【超詳細質譜行業介紹】

一、質譜儀

1. 質譜與質譜儀

質譜儀是一類物質分析儀器，它將分析樣品轉化成帶電離子並根據質荷比實現分離，檢測質荷比相對強度後生成質譜圖進行分析。

由于檢測質荷比的特性，質譜儀可以確定化合物的質量進而確定化合物的分子式。並且，根據中間產物的性質，質譜儀甚至可以唯一地確定某些化合物的結構式，測出濃度，因而被廣泛用于臨床醫學、工業檢測、環境科學等多個領域中。

質譜及其相關技術發展較晚，相關市場在臨床質譜檢測應用方面僅有十年左右，類似基因測序的早期發展階段。但是憑借其快速、准確、高通量的優勢，質譜技術發展迅猛，並且獲得了多個諾貝爾獎項。

根據Kalorama Information的統計和預測，臨床應用質譜增速超過科研用質譜，未來有望持續保持 20%以上增長。近年來國際上相關公司加大了質譜技術研發力度，質譜技術專利申請數呈增長趨勢，且多家知名公司于2018年推出數個新型質譜儀及其應用方案。相較于國外，國內質譜技術的生產應用還不夠普及。近年來，質譜產業政策利好，市場政策趨于成熟，國內市場有很大的發展空間。

2. 質譜儀發源及發展

質譜儀產業呈現指數曲線形式的發展，近年來越來越快速地成長，已成爲當今分析化學功能強大的設備。

20世紀20年代：1912年英國物理學家Joseph John Thomson成功研制出世界上第一台質譜儀。質譜儀早期主要應用于測量原子質量、同位素相對豐度。

20世紀40年代：高分辨率質譜儀出現，質譜技術開始應用于有機化合物分析。

20世紀60年代：氣相色譜-質譜聯用儀出現，成爲有機混合物分離分析的重要儀器。質譜技術促進天然有機化合物結構分析的發展。

20世紀80年代：出現了一系列的質譜新技術。John Fenn（約翰·芬恩
）博士發明了電噴霧技術，Koichi Tanaka（田中耕一
）博士發明了軟激光解吸技術，兩人因此獲得了2002年的諾貝爾化學獎。同時期還出現了：大氣壓化學電離源、液相色譜-質譜聯用儀、感應耦合等離子體質譜儀等。這一系列新技術的出現，使得質譜更適合用于分析生物大分子聚合物，由此開拓了質譜技術在生物醫學領域的應用。

3. 質譜儀結構和原理

3.1 質譜儀結構及工作流程

質譜聯用系統主要由進樣系統、離子源、質量分析器、檢測器及數據分析系統組成。其中離子源、質量分析器和檢測器需要在高真空系統環境下工作，離子源和質量分析器的工作環境由分子渦輪泵保持。

若不能保持高真空環境，大量氧會燒壞離子源的燈絲。並且用作加速離子的幾千伏高壓會引起放電，造成離子運動軌道的偏離。非真空環境還會引發額外的離子-分子反應，改變裂解模式，使譜圖複雜化。

根據不同進樣系統、離子源和質量分析器的組合，質譜儀分爲多個種類，但工作原理大體相同。樣品由進樣系統導入質譜儀，在離子源中電離成具有不同質量的分子離子和碎片離子。這些離子在加速電場中獲得動能後形成離子束，進入質量分析器。在質量分析器中具有不同質荷比的離子會從時間或空間上分離。檢測器可將離子轉換爲電信號儲存在計算機中，再以各種方式形成質譜圖。

質譜圖的横坐標是離子的質荷比，縱坐標通常是離子的相對強度，即以譜圖中強度最大的離子爲100%來計算其他離子的百分強度。在質譜圖中分子離子和碎片離子的質量數可用于確定化合物的元素組成或同位素特征。這一特征可用于解析分子的化學結構。通過質譜分析，可以獲得分析樣品的相對分子質量、分子式、分子中同位素構成和分子結構等多方面的信息。

