HCD多种裂解技术、双压阱、S-lens、增强傅里叶变换性能的高场Orbitrap Elite和三合一的Orbitrap Fusion。2014年,赛默飞把Q-Exactive分化成了Q-Exactive HF和Q-Exactive Focus两种型号。今年,赛默飞将迎来Orbitrap推出后的第10个年头,Orbitrap的第一个专利保护期也将到期。如果有更多的厂家进入Orbitrap的市场,Orbitrap的品类有可能更大更强。

     目前Orbitrap的产品线包括:LTQ Orbitrap XL(最高分辨率为6万)、Orbitrap Velos Pro(最高分辨率为10万)、Orbitrap Elite(最高分辨率为24万)、Orbitrap Fusion(最高分辨率为45万)、Exactive Plus和Exactive Plus EMR(最高分辨率为14万)、Q Exactive HF(最高分辨率为24万)和Q Exactive Focus(最高分辨率为7万)。


Q Exactive Focus LC/MS系统


 赛默飞Orbitrap Fusion Tribrid 三合一质谱仪

(2)离子阱系列液质联用仪:以MSn、稳定易用著称的定性质谱

   离子阱原是赛默飞的看家本领,LCQ是最经典的离子阱质谱,在鼎盛时期,每年的销售高达数千套。从传统三维离子阱来说,赛默飞最后的一款“收官之作”是LCQ Fleet,已经集成了传统三维离子阱可以具有的所有优势性能:多级质谱,比较高的灵敏度,极其稳定的性能,适用于一般的定性定量。如果一个实验室购买第一台质谱,买台简单的离子阱是不错的,稳定可靠,简单易用,对操作者的要求很少。2003年后,赛默飞推出新一代线性离子阱LTQ系列,目前的型号有LTQ XL和LTQ Velos Pro,后者是双压的线性离子阱,具有更多的工作模式。在蛋白质组学要求高通量“发现”的时代,LTQ占尽了风头,因为它灵敏度高、稳定可靠、可同多维纳/微升色谱无缝地衔接,高通量的工作,在获取大量数据为先的时代,是最优秀的质谱仪。但后来,随着蛋白质组学追求更准确的标志物、定量、翻译后修饰等新的方向,仅有LTQ显得力不从心,LTQ Orbitrap、串联四极杆等是更好的选择。

(3)TSQ 系列三重四极杆液质联用仪

   1980年,赛默飞就已经推出了业界首款商品化的三重四极杆质谱仪TSQ。历经多代发展,2013年推出的最新型号为TSQ Quantiva和TSQ Endura三重四极杆液质联用仪。除了高灵敏度和极佳的定量分析性能,赛默飞的三重四极杆液质联用仪的一大卖点是:具有业界较高的分辨率(Quantiva最高为0.2 FWHM;Endura最高为0.4 FWHM),而Endura的m/z范围可到3400 Da。总体来看,这两款最新TSQ的指标都非常高,比如TSQ Quantiva的灵敏度高达1pg利血平信噪比为100,000:1(TSQ Endura为10,000:1)。另外还有两款早期的产品:TSQ Quantum Ultra和TSQ Quantum Access MAX。但四极杆具有“高分辨”的性能有悖大多数人的长期认知,在三重四极杆已经形成的大量定量方法中,“高分辨”也显得不是用户需要的性能,而只是赛默飞自己强调的一个卖点而已。所以,TSQ并不是定位非常成功的三重四极杆产品。安捷伦、岛津等推出三重四极杆后,它的市场占有率在已被挤出前三位。


