安益譜 Cassitrap120K：中國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)四極桿 - 傅里葉靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀的技術(shù)突破與應(yīng)用
一、引言：超高分辨質(zhì)譜的國(guó)產(chǎn)化里程碑
在現(xiàn)代分析檢測(cè)領(lǐng)域，超高分辨質(zhì)譜儀憑借 “百萬分之一級(jí)質(zhì)量精度”“十萬級(jí)分辨率” 的核心優(yōu)勢(shì)，成為復(fù)雜基質(zhì)中未知物篩查、痕量污染物鑒定、蛋白質(zhì)組學(xué)深度分析等高端場(chǎng)景的 “不可替代工具”。長(zhǎng)期以來，全球超高分辨質(zhì)譜市場(chǎng)被國(guó)際品牌壟斷，核心技術(shù)（如傅里葉變換離子回旋共振、軌道阱）受限于國(guó)外專利，國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室需依賴進(jìn)口儀器，面臨 “價(jià)格高昂、維護(hù)周期長(zhǎng)、定制化響應(yīng)慢” 等痛點(diǎn)。
2025 年，蘇州安益譜打破技術(shù)壁壘，推出Cassitrap120K 四極桿 - 傅里葉靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀—— 這是中國(guó)首臺(tái)自主研發(fā)的四極桿 - 傅里葉靜電阱聯(lián)用超高分辨質(zhì)譜儀，不僅實(shí)現(xiàn) “傅里葉靜電阱” 核心部件的國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)與制造，更以 “最高 12 萬分辨率、全譜采集優(yōu)勢(shì)、多模式靈活切換” 的性能，對(duì)標(biāo)國(guó)際頂尖超高分辨質(zhì)譜儀，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在高端超高分辨質(zhì)譜領(lǐng)域的技術(shù)空白，標(biāo)志著我國(guó)質(zhì)譜技術(shù)正式邁入 “超高分辨自主化” 時(shí)代。
二、Cassitrap120K 的核心技術(shù)突破：傅里葉靜電阱的 “中國(guó)方案”
超高分辨質(zhì)譜的核心在于 “質(zhì)量分析器”，Cassitrap120K 創(chuàng)新性采用 “四極桿 - 傅里葉靜電阱” 聯(lián)用架構(gòu)，其中自主研發(fā)的傅里葉靜電阱質(zhì)量分析器是技術(shù)突破的核心，通過獨(dú)特的離子捕獲與檢測(cè)機(jī)制，實(shí)現(xiàn) “高分辨率、高質(zhì)量精度、寬動(dòng)態(tài)范圍” 的三重性能飛躍。
（一）最高 12 萬分辨率：破解 “復(fù)雜基質(zhì)分離難題”
分辨率是衡量質(zhì)譜儀分離相近質(zhì)量數(shù)離子能力的關(guān)鍵指標(biāo)，例如在環(huán)境樣品中篩查 “多溴二苯醚同分異構(gòu)體”（質(zhì)量差僅 0.002Da）、生物樣品中鑒定 “同分異構(gòu)體代謝物” 時(shí)，需超高分辨率才能實(shí)現(xiàn)有效分離。Cassitrap120K 的傅里葉靜電阱通過兩大設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分辨率突破：
- 離子捕獲優(yōu)化：采用 “雙曲面靜電阱” 結(jié)構(gòu)，通過精密電場(chǎng)設(shè)計(jì)，將離子限定在阱內(nèi)進(jìn)行周期性振蕩，振蕩頻率與離子質(zhì)荷比（m/z）嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，較傳統(tǒng)線性離子阱的離子捕獲效率提升 40%，為高分辨率檢測(cè)提供充足離子源；
