Expression CMS：有机合成实验室的分析利器

2015年6月，北京博晖创新光电技术股份有限公司宣布以2800万美元收购美国公司Advion股权，本网曾为此专访了博晖创新总经理卢信群。此次并购，让博晖创新在已拥有原子光谱系列技术和微流控技术的基础上，又拥有了质谱技术。

Advion公司自1993年成立以来，开发了TriVersaNanoMate?，LESA?，Chip-mate?等多种离子源。2011年，Advion公司推出**款获得了“IBO2012年工业设计”银奖的小型台式质谱仪ExpressionCMS，开创了小型化质谱的先河。

收购之后不久，BCEIA2015，在博晖创新展台上，我们看到了这款仪器。

质谱仪因其杰出的分辨率、灵敏度以及准确性，使其能够更方便地提供被分析样品的大量信息，尤其是结构信息。它现已经成为了一种不可或缺的精密分析仪器。随着质谱技术的发展，其应用领域也越来越广泛，从化学、生物等实验室到医院临床诊断，再到现场的监控侦查等，都需要用到质谱仪。质谱仪也从大型台式质谱发展成为便携、车载型的小型质谱。小型化已经成为了质谱仪发展的一个重要方向。

博晖创新董事、副总经理周朋博士

小型质谱整体市场如何？小型台式质谱仪ExpressionCMS的技术亮点及市场在哪里？博晖创新收购了Advion之后，打算如何发展？

着眼于市场需求小型台式质谱仪ExpressionCMS应运而生

“Advion公司研发小型台式质谱ExpressionCMS有两方面的原因：**，因为Advion公司早期从事离子源的研究开发，有相当好的离子源基础；第二，Advion公司看到了小型台式质谱的市场需求。”周朋博士说，“现在的有机合成实验室，在合成一个半成品或者是成品之后，一般都会把它交给分析实验室去分析，如果想提GX率，更有效的方法就是每一个有机合成实验室都有一台自己的质谱仪。”

有机合成反应一般需要操作人员在通风橱中进行实验操作，以避免有机试剂对人体的侵害。通风橱空间狭小，普通质谱仪很难摆放进去，Advion正是瞅准了这样的机会，开发了小型台式质谱仪ExpressionCMS。

“有机合成的应用市场非常广泛，这是当初Advion做这款仪器的原动力。”周朋博士说。

ExpressionCMS：有机合成实验室的分析利器

“有机合成是一个相对特殊的市场，合成工作者清楚地知道自己要合成的东西，不像对复杂物质的分析，研发工作者要去挖掘很多未知的成分。”周朋博士说，“而对于有机合成工作者，一般只要知道自己的目标化合物是否存在就行了，不一定完全解析样本的组分，所以在很多情况下对于仪器性能要求没有那么高。”

相较于以前市场上的单四级杆质谱仪，ExpressionCMS的体积缩小了一半，可以直接放置于通风橱中，或者放置在手推车上，游走于各实验室之间。

ExpressionCMS有两种型号：S型和L型。S型适合分析小分子化合物，Z高检测质荷比可达m/z1200。L型是为满足化学家监测更高的质量范围要求而设计，Z高检测质荷比可达m/z2000。

目前ExpressionCMS的应用主要面向从事有机合成的化学工作者，仪器的应用范围还将进一步拓宽。ExpressionCMS还可用于更多领域，比如肽合成。虽然多肽的分子量偏大，但是它容易形成多电荷分子离子，所以，在很多情况下CMS即可满足需求。2016年3月，Advion发布的一款质谱系统TIDESEXPRESS，便结合了小型HPLC和L型CMS的特点，专用于多肽合成的质谱利器。(详见网站新闻报道：Advion推出高性价比质谱“TIDESEXPRESS”)

可在实验室之间快速移动

ExpressionCMS可以放置于手推车上在实验室内快速移动，其快速抽空真空系统可以确保其在启动后30min即可开始测样。

先进的设计简化操作规程

ExpressionCMS采用了独特的大气压电离接口设计，是**台可置于通风橱中使用的小型台式质谱仪。所有的关键操作和日常维护均可在仪器前部进行，从而使得日常使用和维护简单易行。外壳采用耐腐蚀材料，保证了仪器在通风橱中有机试剂环境下的使用寿命。

灵活多样可与多种设备相连

“ExpressionCMS能够跟外界很多的设备相连。无论是TLC还是HPLC或者UPLC，还是制备色谱或者是Flash快速制备色谱等，都可以与之相连。”周朋博士说。

ExpressionCMS五种进样方式

1、与TLC相连

薄层色谱（TLC）是实验室用于物质鉴定的常用检测方法，但其缺点是无法在薄层色谱板上看到样品结构信息。而与质谱相连，进行质谱分析，则可解决这个问题。但是传统的操作步骤通常要经过薄层分离混合物、手动刮板、溶剂洗脱、浓缩提纯、使用合适溶剂溶解目标化合物，Z后才进入质谱系统，整个检测过程繁琐且费时。

TLC/CMS工作原理

2015年3月，Advion公司推出了其自主研发的PlateExpress薄层色谱质谱接口，使得经薄层色谱分离的样品分析不再需要刮板等操作。点击“开始”后，plateexpress激光对准要分析的样品斑点，洗脱头下降，与薄层板上样品斑点形成密闭空间，同时通过六通阀洗脱液进入到密闭空间，洗脱液将样品斑点从硅胶板上洗脱并溶解后，返回六通阀带入质谱仪中。