赛默飞TSQ Quantiva三重四极杆质谱仪

(4)ISQ和ITQ气质联用仪,以及MSQ液质联用仪

   赛默飞从不缺质谱,ISQ是单四极杆GC-MS,ITQ是离子阱GC-MSn,MSQ plus是单四极杆LC-MS。几款仪器性能指标都很高,也有一些卖点,比如在更换气质联用的离子源方面,ISQ、ITQ都可以不停真空,利用真空锁装置快速更换离子源。但赛默飞本身不重视这种“小仪器”。另外,在标准化、大量应用的市场上,赛默飞的产品缺乏明确的定位。强调指标好,在竞争激烈的市场上没有用。比如灵敏度,目前的状态下,用户根本无法分清谁家的灵敏度更高;真空锁定装置,并不是用户需要的核心要求。而安捷伦初始定位自己是易于使用的GC-MSD(气相的质谱检测器),现在再定位自己是全球卖得最多的气质联用仪,是谁都能听懂的定位。既然大家都争着说灵敏度,用户已无从分辨,岛津就定位自己是“超快”的质谱,而“快”是用户需要的核心性能,岛津就能成功地在竞争激烈的市场上占据优势地位。至于离子阱GC-MSn,由于缺乏竞争,也没有和标准部门好好合作形成标准,所以现在基本不能形成一个市场。MSQ plus就更是乏善可陈,赛默飞也多年没有更新了。

(5)TSQ 8000 EVO三重四极杆气质联用仪

  赛默飞几乎是最早推出三重四极杆气质联用仪的,2005年就推出了TSQ Quantum GC,目前最新款是TSQ 8000 EVO。在竞争稀少的市场上,曾经取得过不错的战绩,尤其是当TSQ 8000推出时,体积做得非常小。结合了T-SRM技术可以快速建立定量方法,灵敏度已达到100 fg八氟萘的SRM信噪比优于12,000:1。但当安捷伦、岛津、布鲁克都开始进入这个市场时,赛默飞的TSQ 8000 EVO将会面临更大的挑战。尤其是安捷伦提出了IDL(检出限),并达到0.5 fg的验收指标后,赛默飞是否跟随还是个未知数。


赛默飞TSQ 8000 EVO 三重四极杆GC-MS/MS

(6)iCAP™ Q 四极杆ICP-MS和高分辨ICP-MS

  赛默飞1981年发明ICP-MS,1984年推出全球第一台商品化ICP-MS,目前的ICP-MS分两种,四极杆的最新型号为2012年推出的iCAP Q,高分辨磁式包括ELEMENT2、ELEMENT XR单接收ICP-MS以及NEPTUNE Plus多接收等离子质谱仪。

  iCAP Q的特点是:独家采用立式结构,是体积最小的ICP-MS。在降低干扰方面,在离子传输部分,采用RAPID透镜技术形成90度偏转离子光路,从接口中提取的离子被加速通过初级离子透镜进入RAPID透镜,使分析的离子进入QCell之前有效偏转90度。分析部分使用专利的Qcell池,采用Flatapole技术、业已验证的氦KED(动能歧视效应)干扰消除、独特的低质量数剔除功能,来保证碰撞次模式分析的可靠性。在维护方面,iCAP Q拆卸采样锥和截取锥都非常方便,易使用、易维护。赛默飞的ICP-MS守住了市场的前三位。


赛默飞iCAP Q四极杆ICP-MS

ELEMENT2/XR高分辨磁式ICP-MS和NEPTUNE Plus多接收等离子质谱仪非常昂贵,竞争者很少,对于追求极限分析能力的环境监测、核科学、地球科学和材料科学有用。其中NEPTUNE Plus第一次整合了高灵敏度、灵活多接收检测器、动态变焦调节和多接收离子计数能力,适用于高精度同位素比值测量。


赛默飞NEPTUNE Plus多接收等离子质谱仪

(7)有机磁质谱和无机同位素质谱

  有机磁质谱历史悠久,在低质量数时分辨率极高,目前仅用在二噁英和兴奋剂的终检中。在三家竞争中,赛默飞的DFS更容易使用,并建立了双气相的方法,用户数最多。

  在无机同位素的高端分析领域,赛默飞提供包括DELTA V Advantage气体同位素质谱仪、MAT 253稳定同位素比质谱仪、Ultra高分辨率同位素比质谱仪、ELEMENT GD Plus双聚焦辉光放电质谱仪、NEPTUNE Plus多接收等离子质谱仪、TRITON Plus热电离质谱仪、ARGUS VI静态真空质谱仪、HELIX MC Plus稀有气体质谱仪和HELIX SFT稀有气体质谱仪等极限产品,几乎是众多用户唯一的品牌选择。