質譜儀也可以利用串聯質譜技術（MS/MS）更有效地鑒定化合物的分子結構。當樣品複雜度很高時，可在樣品進樣區前串聯一液相色譜（LC）或氣相色譜（GC）組成聯用系統；幫助樣品預分離以提高質譜分析效率。

3.2 進樣系統

按照樣品引入方式，進樣方法可分爲直接引入法和間接引入法，對應不同進樣系統。

直接引入法是將低揮發性樣品直接裝在探針上，將探針送入真空腔內，然後給探針通大電流加熱，使探針的溫度急劇上升至數百度（一般不超過400℃），樣品分子受熱後揮發形成蒸氣，該蒸氣受真空腔內真空梯度的作用被直接引入到離子源中離子化。

間接引入法又可細分爲色譜引入、膜進樣等。色譜法是質譜中應用最多的樣品間接引入法，這種進樣系統的研究熱點之一就是質譜和色譜之間的接口技術。

複雜樣品可利用柱色譜技術分離，而分析物在色譜分離中的峰面積與保留時間可分別作爲定量與定性依據。若進一步搭配質譜儀，則可獲得分析物分子量與該分析物碎片離子而得到靈敏與准確的定量與定性信息。因此色譜-質譜技術已成爲複雜樣品分析中的主要方法。常見的有液相色譜-質譜聯用儀（LC-MS）以及氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）。其中氣相色譜適用能氣化、熱穩定性好和沸點較低的樣品；液相色譜儀適用可溶于液相的樣品，不受樣品揮發性和穩定性限制。

除上述進樣方式之外，還存在毛細管電泳（Capillary Electrophoresis，CE）、離子淌度、膜進樣等進樣方式。

3.3 離子源

在分析樣品的質量數之前必須在離子源中將其離子化，分析物的極性決定了離子源的選擇。目前各種離子化方法在分析應用價值上各具獨特之處，沒有單一種類的離子化方法適用于所有的分析需求。下列出幾種較爲常用的離子源電離方法：

目前最常用的離子化方法包括電子電離（EI）、化學電離(CI)、電噴霧電離(ESI)、大氣壓化學電離(APCI)及大氣壓光致電離(APPI)，以及激光解析電離與基質輔助激光解吸電離(MALDI)。上述幾種離子化方法最常被使用的主要原因在于，這些方法除了有寬廣的樣品適用範圍與高靈敏度之外，如樣品基質太過複雜時還可以與色譜分離方法聯用來降低樣品基質幹擾，完成樣品的分析。

在選擇離子化方法時，可以大略地根據想得到的信息及被分析物分子的物理、化學性質進行區分。離子化方法可根據以下要考慮的先後順序進行選擇：

樣品的物理性質——所要得到的定性信息——待定分子的分子特性——與質譜聯用的色譜。根據被分析物的分子量以及分子極性，上述電離源適用于不同的樣品：

3.4 質量分析器

在進行了離子化和離子轉移後，分析物將進入質量分析器。每種質量分析器都具有不同的特性與功能。下表列出了部分常用的質量分析器：



質量範圍、分辨率是質量分析器的兩個主要性能指標。質量範圍指質譜儀所能測定的質荷比的範圍；分辨率表示質譜儀分辨相鄰的、質量差異很小的峰的能力。高分辨率的質量分析器能夠將兩個質荷比十分相近的被分析物離子信號區分開來。如CO及N2的精確相對質量分別爲27.99493和28.01344，兩者需要高分辨率的質量分析器區分。對于質量數小于200的分子，5ppm的准確度通常即足以唯一地測定其元素組成。

串聯質譜（MS/MS或MSn）通常由兩個及以上的質量分析器組成。上一級質量分析器篩選出前體離子，經離子活化方式裂解後進入下一級質量分析器分析。該技術主要應用于蛋白質組學分析與特定化合物定量分析。

3.5 檢測器

檢測器有兩種工作方式，即全掃描檢測方式和選擇離子檢測方式。全掃描檢測方式是在規定的質量範圍內，連續改變射頻電壓，使不同質荷比的離子依次產生峰強信號。爲了更清楚表示不同離子的強度，通常用線的高低而不用質譜峰的面積來表示，故稱質譜棒圖，又叫峰強一質荷比圖。全掃描質譜圖包含了被測組分分子量、元素組成和分子結構的信息，是未知組分定性的依據。