- 傅里葉變換算法升級(jí)：搭載自主研發(fā)的 “高速傅里葉變換信號(hào)處理芯片”，可實(shí)時(shí)采集離子振蕩信號(hào)并轉(zhuǎn)化為質(zhì)量譜圖，在 m/z 200 處分辨率最高可達(dá) 12 萬（國(guó)際主流超高分辨質(zhì)譜儀分辨率通常為 10 萬～15 萬），能夠有效分離 m/z 281.0785（如鄰苯二甲酸二丁酯）與 m/z 281.0812（基質(zhì)干擾離子），解決復(fù)雜基質(zhì)中 “共流出離子難以區(qū)分” 的行業(yè)痛點(diǎn)。
（二）高質(zhì)量精度：實(shí)現(xiàn) “未知物精準(zhǔn)定性”
質(zhì)量精度（通常以 “百萬分之一” ppm 為單位）決定未知物鑒定的準(zhǔn)確性，例如在食品安全未知污染物篩查中，需通過 “實(shí)測(cè)質(zhì)量與理論質(zhì)量的偏差≤5ppm” 才能確定化合物分子式。Cassitrap120K 通過 “硬件校準(zhǔn) + 軟件算法” 雙重保障，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量精度：
- 動(dòng)態(tài)質(zhì)量校準(zhǔn)：內(nèi)置 “全氟三丁胺（PFTBA）在線校準(zhǔn)源”，可實(shí)時(shí)向離子阱中注入校準(zhǔn)離子，自動(dòng)校正質(zhì)量軸偏差，將長(zhǎng)期質(zhì)量精度控制在≤2ppm（如測(cè)定利血平標(biāo)準(zhǔn)品，理論 m/z 609.2807，實(shí)測(cè) m/z 609.2818，偏差僅 1.8ppm），遠(yuǎn)優(yōu)于國(guó)際品牌 “≤5ppm” 的常規(guī)指標(biāo)；
- 離子信號(hào)降噪：采用 “低溫降噪檢測(cè)器”，將檢測(cè)器工作溫度降至 - 20℃，減少電子噪聲對(duì)信號(hào)的干擾，在檢測(cè)低濃度離子（如 pg 級(jí)農(nóng)藥殘留）時(shí)，仍能保持穩(wěn)定的質(zhì)量精度，確保未知物分子式推導(dǎo)的準(zhǔn)確性。
（三）全譜采集優(yōu)勢(shì)：捕捉 “瞬時(shí)離子信號(hào)”
傳統(tǒng)三重四極桿質(zhì)譜儀需預(yù)設(shè) “目標(biāo)離子對(duì)” 進(jìn)行選擇檢測(cè)，無法捕捉未知離子信號(hào)；而 Cassitrap120K 的傅里葉靜電阱采用 “全譜采集模式”，可在一次分析中捕獲 m/z 50~2000 范圍內(nèi)的所有離子信號(hào)，無需提前設(shè)定目標(biāo)物，尤其適合未知物篩查與非靶向分析：
- 在環(huán)境水樣未知污染物篩查中，一次進(jìn)樣即可采集水樣中所有可離子化化合物的譜圖，結(jié)合數(shù)據(jù)庫匹配，可快速發(fā)現(xiàn)未預(yù)設(shè)的新型污染物（如新型全氟化合物）；
- 在藥物代謝研究中，全譜采集可捕捉藥物代謝過程中產(chǎn)生的瞬時(shí)中間產(chǎn)物，為代謝通路解析提供完整的數(shù)據(jù)支撐，避免因預(yù)設(shè)離子對(duì)遺漏關(guān)鍵代謝物。
三、靈活工作模式：適配從 “常規(guī)檢測(cè)” 到 “高端分析” 的全場(chǎng)景需求
Cassitrap120K 創(chuàng)新性設(shè)計(jì) “單四極桿低分辨模式、四極桿 - 靜電阱串聯(lián)高分辨模式、四極桿 / 靜電阱并聯(lián)混合模式” 三種工作模式，可根據(jù)不同檢測(cè)需求靈活切換，既滿足常規(guī)定量檢測(cè)的高效性，又具備高端未知物分析的專業(yè)性，實(shí)現(xiàn) “一臺(tái)儀器覆蓋全場(chǎng)景”。
（一）單四極桿低分辨模式：常規(guī)檢測(cè)的 “高效選擇”
在食品常規(guī)農(nóng)藥殘留定量、環(huán)境常規(guī)污染物篩查等場(chǎng)景中，無需超高分辨率，更注重檢測(cè)效率與成本控制。Cassitrap120K 的單四極桿模式（Scan/SIM）可快速完成常規(guī)檢測(cè)：
- Scan 模式：?jiǎn)嗡臉O桿快速掃描 m/z 50~1000 范圍，適合樣品快速定性與基質(zhì)初篩，分析速度可達(dá) 10 張譜圖 / 秒，較傳統(tǒng)超高分辨質(zhì)譜儀的常規(guī)模式快 3 倍；
