当前位置: 检测仪 >> 检测仪前景 >> 高端仪器质谱仪的国产化趋势
概述:
■质谱仪广泛应用于环境医疗食品及工业过程分析。质谱仪从20世纪20年代出现已有近百年发展历史,一开始用于测量原子质量,随着高分辨率质谱仪出现用于有机化合物分析,随后气相色谱-质谱连用仪出现开始应用到天然有机化合物结构分析,20世纪80年代离子源技术获得快速发展,质谱仪开始应用到生物医学领域。质谱仪一般由进样系统、离子源、质量分析器、检测器等四部件构成,其中,离子源和质量分析器是质谱仪的核心技术。
■环境监测:聚焦PM2.5及VOCs在线分析,国产企业崛起。由于质谱技术发展,特别是在快速分析、直接分析等方面的技术突破,质谱仪在环境监测领域应用日益广泛,已在大气、水质等监测领域成功实现产业化应用。“十三五”的PM2.5源解析需求,“十四五”的VOCs源解析需求,大气污染物的监管至关重要,目前VOCs走航监测车模式处于推广阶段,预计仅政府端每年需采购8.2亿元运维服务。目前以禾信仪器为代表的国内企业强势崛起。
■医疗领域:主要应用于临床检验,国产企业打破海外垄断。由于基质辅助激光解吸电离(MALDI)法及电喷雾电离(ESI)法等软电离法的发展,质谱成为生命科学中最重要的工具之一,临床主要应用在微生物鉴定、新生儿疾病查、维生素检测等领域,目前涌现了禾信仪器、达瑞生物、天瑞仪器、安图生物、毅新博创等优质国产企业,打破海外垄断。
■食品安全:广泛用于品质和卫生项目检测,已有国产企业布局。质谱技术
具有良好的定性以及精确定量功能,可广泛应用于食品中有毒有害物质及非法添加物质分析、转基因食品检测、食品安全快速检测等领域,目前禾信
仪器为代表的国产企业也在加大研发,已有部分产品研发成功,可实现对农残、兽残、非法添加物等多种目标物的快速检测。
■年进口依赖度74%,国产替代需求迫切。年中国质谱仪市场规模约为.2,占全球市场30%左右(-年CAGR≈20.2%)。根据海关总署数据,-我国进口质谱仪由44.7亿元提升至.2亿元(CAGR≈15.3%),进口依赖度由年的94.7%降至年的74.0%,呈现改善趋势;从进口设备国家来看,美国、德国、新加坡、日本是我国质谱仪数量靠前的几个国家。根据SDI统计,目前,全球质谱仪市场主要被国际行业巨头占据,全球质谱仪市场的主要参与者为沃特世、丹纳赫、布鲁克、安捷伦、赛默飞、生物梅里埃、岛津等公司,大约占据全球了90%的市场份额。可喜的是国产质谱仪在环境领域已经初露锋芒,目前医学食品领域也涌现一批优质企业,国产替代序幕拉开。
■企业机会:质谱仪国产化大趋势下掌握核心技术的企业机会。
1.上周组合表现
上周我们推荐组合:晶盛机电、国茂股份、联赢激光、中国电研、恒立液压、天奇股份。截止年8月15日周区间涨跌幅+1.79%,同期机械设备申万指数涨跌幅+2.27%,同比跑输设备指数。组合开始至今组合累计收益率30.56%,跑赢沪深指数32.99pct,跑赢申万机械指数19.73pct。
2.质谱分析,高端定量检测分析法
质谱分析是使待测的样品分子气化,用具有一定能量的电子束轰击气态分子(电子撞击、化学电离、场致电离、激光),使气态分子失去一个电子而成为带电的分子离子,离子生成后,在质谱仪中被电场加速(加速后其动能跟位能相等,mv2/2=zV),当被加速的离子进入磁分析器时,磁场再对离子进行作用,让每个离子按一定的弯曲轨道继续前进,其行进的轨道曲率决定于各离子的质量和所带电荷的比值(m/z)(此时由离子动能产生的离心力(mv2/R)与由磁场产生的向心力(Hzv)相等),通过精确估计这些离子的路径和速度,就可以十分准确的计算出初始原子的质量。
(1)mv2/2=zV;
(2)mv2/R=Hzv;
得出m/z=H2R2/(2V)(质谱基本公式)(m:离子质量,v:离子速度,z:离子电荷,V:加速电压,R:曲率半径,H:磁场强度)
