DART?一下，你就知道

　　　　——訪IonSense公司總裁兼首席執行官Brian Musselman博士

　　 【導語】不久前John Fenn的逝世消息讓許多人沉思和緬懷，因為他發明了用于當今所有液質聯用的ESI源，讓現今約80％的有機物可以用基于ESI的質譜來實現定性或定量分析。科學家們還在持續推動離子源技術的革新，比如：不依賴于液相分離、直接實現樣品離子化的大氣壓電離(Ambient Ionization)技術；這種革新將使綠色、低碳、現場、快速的質譜分析成為可能。而迄今為止，最成功的商品化大氣壓電離技術就是IonSense公司生產的、曾獲得Pittcon金獎和R & D 100大獎的DART技術。近日，分析測試百科網記者采訪了美國IonSense公司的總裁兼首席執行官Brian Musselman博士，將為我們揭秘更多DART技術，并展現其讓人激動的應用前景……

　　

　　IonSense公司總裁兼首席執行官Brian Musselman博士（左），DART?大中華區獨家代理華質泰科生物技術有限公司首席技術官劉春勝博士（右）

IonSense總裁：30年質譜背景 市場運營高手

　　早在密歇根州立大學的美國國家衛生研究院質譜實驗室做管理者時，Musselman博士就已經開始了質譜的儀器研發。獲得生物化學博士學位后，Musselman博士進入JEOL美國公司任產品經理，之后又加入了PerSeptive生物系統公司（后被ABI收購）任全球市場總監。2000年，Musselman博士成立了自己的公司—— SciMarket Strategies，做新產品及其商業化信息方面的業務，生產大氣壓MALDI 源的Mass Tech和生產大氣壓光電離源(APPI)的Syagen Technology都是該公司的客戶。

　　2005年，IonSense公司成立，并與JEOL美國公司聯合推出了商品化的新型實時直接分析離子源——DART技術。同年，DART獲得了2005年度匹茲堡金獎和R&D 100創新大獎。Musselman博士于2006年加入IonSense公司，憑借其在市場、產品研發方面的豐富經驗和30年從事質譜工作的經歷，Musselman博士帶領研發團隊，成功實現了DART與Thermo、Agilent、Bruker、Waters 和 ABSciex等各大質譜公司儀器的聯接，目前Musselman博士任IonSense公司總裁兼首席執行官。

Pittcon及 R&D金獎產品 推動質譜技術顯著進步

　　DART由JEOL美國公司的Chip Cody博士和Jim Laramee博士發明，目標是利用低能量電子產生完整的分子離子（GC/MS所用的高能量電子束碎裂分子離子-編者按），而以前的這種過程要在超高真空中才能實現。兩位博士嘗試著在敞開大氣下完成這一過程，他們做到了，于是，實時直接分析技術誕生了！隨后，他們通過加熱載氣（氦氣或氮氣）來提高樣品揮發性，增加了第三維的化合物分離。DART的出現不僅僅為化學分析提供了一項可以解決他們實際問題的新技術，敞開大氣壓下完成分析也標志著質譜技術的顯著進步！（ DART原理 ）

　　DART原理圖示

LC/MS確立金標地位 DART引領新航程

　　繼GC/MS技術之后出現的LC /MS技術，是一項非常強大的分離分析技術，已經成為業界公認的金標。無論是LC/MS 還是GC/MS技術，都能夠將分離后的或富集后的化合物譜帶引入離子化區、并在同時降低無關分子進入離子化區的幾率。消除無關分子干擾（又稱為基質效應）和優化LC/MS方法是試驗人員的重要工作，然而，創建和優化方法常常是非常耗時的，大多數情況下分析人員還可能缺乏必要的時間或知識經驗。

　　作為一種新型的分析技術，Musselman博士回答了記者關于“DART如何做到3S+2A”的問題。他說道：在分析化學家關注的3個“S”（靈敏度/速度/選擇性 sensitivity/speed/selectivity）中，DART技術極其顯著的特征是快速（speed），它可以在幾秒鐘內直接從樣品表面或敞開大氣的條件下產生離子。一旦產生了離子，DART就會使用同樣的質譜方法（正如LC/MS所使用的）來實現選擇性和靈敏度。這些方法比如：FDA用于幾百種農殘分析的超高分辨技術 和 鑒定后實現定量分析的MS/MS技術等。所以， DART可以兼容各種質譜分析器，來實現樣品的分離和定量未知物，而無需預先知道分子信息。如果知道分子信息，就可以建立LC/MS或者 LC/MS/MS方法，并且應用于常規的QC方法。這樣，“speed”方面的強項就成為了分析化學家選擇DART作為理想的快速篩查方法的重要理由：僅需幾分鐘完成方法開發，無需溶劑、無需柱子、無需等待LC分離的時間。