- SIM 模式：聚焦目標(biāo)離子（如農(nóng)藥殘留的特征離子）進(jìn)行檢測(cè)，靈敏度可達(dá) 0.1ng/mL，滿足《GB 23200 系列》食品安全標(biāo)準(zhǔn)中常規(guī)農(nóng)藥殘留的定量要求，且分析時(shí)間短（單樣品檢測(cè)僅需 5min），適合批量樣品快速檢測(cè)，運(yùn)維成本較高分辨模式降低 60%。
（二）四極桿 - 靜電阱串聯(lián)高分辨模式：高端分析的 “核心武器”
在未知物鑒定、痕量污染物結(jié)構(gòu)解析、蛋白質(zhì)組學(xué)深度分析等高端場(chǎng)景中，需 “高分辨率 + 高特異性” 的雙重保障。Cassitrap120K 的 “四極桿 - 靜電阱串聯(lián)模式” 實(shí)現(xiàn) “靶向篩選 - 碎裂 - 高分辨檢測(cè)” 的全流程分析：
- 四極桿篩選（Q1）：作為 “質(zhì)量過濾器”，精準(zhǔn)篩選目標(biāo)母離子（如未知污染物的分子離子），排除大量基質(zhì)干擾離子，提高后續(xù)檢測(cè)的特異性；
- 碰撞碎裂（Collision Cell）：將 Q1 篩選的母離子導(dǎo)入碰撞室，在高純氮?dú)庾饔孟滤榱褳樘卣髯与x子，獲取化合物的結(jié)構(gòu)信息（如官能團(tuán)斷裂情況）；
- 傅里葉靜電阱檢測(cè)（FT Trap）：對(duì)碎裂后的子離子進(jìn)行高分辨全譜檢測(cè)，通過子離子的精確質(zhì)量與豐度比，推導(dǎo)化合物結(jié)構(gòu)。例如在土壤中新型持久性有機(jī)污染物篩查中，先通過 Q1 篩選 m/z 400~500 的可疑離子，再經(jīng)碰撞碎裂后，用靜電阱檢測(cè)子離子的精確質(zhì)量（如 m/z 256.0345、m/z 187.0218），結(jié)合質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫匹配，可快速鑒定出新型溴代阻燃劑的結(jié)構(gòu)。
（三）四極桿 / 靜電阱并聯(lián)混合模式：復(fù)雜樣品的 “高效解析方案”
在復(fù)雜基質(zhì)樣品（如生物體液、食品提取物）分析中，常需同時(shí)完成 “已知物定量” 與 “未知物篩查”，傳統(tǒng)儀器需分兩次分析，效率低下。Cassitrap120K 的 “并聯(lián)混合模式” 通過雙通道設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn) “一次進(jìn)樣，雙重分析”：
- 四極桿通道：同步檢測(cè)預(yù)設(shè)的已知目標(biāo)物（如食品中的 10 種常見真菌毒素），完成定量分析；
- 靜電阱通道：同時(shí)采集全譜離子信號(hào)，進(jìn)行未知物篩查（如是否含有未預(yù)設(shè)的新型真菌毒素）；
- 例如在谷物樣品分析中，一次進(jìn)樣即可完成 “黃曲霉素 B?等已知毒素的定量” 與 “新型鐮刀菌毒素的未知篩查”，分析效率較傳統(tǒng)方法提升 1 倍，且避免樣品重復(fù)前處理帶來的誤差。
四、多領(lǐng)域應(yīng)用：從 “基礎(chǔ)研究” 到 “產(chǎn)業(yè)質(zhì)控” 的全鏈條賦能
Cassitrap120K 的高分辨率、高質(zhì)量精度與多模式優(yōu)勢(shì)，使其在環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、生命科學(xué)、藥物研發(fā)四大核心領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特價(jià)值，為高端分析需求提供國(guó)產(chǎn)化解決方案。
（一）環(huán)境監(jiān)測(cè)：未知污染物的 “溯源利器”
隨著環(huán)境污染物種類日益復(fù)雜（如新型微塑料、抗生素、全氟化合物），傳統(tǒng)檢測(cè)方法難以覆蓋未知污染物。Cassitrap120K 可實(shí)現(xiàn)：
- 水體未知污染物篩查：對(duì)飲用水、地表水樣品進(jìn)行高分辨全譜分析，結(jié)合 “精確質(zhì)量數(shù)據(jù)庫”（如 HRMS 環(huán)境污染物數(shù)據(jù)庫），可快速識(shí)別未知污染物（如新型全氟己基磺酸衍生物），并通過串聯(lián)模式解析其結(jié)構(gòu)，為污染溯源提供依據(jù)；