现在所有已知的原子的质量都已经被测量了出来,质谱仪目前最主要的用途是用来分析样品的组成成分。质谱分析的灵敏度特别高,进量通常只要几微克(μg)甚至更少的样本,便可得出一张满意的质朴图,质谱是唯一可以给出分子量,确定分子式的方法,分子式的确定对化合物的结构鉴定至关重要。
质谱图的横轴是单位电荷质量(m/z),纵轴表示离子流强度,通常以相对强度表示,最强的离子流强度定义为%,其他的均以百分数表示,质谱图的解析需要专业人士。
质谱仪(MassSpectrometry)一般由进样系统(InletSystem)、离子源(IonSource)、质量分析器(MassAnalyzer)、检测器(IonDetector)等四部件构成,其中,离子源和质量分析器是质谱仪的核心技术。
质谱仪从20世纪20年代出现已有近百年发展历史,一开始用于测量原子质量,随着高分辨率质谱仪出现用于有机化合物分析,随后气相色谱-质谱连用仪出现开始应用到天然有机化合物结构分析,20世纪80年代离子源技术获得快速发展,质谱仪开始应用到生物医学领域。
在分析样品的质量数之前必须在离子源中将其离子化,分析物的极性决定了离子源的选择。目前各种离子化方法在分析应用价值上各具独特之处,没有单一种类的离子化方法适用于所有的分析需求。对于气相质谱仪(GC/MS),人们一般会选择EI,而ESI则多是液相质谱仪(LC/MS)的配臵,还有MALDI在生物领域有一定应用。
根据《质谱仪通用规范》(标准号:GB/T-),质谱仪根据核心部件质量分析器的不同,可以分为飞行时间质谱仪、四极杆质谱仪、离子阱质谱仪、离子回旋共振质谱仪、磁质谱仪等类型。
质量范围、分辨率是质量分析器的两个主要性能指标。质量范围指质谱仪所能测定的质荷比的范围;分辨率表示质谱仪分辨相邻的、质量差异很小的峰的能力。高分辨率的质量分析器能够将两个质荷比十分相近的被分析物离子信号区分开来。
2.1.广泛应用于环境医疗食品及工业过程分析
质谱分析技术作为产业关键共性技术,在多个行业或领域广泛应用,在环境监测、医疗健康、食品安全、工业过程分析等领域拥有广阔的市场前景。
2.1.1.环境监测:聚焦PM2.5及VOCs在线分析,国产企业崛起
由于质谱技术的发展,特别是在快速分析、直接分析等方面的技术突破,质谱仪在环境监测领域应用日益广泛,已在大气、水质等监测领域成功实现产业化应用。年,环保部出台了《关于开展第一阶段大气颗粒物来源解析研究工作的通知》(环办[]7号),寻找污染物源头的工作拉开序幕,通知要求大部分省会城市在年底,地级以上城市在底摸清PM2.5的主要来源,“十三五”是PM2.5源解析需求的爆发初期。年,全国个细颗粒物(PM2.5)未达标地级及以上城市平均浓度为40微克/立方米,与年相比下降23.1%,提前完成“十三五”目标;但与此同时,臭氧(O3)浓度上升了21%,臭氧污染已成影响各地空气质量的重要因素,而挥发性有机物(VOCs)是臭氧形成的重要前体物,在治理中尤为关键。
目前VOCs走航监测车模式处于推广阶段,按照我国4个直辖市+个地级市+个县级市,目前大多采用租赁模式,根据产业链调研数据,走航监测车的日收费约为2万元,假设每年每个市走航车有2个月的使用时间,则仅政府端每年需要采购8.2亿元((4++)*2*30*2/10,≈8.2亿元),此外工业园区也是VOCs监控的重点区域,即也是质谱仪潜在需求。
年开始,禾信研制的PM2.5在线源解析质谱监测系统开始用于环保行业,禾信的PM2.5在线源解析仪器自从年装备在了首个国家大气超级站里,迄今已用于全国范围布局。
年禾信推出在线挥发性有机物VOCs质谱仪,发展为今日的SPIMS-2高时空分辨VOCs走航监测系统,是当前VOCs监测市场上很“火”的仪器。这两款质谱仪也分别入选“十一五”国家重大科技成就展和“十二五”国家重大科技成就展。根据公司
转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkcf/4969.html