選擇離子檢測方式是預先選定1種或2～3種特征離子進行掃描，得出這些質荷比的離子流強度隨時間變化的圖形——特征離子色譜圖，又稱質量碎片圖。這種檢測方式在進行痕量物質分析時，更顯示出它們的優點。首先靈敏度高，其檢測限可達5×10-14g，比全掃描檢測方式提高2-3個置級。第二個優點是可對氣相色譜不能分離（即台峰）的組分進行定量測定，這是任何檢測器無法比擬的。

4. 質譜儀應用

質譜技術在生命科學、材料科學、食品安全、環境監測、醫療衛生等領域有不可替代的作用和舉足輕重的地位，是現代化學分析、生物分析領域應用最廣泛的測量技術手段。

4.1 食品安全分析

質譜技術憑借其分析速度、檢測通量與檢測靈敏度的優勢，在食品中有毒物質分析與轉基因食品檢測方面占有重要地位。其中的常壓敞開式離子化技術由于具備快速檢測的優勢，成爲一個相當重要的分析利器。如DART技術可以檢測葡萄、蘋果及橙子表面的132種農藥殘留及小麥中的殺菌劑；TD-ESI/MS技術可以檢測醬油、蘿蔔幹中的防腐劑，牛奶中的三聚氰胺等物質。

4.2 蛋白質組學/代謝組學

蛋白質定性分析包含鑒定蛋白質的序列、翻譯後修飾(Post-Translational Modification， PTM)及蛋白質-蛋白質相互作用(Protein-Protein Interaction)等，定量分析則着重比較蛋白質組在不同狀態下的表達量差異。質譜儀憑借其快速、靈敏、可靠的優勢俨然成爲蛋白組學的主流方法之一，以質譜技術爲主的技術平台及相關應用極廣。

代謝組學（Metabolomics）是後基因時代的新興研究領域。代謝組學的分析可以反映生物系統內實時的反應狀況，相較于基因組或蛋白質組來說，更能反映細胞內的生理狀態。目前研究代謝組學的分析工具主要有質譜儀與核磁共振儀。質譜儀由于高靈敏度、高覆盖率與高分辨率的特性，提供較佳的代謝物檢測能力，成爲代謝組學研究中的一項重要研究工具。

4.3 環境與地球科學

環境汙染的檢測與質譜技術息息相關，成熟的質譜技術能在複雜的基質中正確定性與准確定量多種熟知持久性有機汙染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）。在水、土壤與廢棄物檢測，大氣科學研究，地球科學研究等方面，質譜技術都有良好的表現。

4.4 藥物與毒物

要檢測藥物的吸收與排泄速率以及毒物的暴露情形，都需要在生物體中准確地分析藥物、毒物和其代謝物的含量。質譜分析憑借其高度專一性、選擇性與靈敏度的優勢，搭配適當的樣品前處理及色譜分離技術，被廣泛應用在藥物代謝研究、藥物分析、毒品與管制藥品分析中。

4.5 臨床醫學

由于基質輔助激光解吸電離(Matrix-Assisted Laser Desorption/lonization MALDI)法及電噴霧電離(Electrospray Ionization，ESI)法等軟電離法的發展，質譜俨然成爲生命科學中最重要的工具之一。其主要原因是質譜檢測的是分析物本身獨特的物理性質，即分子量。質譜儀作爲一個在醫療上支持診斷的重要工具，臨床方面主要應用在微生物鑒定、新生兒疾病篩查、維生素檢測等領域中。

5. 臨床質譜儀

臨床質譜儀應用範圍廣闊，主要應用在微生物鑒定、新生兒疾病篩查、維生素檢測這三大方面。此外，質譜技術在藥物濃度檢測、精神檢測、生物標志物研究等方面也有應用。根據組件選擇搭配的不同，質譜分成多種類型，適用于不同的臨床領域。