- 土壤復(fù)雜污染物鑒定：針對(duì)土壤中 “多組分、多形態(tài)” 污染物（如重金屬絡(luò)合物、農(nóng)藥降解產(chǎn)物），利用 12 萬高分辨率分離相近質(zhì)量的干擾離子，精準(zhǔn)定量 pg 級(jí)污染物，滿足《GB 15618-2018 土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)痕量污染物的檢測(cè)要求。
（二）食品安全：新型風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的 “預(yù)警屏障”
食品安全領(lǐng)域常面臨 “新型非法添加劑、未知真菌毒素、農(nóng)藥降解產(chǎn)物” 等風(fēng)險(xiǎn)，Cassitrap120K 可構(gòu)建 “從篩查到確證” 的完整檢測(cè)體系：
- 新型非法添加劑識(shí)別：如在保健食品中篩查未獲批的新型減肥成分（如氟西汀衍生物），通過全譜采集捕捉可疑離子，結(jié)合高質(zhì)量精度推導(dǎo)分子式（如 C??H??F?NO，精確質(zhì)量 309.1342），再經(jīng)串聯(lián)模式解析結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)快速確證；
- 真菌毒素多形態(tài)分析：對(duì)谷物中黃曲霉素的 “糖苷化、甲基化” 衍生物（與母體毒素質(zhì)量差僅 16Da 或 14Da），利用高分辨率有效分離，避免因干擾導(dǎo)致的假陽性，精準(zhǔn)定量 μg/kg 級(jí)衍生物，填補(bǔ)傳統(tǒng)方法無法檢測(cè)毒素衍生物的空白。
（三）生命科學(xué)：蛋白質(zhì)組學(xué)與代謝組學(xué)的 “深度工具”
在蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)研究中，需對(duì) “復(fù)雜生物基質(zhì)中的低豐度生物標(biāo)志物” 進(jìn)行精準(zhǔn)鑒定與定量，Cassitrap120K 的性能可滿足：
- 靶向定量蛋白質(zhì)組學(xué)：對(duì)細(xì)胞裂解液中的低豐度蛋白質(zhì)（如信號(hào)通路關(guān)鍵酶），通過串聯(lián)高分辨模式選擇特異性肽段離子（如 m/z 456.2318），實(shí)現(xiàn) fmol 級(jí)定量，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）≤5%，為蛋白質(zhì)表達(dá)差異分析提供可靠數(shù)據(jù)；
- 非靶向代謝組學(xué)：對(duì)血清樣品進(jìn)行全譜代謝物分析，一次性檢測(cè)數(shù)千種代謝物（如氨基酸、脂質(zhì)、有機(jī)酸），利用高質(zhì)量精度（≤2ppm）匹配代謝物數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)的潛在生物標(biāo)志物（如糖尿病患者血清中異常的丙酮酸代謝物）。
（四）藥物研發(fā)：藥物代謝與雜質(zhì)分析的 “關(guān)鍵支撐”
藥物研發(fā)中 “藥物代謝動(dòng)力學(xué)、雜質(zhì)譜分析” 對(duì)質(zhì)譜儀的分辨率與質(zhì)量精度要求極高，Cassitrap120K 可助力：
- 藥物代謝產(chǎn)物鑒定：對(duì)藥物在體內(nèi)的 Ⅰ 相、Ⅱ 相代謝產(chǎn)物（如羥基化、葡萄糖醛酸化產(chǎn)物），通過串聯(lián)高分辨模式解析代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，確定代謝通路，為藥物安全性評(píng)價(jià)提供依據(jù)；
- 藥物雜質(zhì)分析：檢測(cè)藥物中含量?jī)H為 0.1% 的微量雜質(zhì)（如合成中間體、降解產(chǎn)物），利用高分辨率分離藥物主峰與雜質(zhì)峰（質(zhì)量差 0.005Da），結(jié)合精確質(zhì)量推導(dǎo)雜質(zhì)分子式，滿足《ICH Q3A》藥物雜質(zhì)控制要求。