　　最初的DART技術引入樣品的唯一方法是通過物理推送的方法將樣品送入離子化區。這固然是一種有效的方法，但如果想要定量（實現好的accuracy）并且獲得良好的靈敏度（sensitivity），就需要更加自動化（automatic）和重現的樣品引入方法。現在的DART有8種不同的自動進樣模式可供選擇，其中包括 SVP型機器人程序進樣，這一技術大大簡化了分析化學家的工作。

獨一無二：譜圖簡單、真正商品化、無需知道物質任何信息、立等可取

　　目前，也有一些其他的敞開大氣方法，如DESI 和DBDI，但這些方法和DART是大不相同的。DESI使用的是高壓（high-pressure）電噴霧離子化（ESI）技術從物體表面轉移離子，通過高壓吹送物體表面的分子使其溶解到ESI溶劑中；這要求分子一定是電噴霧相容的，迄今為止DESI源相關的研究主要集中在多肽和蛋白的成像領域。 DBDI源是氣相離子化的機理，這與DART相似，通常用于在氣體狀態下激發分子。但DART是一種更加工業化、商品化的離子化技術（真正商品化、高可靠性、高穩定性、高靈敏度、自動化等等）。DART僅產生質子化的分子，所以不用擔心鈉和鉀及其他緩沖鹽的影響。 DESI譜圖中出現很多陽離子加合物，而在DART譜圖中則不會產生這些加合物，這就是使用DART的主要優勢。它可以在正離子模式下產生質子化的分子，或在負離子模式下產生去質子化的分子，我們知道，在定量的過程中，大家往往只關注一種離子，DART具有這種優勢。

　　采訪過程中，Musselman博士自信地表示，DART是獨一無二的技術，通過改變氣體溫度，可以對某種物質進行熱梯度分析，而不需要事先知道該物質的任何信息。DART的分析對象可以是固體、液體或者氣體。一塊煤，一個塑料玩具，或者像植物的根都可以用 DART分析，不到五分鐘就可以完成主成分分析。利用分析結果可以尋找確定代表該物質的指紋或標志物，接下來僅需要幾秒鐘便可以對采自于該物質的樣品或類似樣品進行定性和定量分析。

新一代DART：操控自如 應用廣泛

　　使用DART表征物質的強大能力意味著科學家可以快速檢測和鑒定成品和原材料產品中的雜質，使公司生產產品（如藥品、食品）免受雜質污染，并全程控制質量。

　　最初的DART沒有自動化設備，操作程序復雜。為此，IonSense公司的工程師對DART源進行完整的自上而下的重新的工程設計，為客戶提供了一個基于網絡瀏覽器的控制程序，可以自動選擇優化的操作設置。這一代新產品叫做DART SVP（即IonSense公司在中國開始銷售的產品），操作簡便是該設備的重要特性。

　　

新一代DART-SVP：具有標準的電壓和壓力，可用iTouch操控

　　DART-SVP這個名字表示DART具有標準的電壓和壓力（standardized voltage and pressure）。Musselman博士介紹，他們找到了 DART的最佳工作條件，并且專門設計了氣體傳輸和壓力控制設備來實現該條件，這種設計非常有利于服務客戶。利用可復制的組件來建立一個模塊化系統，基于 WEB的服務器芯片內置在單元中可實現持續的監控，程序會告訴我們什么組件是失效的，從而可為安裝支持工程師送遞正確的組件。“目前，我們在每個業務部門已定位了關鍵組件，并對各地的技術支持進行培訓，最大限度地減少停機時間。”

　　DART在中國銷售之前，已經申請ZL研發了新的接口——VAPUR，目的是向所有主要的質譜供應商提供接口。“目前，我們在Thermo、Agilent、Waters,、 Bruker 和AB SCIEX的質譜上都能安裝DART源，需要強調的是，其中一些質譜甚至已經使用了15年之久。”