5.1 微生物鑒定

微生物鑒定在臨床上通常用于輔助診斷，判斷感染類型、指導用藥，鑒定環節越准確，診斷結果和治療方案選擇越恰當。目前常用的檢測方法爲生化原理檢測，流程較複雜，且能鑒定出來的的種類有限，准確度一般。近年來，質譜技術憑借其高通量、快速性、准確性和特異性等優點，在微生物檢驗方面的應用越來越多。微生物質譜（MALDI-TOF MS）鑒定微生物的主要原理是利用已知菌種建立數據庫，通過檢測獲得微生物的蛋白質圖譜，由于不同菌種核糖體蛋白（2～20k Da）大小有差異，將所得的譜圖與數據庫中的微生物參考圖譜比對後可以得到鑒定結果。

微生物鑒定流程如下：

5.2 新生兒疾病篩查

傳統新生兒篩查方法包括細菌免疫、放免、酶免、時間分辨荧光等，單次僅能檢測一種疾病。其操作複雜、耗時長，且單個樣本檢測成本高。

質譜技術在新生兒疾病篩查的發展已十分成熟。利用LC-MS技術可同時篩查十幾種新生兒疾病。質譜技術能做到篩查效率高結果可靠，費用相對低廉，這是常用分析方法如細菌抑制法、放射免疫分析法、酶聯免疫吸附試驗、時間分辨荧光免疫分析法、荧光酶免疫分析法等不可企及的。

5.3 維生素檢測

維生素檢測中應用較爲廣泛的就是維生素D檢測。維生素D的監測指標在體內含量極低且不穩定，若采用傳統放射免疫分析法進行檢測，無法准確區分維生素的分型，僅能檢測出維生素D的總含量。貿然做出診斷或治療，容易出現維生素D中毒或治療無效的情況。

如今有越來越多的實驗室采用LC-MS/MS方法進行維生素檢測。該質譜分析方法比放免法具備更高的特異度和靈敏度，可以同時定量維生素D2和D3的單一濃度，同時也更加安全。

二、市場分析

1. 政策分析

1.1 國際產業政策

世界各國紛紛制訂計劃並加大扶持力度，力圖占據質譜儀領域的領先地位，美國和日本是質譜技術領域的龍頭國家。

美國能源部于2003 年發布了《未來二十年重大科學裝備計劃》，爲重大科學儀器設備、設施和裝備提供了戰略框架和發展思路，並爲每年能源部的政策與資助決策提供指導方針。國家科學基金會（NSF）還專門爲大型科研儀器設備的建造和購置設立了“大型科研設備及設施冶專項資金賬戶”。另外，美國政府也鼓勵各大儀器公司與大學合作，加大自主研發投入力度。

日本2002年就制訂了高精密科學儀器振興計劃，將科學儀器創新作爲國家發展戰略，並從2004年起斥巨資研發世界尖端分析計算測量儀器。同時，日本政府規定，購買本國產的儀器可享受免稅優惠，以支持國內重大科學儀器的發展。

1.2 國內產業政策

由于起步較晚，國內臨床質譜相關政策目前並不完善，例如新生兒篩查等具體檢測內容並沒有明確檢測要求。但近年來相關政策正在陸續出台，多家質譜儀及相關試劑盒有望于2018年陸續獲批，總體政策方向也積極鼓勵質譜產業發展：


此外，如《水質苯胺類化合物的測定氣相色譜-質譜法》、《海洋沉積物中正構烷烴的測定氣相色譜—質譜法》等多項質譜檢測方法近年來也被納入國家標准。

2. 市場容量

雖然自1912年英國物理學家Joseph John Thomson研制出世界上第一台質譜儀開始已逾百年，但質譜的應用仍然遠不如基因測序等檢驗方法普及，特別是在臨床質譜方面，國外發展僅十余年。

然而，近年來，隨着質譜技術的發展和市場推廣的逐漸成熟，全球範圍內質譜现有產品銷售增速迅猛，進入快速發展期。在國內，質譜檢測市場還有較大的想象空間。

全球範圍內的多家研究公司及媒體主導了對質譜市場的統計和研究：


由上表統計可見，多數研究機構認爲質譜儀器擁有超過50億美元的全球市場。根據中泰證券數據顯示，2016年美國臨床質譜銷售量約700台，若以30萬美元爲台單價，則當年美國臨床質譜儀銷售額爲 2.1 億美元。