五、行業(yè)意義：中國(guó)質(zhì)譜從 “跟跑” 到 “并跑” 的關(guān)鍵跨越
Cassitrap120K 的推出，不僅是安益譜自主研發(fā)的重大突破，更對(duì)國(guó)內(nèi)分析檢測(cè)行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，推動(dòng)我國(guó)質(zhì)譜技術(shù)實(shí)現(xiàn) “三大跨越”：
（一）核心技術(shù)自主化：打破國(guó)際壟斷
Cassitrap120K 的傅里葉靜電阱、高速傅里葉變換芯片、低溫降噪檢測(cè)器等核心部件均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，無國(guó)外專利依賴，徹底打破國(guó)際品牌在超高分辨質(zhì)譜領(lǐng)域的技術(shù)壟斷，為我國(guó)高端分析儀器的自主可控發(fā)展提供 “標(biāo)桿案例”。
（二）性能對(duì)標(biāo)國(guó)際化：提升國(guó)產(chǎn)儀器競(jìng)爭(zhēng)力
Cassitrap120K 的最高 12 萬分辨率、≤2ppm 質(zhì)量精度、多模式靈活切換等性能，已達(dá)到國(guó)際頂尖超高分辨質(zhì)譜儀水平（如賽默飛 QE 系列、布魯克 maXis 系列），而價(jià)格僅為國(guó)際品牌的 60%~70%，維護(hù)周期縮短至 72 小時(shí)以內(nèi)，大幅降低國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室的使用成本，提升國(guó)產(chǎn)儀器在全球市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
（三）應(yīng)用場(chǎng)景本土化：服務(wù)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)需求
Cassitrap120K 內(nèi)置 “中國(guó)特色數(shù)據(jù)庫”（如中國(guó)食品安全風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫、中國(guó)環(huán)境優(yōu)先控制污染物數(shù)據(jù)庫），并可根據(jù)國(guó)內(nèi)用戶需求定制專屬分析方法（如針對(duì)中藥材中農(nóng)殘與重金屬的同時(shí)分析方法），比國(guó)際品牌更貼合國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求，為國(guó)內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。
六、結(jié)語：以自主創(chuàng)新，開啟超高分辨質(zhì)譜的 “中國(guó)時(shí)代”
安益譜 Cassitrap120K 四極桿 - 傅里葉靜電阱超高分辨質(zhì)譜儀的推出，不僅是一款產(chǎn)品的誕生，更是我國(guó)質(zhì)譜技術(shù)從 “技術(shù)跟隨” 到 “技術(shù)引領(lǐng)” 的重要標(biāo)志。它以 “自主研發(fā)的傅里葉靜電阱” 為核心，以 “多模式靈活適配” 為特色，以 “全場(chǎng)景應(yīng)用賦能” 為目標(biāo)，為國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室提供了 “高性能、高性價(jià)比、高適配性” 的超高分辨質(zhì)譜解決方案。
未來，隨著 Cassitrap120K 的推廣應(yīng)用，我們有理由相信，國(guó)產(chǎn)超高分辨質(zhì)譜儀將在更多高端分析場(chǎng)景中替代進(jìn)口儀器，推動(dòng)我國(guó)分析檢測(cè)行業(yè)實(shí)現(xiàn) “從依賴進(jìn)口到自主可控” 的轉(zhuǎn)變，為我國(guó)食品安全、環(huán)境保護(hù)、生命健康等領(lǐng)域的發(fā)展注入更強(qiáng)動(dòng)力，開啟超高分辨質(zhì)譜的 “中國(guó)時(shí)代”。
