质谱仪行业研究报告：政策支持自主可控，国产

作者：张馨予

　　1 质谱仪是科研仪器的重中之重

　　1.1 质谱技术：20 世纪以来最重要的分析技术之一

　　质谱 (MS) 是一种用来鉴定样品中化学成分的分析技术，主要通过电离化合物生成带电分子或分子碎片,并测量其质荷比和丰度来完成鉴定。分析样品进入质谱仪后，在离子源的作用下被转换为气态的阳离子（带正电）或阴离子（带负电），随后气态离子在质量分析器里磁场与电场的共同作用下，会产生不同的运动轨迹打在检测器上，进而由检测器将其转换为不同的电信号，再由计算机将信号转换为质谱图，质谱图为离子信号与质荷比的函数曲线图。在质谱图中，分子离子和碎片的质量数可用于确定化合物的元素组成或同位素特征。元素可通过其质量数进行唯一鉴别。

　　质谱仪分类标准繁多，质谱仪的分类标准包括应用角度、质量分析器类型、离子源类型等。应用角度可将质谱分为有机质谱、无机质谱、同位素质谱、气体分析质谱。按质量分析器可分为双聚焦质谱、四级杆质谱、飞行时间质谱、离子阱质谱、傅里叶变换质谱。按离子源可分为EI、FD、MALDI、ESI、AB等。按质谱串联情况也可以根据质量分析器串联情况详细划分。

　　不同品类的质谱在应用上有明确偏向 1）电感耦合等离子质谱仪系统的考虑因素包括系统的数据处理能力、定制选项、灵敏度和动态范围，适用于微量金属分析，代表产品为赛默飞世尔的 iCAP™ TQ ICP-MS；2)基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱仪结合了 MALDI 电离源和 TOF 质量分析器。TOF 质量分析仪测量离子的 m/z 比，MALDI 电离源确保样品挥发和电离，多用于生命科学和临床检测。以 Bruker Daltonics 的 rapifleX MALDI-TOF/TOF 系统为代表。3）LC/MS 依靠液相分离系统和质谱仪来耦合样品分离和分析。典型的 LC 系统包括 HPLC、 UPLC 和 nano-LC。在 LC/MS 中，柱流是连续的，因此必须配备能够跟上的快速质量分析器。适合蛋白质组学和生命科学的液体样品分析。LC/MS 系统的代表是 Bruker Daltonics 的 timsTOF Pro 质谱仪；4）GC/MS 将气相色谱与质谱仪相结合，以分离和分析气相分子。适用于非极性化合物，如食品、环境、石化、法医学等。GC/MS 系统非常适合分析小型、相对非极性的化合物，代表是 LECO 的 Pegasus BT 4D GCxGC 飞行时间质谱仪

　　各类质谱中，串联质谱是重中之重，对应高端质谱需求，壁垒高，单价贵，是未来市场的主要方向。串联质谱是指用质谱作质量分离的质谱方法，分辨率更高，对分析物结构信息的检测能力更强，并能够测定混合物中的痕量物质。主要产品包括三重四极杆和Q-TOF质谱，在电感耦合等离子质谱和液相色谱联用质谱中串联质谱占 90%以上，在气相色谱联用质谱中应用较少。

　　赛默飞世尔、沃特世、安捷伦等公司在主流产品如三重四极杆，Q-TOF 领域竞争最激烈，产品性能相近，在高端串联质谱上差异化布局。

质谱仪行业研究报告：政策支持自主可控，国产

　　1.2 产业链技术壁垒高，国产化程度低

　　不同种类质谱仪的基本结构相同，主要分成五个部分：样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器及数据分析系统。与样品离子化相关的零部件为核心零部件，包括离子源和质量分析器。离子源可产生分析物离子，质量分析器可根据离子的质荷比 (m/z) 对其进行处理，检测器系统可检测离子并记录离子形态的相对丰度。

　　1.2.1 离子源-样品进行质谱分析的前提在质谱分析中，离子源的主要功能是为样品离子化提供能量，将样品分子或者中性原子进行电离，形成具有不同质荷比的离子束，分析物的极性决定了离子源的选择。目前没有单一种类的离子化方法可以适用于所有的分析需求，需要根据样品的理化特性选择适当离子源。目前最常见的离子化方法包括电子电离、化学电离、电喷雾电离、大气压化学电离及大气压光致电离，以及激光解吸电离与基质辅助激光解吸电离等。（报告来源：未来智库）

　　1.2.2 质量分析器-质谱分析核心零件质量分析器种类较多，在性能与功能及应用上有明显差异，质谱仪常以质量分析器种类命名。质量分析器主要包括飞行时间质量分析器、四极杆、离子阱、离子回旋共振质量分析器及串联组合等类型。