國內方面，根據衛計委截止到2017年6月底數據，全國三級醫院2286家，二級醫院 8118家，如果每家二級及以上醫院需配備至少一台臨床質譜儀，以100萬人民幣爲台單價，則中國臨床質譜儀的市場總量將達到104億人民幣，（2286+8118）×1台×100萬人民幣=104億人民幣。

3. 國內外發展現狀對比

國外質譜技術發展成熟，儀器制造寡頭壟斷。美國和日本是質譜儀新技術的主要來源國，在技術創新領域居于主導地位，實力雄厚。截至2016年，美國以1511項專利排名第，占最近二十年總量的35.45％；日本以1156項專利排名第二，占比27.12％；中國以638項專利排名第三，占比14.97％；英國以318項專利、德國以170項專利分別排名第四和第五。

質譜儀基本被AB SCIEX、安捷倫、賽默飛、布魯克等國外企業壟斷，四大傳統分析儀器制造龍頭占有超過70%的質譜儀市場。2006年，國內東西分析廠推出首台國產商用四極杆氣質聯用儀GC-MS3100，打破了中國在實驗室質譜儀市場上近30年的沉寂。 隨後， 倚靠着各大國家儀器專項的契機和潛在市場爆棚性地增長，各路國產分析儀器廠商紛紛大舉進軍質譜行業，很多海外優秀精英回國的同時在本土還培養起來了很多有經驗的工程開發團隊。目前質譜儀中的很多關鍵技術已經國產化，除了超高分辨的CR和 OrbitTrap之外，其余主流質譜现有產品線，國產廠商均有涉獵。盡管如此， 國內现有產品性能及價格方面仍不敵國外现有產品，中高端質譜完全依賴進口。

據中泰證券統計，目前國內僅梅裏埃和 BD兩家外企、北京毅新博創的微生物質譜獲得CFDA認可。在細菌鑒定和藥敏檢測領域，梅裏埃和西門子占據極大的市場，國產现有產品在未來會有較大進口替代空間。

4. 競爭格局

從公司專利申請數量分析，沃特世、島津、賽默飛、安捷倫、日立公司處于前五位。沃特世和島津的專利申請數量在經曆了2006年的低潮後持續增加，特別是沃特世2011年後專利申請數量迅速增加，質譜儀技術得到了新突破；賽默飛世爾和日立的專利申請數量在2008年達到一個高峰後稍有回落，在2014年又呈現增長的趨勢；安捷倫的專利申請數量在2007年達到高峰後急劇下降，雖然在2011年稍有恢複，但總體下降趨勢明顯，發展遭遇了技術瓶頸。

從市場占有率看，四大傳統分析儀器制造龍頭占有超過70%的質譜儀市場，2016年丹納赫子公司SCIEX市場占有率22%，排在第一位。安捷倫、賽默飛和布魯克市場占有率分別爲20%、17%和16%。waters和島津（梅裏埃）也分別占有13%和10%份額。

從臨床批准现有產品來看，來自CFDA的數據顯示，CFDA最早批准質譜技術應用于臨床在2008年，截至2019年1月，CFDA批准的可應用于臨床的質譜儀共14個，其中進口廠商申報的8個，國產廠商申報的6個。

5. 國外質譜儀市場布局

5.1 SCIEX

SCIEX由多倫多大學航空航天系的 barry france 博士和其他人員于1970年成立，于1981年第一個推出商業三重四極杆串聯質譜分析儀器。作爲生命科學公司，SCIEX一直致力于質譜領域，在英國、美國、德國等多個國家均設有實驗室，提供集成、可靠的儀器儀表分析工具，分析軟件，預先包裝的方法和化學試劑。SCIEX在2010年2月被美國丹赫拿公司（Danaher）收購。

