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儀器簡介： 

流過式介質通路放電源（SICRIT^®）為最新型原位電離源技術，是繼實時直接分析源（DART）、解析電噴霧源（DESI）、液滴萃取表面分析源（LESA）等發源于“諾獎”級質譜技術如電噴霧（ESI）及大氣壓化學電離（APCI）之后，新一代變革性的常壓離子發生技術。SICRIT（Soft Ionization by Chemical Reaction in Transfer）僅利用電極放電瞬間激發和離子化質譜入口端流路上的氣態化學物質，來實時識別流入物質的化學成分和形態，無需（像傳統液質依賴的ESI那樣依賴溶劑）使用溶劑及任何輔助性氣體，直接實現快速、廣譜、靈敏、高通量的準確定量、定性、溯源、篩查、或聚類分析。該技術由蘇黎世聯邦理工學院（ETH） Renato Zenobi 教授課題組最先發明，繼由德國 Plasmion 公司的 Jan Wolf 博士和 Thomas Wolf 博士二次創新并商業化。

SICRIT 具備無歧視和快速廣譜軟電離有機成分（極性、弱極性、非極性）尤其是中性（如烷烴）或幾無極性的難電離化合物（如多環芳烴 PAHs）的特長，結合使用 ① 串聯四極桿（QQQ）質譜，依靠 QQQ 的 MRM/SRM 多反應監測功能，實現高靈敏度（達 ppt 即 pg/mL 到 ppb 即 ng/mL 級別）的靶標定量如化學毒物分析、農獸藥檢測，或示蹤分析如新生兒篩查、化學品遷移；或 ② 高分辨質譜（HRMS），如軌道阱質譜 Orbitrap、Q-Exactive、飛行時間質譜 QTOF 等，以高分辨率（達幾萬至幾十萬分辨）和高質量準確度（1-2ppm）的特性，結合當今質譜已經具備的快速掃描（每秒達10-20張全譜）和極速正、負切換功能；或 ③ 移動便攜或小型車載多級質譜，如曾用于航天的 MT50 小型便攜質譜儀（不到35公斤），實現高靈敏度的化學品、食品藥品、農副水產品、材料固廢、或復雜基質體系如生物體液或組織內上百種痕量、超痕量的有毒有害、營養和功能成分的快速篩選、快速鑒定和高通量定量定性分析，大大提高實驗室效率、分析檢測能力及設備與人員的投資回報率。

技術原理： 

質譜為當今分析檢測界的頂級化學分析鑒定技術，大小分子的定性定量常可“一錘定音”。質譜儀大體分四大類：

① 氣質（GCMS）的離子發生方式多依賴電子轟擊源（EI），用于揮發性的中性或極弱極性小分子（800Da 以下）的 GC 分離后分析，技術成熟但需時很長；EI 離子化很硬（70eV），完整的分子離子很難保留，多靠子離子碎片庫檢索但因缺少完整分子離子信號，常出現假陽性和假陰性；

② 液質（LCMS）的質譜儀真空腔內的離子分離檢測部分發展很快，但傳統 LCMS 的離子發生多依賴 ESI 或偶爾利用 APCI，涵蓋極性和中弱極性分子，但對極弱至非極性分子代謝物難以覆蓋造成漏檢，曾經出現過的 APPI 光噴霧技術應用面狹窄操作繁瑣，很難普及。ESI 需要 LC 分離因而需時也長，近來 DART、DESI、LESA 等技術對 LCMS 的性能提升巨大，實現了原位快速分析和成像應用，無論是 ESI，APCI，還是 DART、DESI、LESA 等，都是利用外力（氣、液、電）和正壓力方式促成化合物解離并離子化；即使 DART 已經剔除了溶劑的使用，和實現了無損檢測，但離子發生依然需要高純氦氣或氮氣等載氣輔助，氣體的供應及車載運輸是許多應用場景的瓶頸因素。液質 LCMS 是有機生物領域使用最為廣泛的質譜技術，占每年質譜新裝機總量的一半左右。

③ 等離子體質譜（ICP-MS）用于部分無機物檢測；

④ 基質輔助激光解析電離質譜（MALDI-MS）多用于微生物鑒定和搜庫識別，庫的局限性和基質的非匹配性信號丟失是其中的限制性因素之一。MALDI 后端的質譜傳統上為 TOF 類飛行時間質譜，分辨率和定量有些瓶頸，是為限制性因素之二。當今的 APMALDI 常壓基質輔助激光解析電離可靈活串接 Orbi 類高分辨質譜、QTOF 類飛行時間質譜、或 QQQ 類高靈敏度三級四極桿類定量質譜，實現了常壓高通量分子量測定和結構鑒定，及常壓原位質譜成像。