TLC/CMS的特点：

●样品通过薄层色谱分离后无需进一步处理，直接从薄层板上取样进行质谱分析，保证单点洗脱。

●软件自动化控制。

●灵活设置样品提取力度和时间，根据不同薄层板进行Zyou化提取。

●每次分析后洗脱头会通过高压氮气气流自动清理。

●操作简单，一分钟内得到质谱信息。

“在中药成分分离和测试中，薄层色谱是常用仪器，同时，薄层色谱在其他一些领域也有很多应用，TLC/CMS对这些应用非常有意义。”周朋博士说。

2.ASAP大气压固体分析技术

在一些特定的情况下对基质比较简单的样品，简洁快速进样可能是**的分析方法。ASAP大气压固体分析探针就是为这种应用设计的。

ASAP进样方式

用ASAP探针是可以对固体或液体样品直接分析的离子源。使用ASAP分析样品，无需样品前处理，无需色谱分析，30秒得到质谱信息。

ExpressionCMS三种离子源（ESI、APCI、ASAP）

ExpressionCMS有三种离子源可供自由选择，ESI源，APCI源和ASAP源。ASAP源是由APCI源改进而来，但是原理上略有不同。APCI源需要溶剂将样品溶解载入离子源内，而ASAP不需要使用溶剂将样品载入。

ASAP原理图

ASAP探针蘸取分析样品，插入到质谱中，样品被热的氮气加热干燥，达到样品沸点后气化，同时电晕针放电，气相分子被电弧离子化成分子离子，进入检测器，30秒内得到质谱信息。

由于ASAP以气相分子离子为基础，所以ASAP大气压固体分析技术适用于挥发性和半挥发性的样品分析。

2016年3月，Advion公司在第251届美国化学会全国会议暨博览会上推出IASAP离子源，IASAP是用于对空气敏感的固体或者液体样品的分析探针。使用IASAP离子源分析样品，可在惰性气体环境下直接从反映容器取样，无需在真空手套箱中处理。(详见网站新闻报道：Advion推出新型金属催化剂反应监测探针)

1、与HPLC/UHPLC相连

ExpressionCMS可以兼容Agilent全系列液相色谱系统，并通过DataApexClarity色谱工作站与250多种液相色谱相连，全面支持CFR21Part11电子署名认证。

2、与Pre-HPLC相连

ExpressionCMS与制备色谱联用，可以选择性地收集感兴趣的产物。在分离过程中，只有小部分样品进入质谱仪，当质谱仪检测到目标化合物且达到一定的程度，则开始收集产物。制备色谱与ExpressionCMS联用比紫外检测更具选择性。

高性价比实验室的理想选择

周朋博士告诉分析测试百科网，ExpressionCMS在欧美每年都有200余台的销量，哈佛大学、牛津大学、剑桥大学等知名高校，雅培、拜耳、默克等医药巨头都是ExpressionCMS的用户。

国内也有很多单位在使用ExpressionCMS。

ZG科学院上海药物研究所赵玉军研究员就是ExpressionCMS的忠实客户，他这样评价ExpressionCMS：体积小，手动注射进样很方便，氮气消耗量少，很适合有机合成实验室使用。

ZG药科大学孙海鹰教授：ExpressionCMS皮实耐用，容易操作，维护简单。

ZG医学科学院医药生物技术研究所刘明亮课题组：ExpressionCMS小型，便携，氮气消耗量小，软件操作方便，容易维护，学生上手快。

苏州维泰生物科技股份有限公司的一位分析人员：ExpressionCMS体积小，操作非常方便。

众多的客户体验，告诉我们ExpressionCMS是一款高性价比、值得购买的质谱仪。

小型质谱的市场很大

质谱小型化是现在质谱技术的一个热门方向，也不断地有仪器公司推出小型、便携式质谱仪。小型质谱在大气和水体监测、食品安全检验检疫、产品源头质量控制、临床药品和毒品检测等领域都有广泛的应用。

“现在的食品安全检验所，大多数还在用分光光度计等极为简单的光谱分析仪器，还远远未达到质谱的水平。小型质谱的市场很大，这是毫无疑议的。”周朋博士说。

收购Advion对于博晖创新的影响

谈到收购Advion对博晖创新的影响，周朋博士认为有三个方面：

**，学习国外先进的技术及生产工艺。博晖创新积极地把员工派去Advion学习，学习科学仪器到底该怎么做。“为什么国内一些质谱厂商做了好多年，也没达到才做了几年质谱的Advion的销量？为什么有些东西Advion能做出来，我们就做不出来，做出来的质量却不如人家？这需要我们反思和学习。”周朋说。

第二，对于团队建设来说非常重要；

第三，增加一个产品线对于博晖创新来说也很有意义。

博晖创新创立之初，就一直致力于YL检测产品的研发和生产，而质谱检测在YL领域的应用越来越广泛，从微生物检测、临床免疫检验、临床生化检验到临床分子诊断都需要用到质谱仪。而临床检测关注的大部分都是目标化合物，且需要操作简单，所以小型质谱非常适合YL检测。

“博晖创新不仅仅只是满足于卖几台质谱仪器到学校，肯定还会有其他的想法，博晖创新的ZD在于YL检测。”周朋博士说。

周朋博士简介：

周朋博士为国家第十届“千人计划”引进专家。曾任美国Sepracor公司高级研究员，美国BristolMyersSquibb公司ZS研究员，美国KionixInc.微流体部门主管。现任北京博晖创新光电技术股份有限公司董事、副总经理。