在臨床診斷方面，SCIEX有Citrine MS/MS系統能夠測量低水平的生物標志物和代謝物；分離樣品與質譜聯用的Jasper HPLC 系統；4500 MD提供高靈敏度與高速數據采集的臨床診斷方式。


除了研發推出質譜儀外，SCIEX于2014年和Illumina合作啓動OneOmics項目，旨在創造全球首個多組學雲計算環境。它將基于SWATH技術的下一代蛋白質組學（NGP）和下一代測序（NGS）工具整合在一起。作爲此計劃的一部分，Illumina的應用商店BaseSpace將托管AB Sciex的蛋白質組學雲工具，這使得BaseSpace成爲基因組學和蛋白質組學“大數據”的一站式中心。

5.2 安捷倫（Agilent）

Agilent成立于1999年，總部位于美國加利福尼亞州聖克拉拉市，是由惠普公司分離出來成立的獨立公司。公司致力于生命科學、診斷和應用化學市場領域，爲全世界的客戶提供儀器、服務、消耗品、應用與專業知識。


Agilent的现有產品有GC/MS系列，如5977B GC/MSD用于測定锂電池電解液中的碳酸酯溶劑和添加劑；7000D用于測定多種農藥殘留。LC/MS系列，如6495B LC/TQ可用于高質荷比多肽離子分析；6230B可用于13C-谷氨酰胺定性代謝流分析；LC/MSD可用于治療性蛋白質的 N-糖基化分析。高通量篩選系統，如Rapidfire 360適合整體蛋白質和基于碎片的分析、藥物間相互作用、CYP 抑制、代謝穩定性、Pgp 抑制（地高辛）、血漿蛋白結合率測定、滲透性（Caco-2 和 PAMPA），以及複雜樣品分析等應用。

此外，Agilent還提供離子源、數據庫和譜庫以及應用包。

5.3 賽默飛（Thermo Fisher）

賽默飛世爾科技（Thermo Fisher Scientific）成立于1956年，是全球領先的科學服務公司，爲制藥和生物技術公司、醫院和臨床領域的客戶提供服務。公司有多個系列質譜现有產品：液相/氣相色譜質譜、同位素比質譜（IR-MS）、輝光放電質譜（GD-MS）、電感耦合等離子體質譜（IC-MS）、離子色譜質譜聯用（IC-MS）。2018年賽默飛推出了ISQ 7000 單四極杆GC-MS、Orbitrap ID-X三合一超高分辨質譜儀、TSQ Fortis三重四極杆質譜儀等多款现有產品。

公司還有TargetQuan 3軟件、QtegraTM Intelligent Scientific Data SolutionTM 軟件以及用于法醫毒理學和臨床研究的 ScreenIDTM HRAMTM LC-MS 系統。

5.4 布魯克（Bruker）

Bruker成立于1960年，總部設在德國卡爾斯魯厄和美國麥迪遜。Bruker在生命科學分子研究、應用和制藥應用以及顯微鏡、納米分析和工業應用方面出售科學儀器，提供分析和診斷解決方案。近年來， 布魯克還成爲細胞生物學、臨床前成像、臨床表觀和蛋白質組學研究、臨床微生物學以及分子病理學研究高性能系統的提供商。

質譜儀是Bruker提供的主要现有產品之一，如Trapped Ion Mobilit（TIMS），用于MALDI-MS成像的10kHz掃描激光器（提供真正的像素保真度（10um空間分辨率）），小型質譜儀spotOn。Bruker也提供軟件解決方案，如用于MS成像的SCiLs實驗室，FDA批准的MALDI Biotyper微生物快速鑒定系統，Biopharma Compass和Toxtyper法醫毒物檢測解決方案。

5.5 沃特世（Waters）

Waters成立于1905年，總部設在馬薩諸塞州的米爾福德市，是標准普爾500指數成員單位之一。其生產企業位于馬薩諸塞州米爾福德和陶頓，以及愛爾蘭的維克斯福德，新加坡和英國的曼徹斯特。具體來講，公司致力于設計、制造、銷售超高效液相色譜(UPLC)、高效液相色譜(HPLC)、色譜柱和化學现有產品、質譜(MS)系統、熱分析儀和流變儀，並提供相關服務。