質譜儀包括四大部分：離子發生器、離子分離器（真空腔內）、離子檢測器（真空腔內）、數據處理器。離子發生器如電噴霧（ESI）等當紅技術解決了有機和生物分子自常壓狀態解離生成離子信號的世紀難題，每年僅中國即進口三千多套帶有 ESI 離子源的質譜設備。ESI 的瓶頸是必須在溶液狀態下操作，樣品需首先必須溶解成液態。但 ESI 本身有離子競爭和抑制或選擇性歧視的內在缺陷，即使結合 LC 液相分離（又需要長時間完成）也難以消除離子抑制和極性歧視。

原位質譜（Ambient Ionization MS）更進一步！連接 AI 原位源的質譜整機的靈敏度和特異性保持了 LCMS 質譜儀部分的優勢，但速度和效率比 LCMS 液質或 GCMS 氣質提高近 30-1000 倍（平均每樣品3~10秒），硬件成本降低近一半，耗材及使用成本降至 1/4 以下，還不算因用時大大縮減而節約的人力物力投資和機會成本。

傳統的離子化方法中，分析物在被傳輸到質譜之前發生電離。因此，不可避免在離子傳輸到質譜的期間發生離子排斥和中性粒子損失現象。而 SICRIT 是在常溫常壓下，流過式物質經放電發生介質通路放電和光電離，產生分子離子，繼而以質譜或串聯質譜的自真空負壓吸入，實現瞬時檢測。該技術不需要引入其他氣體、溶劑、試劑來影響離子的形成過程，真正實現直觀、直接、快速、在線分析。在毒化、食藥、組學、臨床、風味等有機分子的分析檢測領域，SICIRT 是原位源家族的最新優選技術，即可直接在線分析氣態或風味物質分子，不再特別需要對樣品進行冗繁的前處理或耗時昂貴的色譜分離，也可以和頂空分析（包括靜態頂空、頂空固相微萃取）實現高靈敏度檢測，更可以和氣相（GC）及微納流液相（microLC、nanoLC）等實現在線軟電離廣譜無歧視（有別于 ESI 的歧視性離子化）檢測分析。通過結合前端自動化高通量樣品注入方式，SICRIT 結合后端串聯質譜（MS/MS）、高分辨質譜（HRMS）或移動便攜（Portable MS）或小型車載多級質譜，能充分實現幾秒內的快速、高通量、在線樣品分析，大大提高大批量樣品的瞬時定量和定性檢測能力。

SICRIT^® 典型客戶包括瑞士蘇黎世聯邦理工學院（ETH），瑞士聯邦民防局（FOCP），德國曼海姆大學儀器分析研究所，瑞典巴斯夫股份公司（BASF SE）等，旨在毒物/濫用藥、物證和化學武器分析、氣味鑒定、環境污染監測、食品藥品質量控制、臨床診斷等方面的研究，同時也運用在未知樣品的非靶標篩選以及代謝組學樣品的分析。

設備主要用途： 

SICRIT 結合后端串聯質譜（MS/MS）、高分辨質譜（HRMS）、移動便攜（Portable MS）質譜、小型（miniMS）質譜、或車載（Field-Deployable MS）質譜，能充分實現幾秒內的實時快速、靈敏高通量、無損在線樣品分析，大大提高大批量樣品的瞬時定量和定性檢測能力。

SICRIT 與串聯質譜如 QQQ 和 QTRAP 質譜儀（MS/MS）、QTOF 和 QE 等高分辨質譜儀（HRMS）、MT50 和離子阱等小型質譜儀聯機，利用廣譜無損無歧視的原位采樣和原位軟電離、極簡或不必的樣品預處理需求和省卻冗長的色譜分離等待、高靈敏度的 MRM/SRM/SIM 多反應離子檢測、中性丟失掃描、前端離子掃描、子離子掃描、高分辨率識別、高質量準度鑒定等功能，實現凝固態、氣態、液態或氣味樣品如毒物、食藥、農品、材料、保化、環境、臨床等復雜基質樣品中成百上千種痕量、超痕量的化學毒劑、藥物、生物標志物、等有毒有害物質、代謝物、營養或功能性成分的快速篩選、快速鑒定和高通量快篩和高敏定量分析，大大提升測樣服務報告速度、數據質量、和學術水平。