　　 IonSense公司最早的DART客戶是美國政府，實驗室遍布全美各地。比如，DART用于特勤局的貨幣檢查、國會圖書館的文檔驗證，多個FDA的部門在用DART研究方法，包括農殘、包裝中化學物質的浸出及摻假檢查。在全美和世界各地的法醫法檢中心（包括中國）領域，DART的應用也很廣泛。在世界著名藥物研發實驗室，如Merck、Pfizer、 Astra Zeneca等，都能看到DART的身影。Musselman博士預測， DART的快速篩查能力將在傳統中藥（TCM）/天然產物研究中將得到廣泛應用，這些領域的難題都源于原料不容易表征。 “高質量的檢測結果必定有助于生產出高質量的產品，這是每個生產者應該追求的目標！”

從客戶中來 到客戶中去

　　關于如何真正地為客戶服務，Musselman博士表示，“我們拜訪客戶的目的在于，我們非常感興趣想知道客戶想要分析什么樣的樣品。你永遠不知道下一個該開發什么樣的DART實驗模塊，毫無疑問客戶將告訴你他們想要什么。”

　　當本網記者請Musselman博士為中國的儀器研發提些建議的時候，Musselman博士頗有感觸地講到，“我建議儀器研發者讓自己研發的產品用起來，具體來說，就是要對潛在客戶進行一些演示，并且傾聽客戶的意見。如果客戶覺得產品不錯就會反饋給你相關信息，如果客戶沒有告訴你足夠多，那么你就應該努力把產品做得更好，然后再重新回到客戶那里進行應用實踐檢驗。”

     

    【編后語】在互聯網上搜索信息，有句話叫“百度一下，你就知道！”對于質譜分析工作者來說，當拿到一個完全的未知物，想起繁瑣的預處理和不可預見的結果，您可能就發愁。好了，現在不用愁了，因為——

       “DART一下，你就知道！”

相關閱讀：

DART新應用：食品和藥物快速篩查

專題：DART實時直接分析質譜離子源 

Brian Musselman 博士簡介

　　Brian Musselman 博士畢業于Michigan State University生物化學專業。曾任Faberge International化學家，CPC Inc.分析化學家，Michigan State University 質譜中心主任。Musselman博士于1987-1995年間，加入JOEL (美國)總部，歷任質譜產品部經理，質譜應用部經理，國際市場部高級經理。并于1995-2000年加入PE Biosystems (后稱Applied Biosystems, ABI，和Life Technologies， 現為AB SCIEX)生物質譜部全球市場高級總監。2000年后發起成立高科技咨詢公司MicroPhage 和SciMarket Strategies。2006-至今為美國IonSense公司總裁兼首席執行官。Musselman 博士發表論文40多篇，曾獲Pittcon’97 ESI-TOF質譜發明銀獎，IR100’94 臺式高分辨GCMate質譜發明獎等大獎。Musselman 博士曾兼職國際知名學術組織美國質譜學會ASMS(1993-1995)副總裁，和美國生物分子資源與設施聯合會ABRF(2004-2008) 委員。2006年至今擔任實驗室自動化聯合會(ALA)委員。2008年至今為美國生物分子資源與設施聯合會ABRF 主席。


關于華質泰科生物技術（北京）有限公司

　　 華質泰科生物技術（北京）有限公司（簡稱 “華質泰科” 或 “ASPEC”）是一家為用戶提供生物分析和測試儀器總體解決方案的專業供應商，在制藥、食品與藥品安全檢測、生命科學、臨床檢驗、物證分析、生物預警、環保、化工、材料制造、三方檢驗等領域提供端到端的領先產品與服務。

　　 華質泰科是美國IonSense 公司DART? 實時直接分析質譜儀技術以及產品在大中華地區的獨家代理商。目前，全球頂尖三方檢驗機構、藥廠、美國聯邦調查局、美國食品藥品管理局、大學研究院等300 多個實驗室中每天進行的大約10萬個樣品的分析檢測都在使用DART?系列產品。

　　 面對日益增長的、復雜的生物及化學樣品分析需求及法規的全球化挑戰，華質泰科將提供全方位的一站式項目咨詢、方法開發、人員培訓、設備保養、數據分析及結果發布等服務，同時，為專業領域用戶定制先進的行業解決方案。

　　 華質泰科由中國高科技分析測試領域中最具創新能力的企業家團隊創辦，致力于引領行業領域中的技術發展潮流，通過專業的技術為客戶獲得更多、更好的投資回報。