液相色譜質譜聯用技術(LC-MS/MS)在上世紀90年代初開始應用于臨床。沃特世公司作爲先行者，提供IVD系統平台、數 據處理軟件、精簡工作流程、前處理耗材、專業售後支持等一系列完整解決方案服務于臨床檢測。其UPLC Xevo TQD IVD 和UPLC Xevo TQ-S IVD超高效液相色譜串聯三重四級杆質譜系統(UPLC-MS/MS)獲得中國國家食品藥品監督管理總局 批准的醫療器械注冊證。

沃特世UPLC-MS/MS系統可用于分析多種化合物，包括診斷指示物和治療監控化合物，可開展新生兒遺傳代謝病篩查、內分 泌激素檢測、治療藥物監測、維生素檢測、全譜氨基酸分析、中毒原因篩查、生物標志物分析等臨床項目。

5.6 島津（Shimadzu）

島津（Shimadzu）成立于1875年，總部位于日本京都中山區。質譜技術是Shimadzu的9大核心技術之一，獲得2002年諾貝爾化學獎的MALDII技術是就島津公司田中耕一(Koichi Tanaka)的發明。公司擁有氣相色譜-質譜、液相色譜-質譜系列諸多现有產品。僅在2018年慕尼黑上海分析生化展上，公司就展出了Nexis GC-2030、MALDI-8020、LCMS-9030等多台儀器。

以公司现有產品7090 MALDI-TOF/TOF爲例，蛋白質組學和成像是MALDI-7090主要的應用領域，從蛋白質結構、修飾與功能研究，到LC-MALDI“鳥槍”法鑒定，再到自上而下完整蛋白質的測序。MALDI-7090具備真正20kHz的He碰撞高能碰撞誘導裂解(高能CID)，在分析翻譯後修飾方面(PTMs)中將發揮很大的作用。除此以外，可在手動模式下獲得更多全範圍的MALDI應用，比如：脂質結構分析，高能CID能提供飽和脂肪酸鏈的結構信息，用MALDI分析來表征小分子結構。

Shimadzu還開發了對應AXIMA微生物鑒定系統的高精度細菌識別軟件Strain Solution，MALDI Solution等軟件解決方案。

6. 國內質譜儀市場布局

6.1 安圖生物

安圖生物創立于1998年，是國內臨床診斷領域龍頭企業之一，專注于體外診斷試劑和儀器的研發、制造、整合及服務，现有產品涵盖免疫診斷、微生物檢測、生化診斷等領域，能夠爲醫學實驗室提供全面的现有產品解決方案和整體服務。2016年9月1日，鄭州安圖生物工程股份有限公司在上海證券交易所挂牌上市。

2017年9月，安圖生物在杭州舉辦新品發布會，正式對外發布 “微生物質譜Autof ms1000”。Autof ms1000是一台爲中國用戶量身定做的基質輔助激光解析電離飛行時間質譜儀（MALDI-TOF MS，英文名Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization Time of Flight Mass Spectrometry），主要用于細菌、酵母樣菌、絲狀真菌和分枝杆菌等檢測。具有快速、准確、高通量等特點，擁有超過2000菌種數據的中國本土化微生物數據庫。

6.2 博晖創新

北京博晖創新生物技術股份有限公司成立于2001年，現已成爲一家集研發、生產、銷售及售後服務爲一體的生物醫療高新技術企業。公司總部坐落于北京市中關村生命科學園。2015年博晖公司全資收購Advion，聚焦質譜分析在生命科學領域中的應用，研發推出了ICP-MS電感耦合等離子體質譜儀器。

公司質譜现有產品有Expression CMS系列、TLC-CMS系統以及ICP-MS等。Expression CMS系列是專爲有機合成實驗室設計的單四級杆小型台式質譜儀。 TLC-CMS系統提供自動化、軟件點擊、視覺精確定位和提取化合物等一系列薄層色譜板分析模式，可用于複雜混合物分析。最新研制的SOLATIONE ® ICP-MS，具備高靈敏度和高通量等優點，既能用于各類常分析，也可爲高端科研提供有力的支持。此外，公司现有產品還涉及液相色譜系統等接口技術以及離子源。