Waters

  Waters的质谱来源于VG(英国质谱公司),去年Waters还在英国曼彻斯特庆祝了新的质谱工厂的落成,并邀请全球客户到曼彻斯特去感受质谱百年的历史,希望产生对Waters质谱“历史悠久”的种种联想。曼彻斯特这个老牌的工业基地也是质谱的主要发源地,比如我们熟知的Dalton——这个表示质谱质量的基本单位,正是为了纪念曼彻斯特大学的道尔顿。

  Waters的液相色谱和分离材料永远走在创新的最前端,但随着液相色谱的更加普及,Waters的液相色谱市场正在被广泛地蚕食,液质联用无疑是Waters未来的重要增长点。

  Waters最关注的是应用市场,最早从制药市场中获益,后来快速扩展到食品安全、环境、化工材料和健康科学等领域。Waters在质谱上的突出贡献是“工程学做得好,用起来比较爽”。因此,关注应用和工程精简的设计理念,使Waters的质谱在各个细分品类都获了得较高的市场份额。

  在质谱创新方面,Waters公司质谱部的前身Micromass公司于1996年推出世界上首台Q-TOF质谱仪,这个品类后来越做越大。2006年开始,Waters推出了Synapt HDMS(高清晰度质谱),最早将离子淌度技术用于质谱,并获得2007年的Pittcon金奖。迄今为止,SYNAPT还在继续探索离子淌度分离技术,也引发了Agilent在6560上的跟随。

  谈到历史上的“不爽”,在三重四极杆LC-MS/MS和Q-TOF上,Waters曾经在离子传输技术上输掉了官司,导致很长一段时间在北美不能销售,被Sciex公司占了先机。吃一堑长一智,Waters后来不断在离子传输上下功夫,每代新产品中,都以离子传输部分的改进为重要卖点,比如ScanWave、StepWave、T-Wave技术等。

(1)SYNAPT系列高清晰度质谱:第三个维度的分离

  色谱出身的Waters永远不忘“分离”的主旋律。2006年,Waters推出了SYNAPT质谱,主打“提供了除色谱、质量以外,第三种维度的分离”。它将专利的T-WAVE离子淌度分离和Q-TOF结合,提出分子碰撞截面积(CCS)测量的方法,再将其与色谱保留时间、质谱m/z的所有信息相结合,为研究者带来强大的分析应用,带来了空前的信息量,和单独用质量、色谱分离分析无法获得的高可信度。其最新的型号是2013年推出的SYNAPT G2-Si/SYNAPT G2-Si HDMS,采用StepWave离子光学技术,分辨率最高达到50,000 FWHM,其中HDMS是配置了T-Wave离子淌度分离的高清晰度质谱。SYNAPT G2-Si质谱还提供MALDI源的配置应用。

  增加了一个维度的分离,就意味着能看到以前看不到的物质。SYNAPT潜在的应用极其广泛,包括蛋白质组学、生物标记物发现、脂质组学、结构解析、代谢组学/代谢物鉴定、生物制药、结构生物学、聚合物、石油表征、成像、纳米颗粒和食品研究等。

  SYNAPT G2-Si系统能够分离单一异构体、构象异构体以及同量异位素化合物,帮助确定生物转化位置,研究生理浓度时的结构,全面鉴定复杂混合物,以及在筛选实验中最高限度地减少假阳性与假阴性。

  从定位上来说,SYNAPT也成功地推出了一个细分的Q-TOF新品类——带离子淌度分离的Q-TOF,并且定位于50万美元以上量级的高端应用。

  2015年Pittcon会议,Waters在SYNAPT的基础上,推出“全谱图分子影像”,实现集基质辅助激光解吸电离(MALDI)、解吸电喷雾电离(DESI)和离子淌度分离(IMS)三种技术的单一质谱平台,并获得2015年Pittcon撰稿人银奖。


Waters SYNAPT G2-Si HDMS

(2)三重四极杆LC-MS/MS

  在三重四极杆LC-MS/MS方面,Waters结合自己液相色谱的强大优势,以及关注应用领域的优势,不断推出全系列的产品。目前的产品线包括:ACQUITY TQD、Xevo TQD、Xevo TQD-S和Xevo TQD-S Micro。