SICRIT-MS 的優勢還包括非歧視性地同時電離中弱極性、非極性的痕量及超痕量的靶向或非靶向標志物分子，大大提升分子檢測覆蓋率、特異性、和識別靈敏度。利用快速產生的海量大數據輔以統計學分析，識別化學毒物、風味物種、協診關鍵疾病變化（包括健康與病癥識別）、監控食藥摻偽、和藥物分布與毒物遷徙，獲取材料、食藥、及動植物組織中的化學及生物分子空間分布（成像）信息。

創新點介紹：

和液質 LC-ESI-MS 及 GC-EI-MS 聯用相比，SICRIT-MS 具備諸多優勢，使質譜分析 “更軟、更直接、更快速、更經濟”。例如：

（1）直接分析：SICRIT 基本不需要樣品制備，樣品分析時間很短（1秒內），滿足了現代社會對高通量樣品快速分析的需求；

（2）操作簡便、節省人力：SICRIT 不需要調節源的參數，不需要專門時間和知識去優化操作，直接獲得分析結果；

（3）綠色、低碳：分析過程幾乎不需要化學溶劑，甚至不需要任何載氣，耗能少，減小鋼瓶等配件使用，更方便車載便攜，且減少了外來污染源；

（4）可在常溫常壓下分析液態、及氣態樣品，或來自任何形狀樣品（比如藥片、葉子、咖啡豆、食品、農產品、水產品、玩具、包材）的氣味或風味。

（5）能同時離子化中性、中極性、和弱極性的活性化合物、藥物、毒物、和殘留有機物。對中性化合物如烷烴、芳香烴等難電離組分同樣靈敏有效，且不需像 ESI 或 MALDI 那樣必須先行溶解樣品；

（6）不產生加合鹽離子，離子信號僅包括所有能離子化的待測組分的單電荷離子，簡化定量分析和譜圖解析；

（7）保持分子離子完整性，無碎片，簡化譜庫制定、定量和譜圖解析；

（8）樣品分析非常簡便，只需將樣品手動或自動置放于裝配在質譜儀離子采樣口前端延伸線上 SICRIT 的入口即可瞬時在線產生信號。不需要調節任何參數，操作異常方便，實現全自動和現場分析；

（9）和眾多主流質譜廠商（如 SCIEX、Agilent、ThermoFisher、Bruker、Shimadzu 等）各種類型的質譜儀如飛行時間、離子阱、三級四極桿及各類混聯質譜聯用。

儀器或技術設備名稱：

“流過式介質通路放電源 – 串聯或高分辨質譜系統（SICIRT-MS/MS或SICRIT-HRMS）”

或 “流過式介質通路放電源”，作為已裝機的質譜儀的升級配件

品牌與型號：

SICRIT^® 生產商為 Plasmion（德國）；中國獨家總代理為華質泰科生物技術（北京）有限公司。

型號： 

a) SICRIT^® SC-20X 基礎配置，含源、控制器及耗材配件；

b) SICRIT^® GC/SPME Module 加在線 SPME 模塊配置

c) SICRIT^® GC, GC/SPME Module 加在線 SPME 及 GC 恒溫橋模塊配置

安裝尺寸或功率：

SICRIT 安裝尺寸約 250 x 180 x 80mm，自重 2.4 kg公斤。功率沒有特殊要求。不需要額外氣瓶、不需要流動相、不需要液相色譜儀和色譜柱等耗材。

創新點：

和液質 LC-ESI-MS 及 GC-EI-MS 聯用相比，SICRIT-MS 使質譜分析 “更軟、更直接、更快速、更經濟”。 （1）綠色、低碳：分析過程幾乎不需要化學溶劑，甚至不需要任何載氣，耗能少，減小鋼瓶等配件使用，更方便車載便攜，且減少了外來污染源； （2）可在常溫常壓下分析液態、及氣態樣品，或來自任何形狀樣品的氣味或風味。 （3）能同時離子化中性、中極性、和弱極性的活性化合物，對中性化合物如烷烴、芳香烴等難電離組分同樣靈敏有效，且不需像 ESI 或 MALDI 那樣必須先行溶解樣品； （4）不產生加合鹽離子，簡化定量分析和譜圖解析； （5）樣品分析非常簡便，只需將樣品置放于裝配在質譜儀離子采樣口前端延伸線上 SICRIT 的入口即可瞬時在線產生信號。不需調節任何參數，操作異常方便，實現全自動和現場分析； （6）和眾多主流質譜廠商各種類型的質譜儀及各類混聯質譜聯用。

SICRIT 流過式介質通路放電源