6.3 天瑞儀器

江蘇天瑞儀器股份有限公司總部位于江蘇省昆山市，公司從事光譜、色譜、質譜等分析測試儀器及其軟件的研發、生產和銷售。公司有氣相色譜質譜聯用儀GC-MS 6800系列和7000系列、3種飛行時間質譜聯用儀，也有液相色譜質譜聯用儀LC-MS 1000，電感耦合等離子體質譜儀ICP-MS 2000。

6.4 東西分析

東西分析前身爲1988年成立的“北京東西電子技術研究所”，專注于生產色譜、光譜、質譜及其配套现有產品。2007 年東西分析推出了國內首台自主研發的商品化氣質聯用儀GC-MS 3100。目前質譜儀包含在EWAI、GBC、Extrel三個系列中。其中Extrel對應的MAX系列研究型法蘭式質譜儀爲三重四極質譜， 可以根據客戶的需要，提供六極或八極杆、離子偏轉器等多種客戶化定制部件，可應用于大分子納米團簇，等離子體，生物大分子，CVD，ESI電噴霧檢測等領域。

6.5 禾信儀器

廣州禾信儀器股份有限公司成立于2004年，向環境監測、氣象、工業生產、醫藥等多領域提供質譜儀器现有產品及技術服務，包括在線單顆粒監測系統、在線VOCs及惡臭氣體監測系統、在線氣相色譜質譜聯用系統、環境汙染源在線溯源系統等質譜儀器现有產品。

在生物醫藥方面，禾信儀器有大氣壓電離飛行時間質譜儀（API-TOFMS）和CMI 1600微生物鑒定質譜儀兩款。API-TOFMS可用于食品、藥物、蛋白質分析等領域；CMI 1600是一款基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜儀（MALDI-TOF MS），特別適用于生物混合樣品，可以直接對蛋白、多肽、DNA等生物大分子進行分析，同時也更加安全。

三、質譜趨勢分析

1. 質譜技術核心與趨勢

質譜技術硬件研究的兩個核心問題是質量分析技術和離子化方法。對第三方檢測公司而言，檢測方法以及檢測結果的分析手段也是主要研究方向之一。而對微生物菌種檢測等實際應用來說，數據庫也是核心壁壘。數據庫中圖譜的質量、數量都將直接影響鑒定的成功率與准確率。

隨着現場檢測對分析儀器的大量需求，分析儀器便攜式和小型化已經成爲當今該類儀器的發展趨勢。我國學者在質譜儀器小型化方面已有不少成果。儀器小型化不但有很好的學術價值，同時也能帶來明顯的經濟效益。

離子源近年來一個新發展趨勢是能夠直接分析自然原始狀態的樣品。直接分析自然原始狀態的樣品，即不論是固態樣品還是液態樣品，均能以最少的前處理甚至是“零處理”條件下，在大氣環境下直接對其進行分析。

其中有代表性的技術爲2004年Cooks團隊開發出的解析電噴霧電離（Desorption Electrospary Ionization，DESI）和2005年Cody團隊開發出的實時直接分析（Direct Analysis in Real Time，DART）。

近年來諸多公司也開始聯合開發軟件，搭建平台，利用數據量搶占優勢。

2. 質譜技術優缺點

2.1 質譜技術優點

——定性鑒定能力強，每種化合物質譜圖幾乎獨一無二；

——分析混合物能力強，一次可分析多種物質；

——靈敏度高，抗幹擾能力強，能排除相同質量化合物幹擾；

——需要樣本少，分析速度快，檢測通量大。

2.2 質譜技術缺點

——質譜平台建設投入成本高，國內醫院擁有儀器數不多；

——檢測結果受基質效應和離子抑制影響，結果重現性較差；

——自動化程度不如免疫分析方法；

——由于CFDA准入的關系，質譜技術應用會受到制約。

四、退出參考

2015年及之後，質譜儀行業各大寡頭頻頻並購相關企業發展自身现有產品線，意圖搶占市場先機。