  Xevo平台的核心特点包括:工程精简(Engineered Simplicity),用尽可能最简单的方法提供相关研究信息,可使科学家们更快、更精确地将数据转换成业务关键信息;为UPLC/MS/MS应用而设计,关注速度、灵敏度和精确度;体积非常紧凑、小巧。

  2014年推出的Xevo TQD-S Micro,是全球体积最小的三重四极杆LC-MS/MS,同时具有很高的灵敏度、高达6个数量级的动态范围,价格更是让人心动。


Waters Xevo TQD-S Micro三重四极杆LC-MS/MS

(3)Xevo系列Q-TOF

  Micromass于1996年推出全球第一台Q-TOF,此后Waters不断推陈出新,直到现在的Xevo平台。2014年推出的最新型号是Xevo G2-XS QTOF,分辨率最高达到40,000 FWHM。结合最新XS碰撞池技术以及Tof-MRM、StepWave™和QuanTof™技术,具有高灵敏度和选择性。

  针对目标定量分析,相比全扫描模式,Tof-MRM模式下信噪比提高10倍,具备更低的定量分析检测下限。针对非目标物分析,专利的MSE数据采集方法可在单次分析中,获得复杂样品的全部信息,是和SCIEX的SWATH竞争的技术。


Waters Xevo G2-XS Q-TOF质谱仪

(4)单级四极杆LC-MS

  作为液相色谱的领先者,Waters从来都想把质谱做成液相色谱的检测器。目前在单级四极杆方面有两款型号:SQ Detector 2和QDa。尤其是QDa,体积已经真正缩小到一个二极管阵列检测器的大小,并具有快速抽真空,达到较高质谱性能的水平,QDa的价位也足够震撼。

  QDa解决了客户一直以来关注的易用性、体积和成本问题。用户只要会用液相,就会用QDa;只要配置液相色谱,就不妨配一个QDa检测器。QDa的出现,有可能把质谱采购的水平提升到液相色谱的量级,具有极其广阔的市场前景,必将引起一批质谱企业的“跟风”。


Waters ACQUITY QDa质谱检测器

(5) 离子源方面的创新

  近几年离子化技术的研究非常活跃,Waters也拥有几项特色的专利技术。

   (a)大气压固体分析探头(ASAP),这是一种利用大气压电离快速直接地分析挥发性和半挥发性、固体和液体样品的有效工具。ASAP技术采用加热的氮气脱溶剂使样品汽化,然后利用电晕放电实现样品电离。因此,可对ESI无法电离的低极性化合物进行高灵敏度的电离。此外,无需任何样品制备步骤,即可分析复杂混合物。

Waters ASAP大气压固体分析探头

     (b)ionKey/MS,将UPLC分离集成入质谱仪的离子源中,即插即用,代替了色谱柱和接头,使用户操作更为简洁,并可获得高可靠性和更高的性能,等同或优于 2.1 mm内径的UPLC级色谱性能。不必再使用色谱柱,只需将ionKey/MS连接在UPLC和质谱(如Xevo TQ-S)之间,就可以开始进行高效分析。优点是:提升灵敏度、简洁的用户操作、用有限的样品执行多个分析、分析较少量的样品和减少溶剂消耗。


Waters ionKey/MS

     (c)大气压气相色谱电离源(APGC),如果要把Waters的Xevo或SYNAPT连接气相色谱,就用APGC。

     (d)在直接样品离子化方面,Waters一直加强投入。Waters于2014年7月收购了MediMass的REIMS(快速蒸发电离质谱)技术,可在临床手术上实现“智能刀”,具有广阔的应用前景。另外,Waters还与Prosolia签订了DESI技术在临床应用的独家代理协议。

(6)AutoSpec Premier磁质谱

  Waters也提供分析二噁英的磁质谱,型号为AutoSpec Premier。它融合了沃特世独特的三场EBE、双聚焦超宽狭缝磁场,在磁场技术上的创新可获得更高的灵敏度、分辨率(极限分辨率可达到80,000)和低背景噪音,但这台仪器没有拿到兴奋剂检测的市场。在二噁英检测中,这台仪器过于“傻大笨”,没有双气相的配置,操控体验上不如赛默飞的DFS。

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