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2011-2013年中国质谱仪器市场状况简析

必联网    发布时间: 2014-07-31    来源:必联网采购指南    作者:杨旭

 

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  1. 质谱仪市场调查方法说明

  本调研报告基于必联网2011-2013年的质谱中标数据统计,其中删除无效或废标项目,筛选出有效质谱中标1800多项。根据1800多项中标信息的统计归类分析,得出以下报告数据图表等内容,仅供用户参考。

  2. 质谱的概念原理及发展史

  2.1质谱的概念

  质谱(又叫质谱法)是一种与光谱并列的谱学方法,通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱分析是一种测量离子质荷比(质量-电荷比)的分析方法,其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息,将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中,质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。

  2.2质谱发展史

  早在19世纪末,E.Goldstein在低压放电实验中观察到正电荷粒子,随后W.Wein发现正电荷粒子束在磁场中发生偏转,这些观察结果为质谱的诞生提供了准备。

  世界上第一台质谱仪于1912年由英国物理学家Joseph John Thomson(1906年诺贝尔物理学奖获得者、英国剑桥大学教授)研制成功;到20世纪20年代,质谱逐渐成为一种分析手段,被化学家采用;从40年代开始,质谱广泛用于有机物质分析;1966年,M.S.B,Munson和F.H. Field报道了化学电离源(Chemical Ionization6.97) 灵敏、准确的优点,并能进行蛋白质序列分析和翻译后修饰分析,生物质谱已经无可争议地成为蛋白质组学中分析与鉴定肽和蛋白质的最重要的手段。如用质谱法作为气相色谱(GC)的检测器已成为一项标准化GC 技术被广泛使用。由于GC-MS 不能分离不稳定和不挥发性物质,所以发展了液相色谱(LC)与质谱法的联用技术。LC-MS可以同时检测糖肽的位置并且提供结构信息。1987年首次报道了毛细管电泳(CE)与质谱的联用技术。CE-MS 在一次分析中可以同时得到迁移时间、分子量和碎片信息,因此它是LC-MS的补充。

  质谱年鉴:

  1912年,英国物理学家Joseph John Thomson研制出世界上第一台质谱仪(1906年诺贝尔物理学奖获得者、英国剑桥大学教授)。

  1917年,电喷雾物理现象被发现。

  1918年,Dempster 180°磁扇面方向聚焦质谱仪诞生;

  1935年,马陶赫(Marttauch)和赫佐格(R. Herzog)根据他们的双聚焦理论,研制出双聚焦质谱仪。

  1940年,尼尔(Nier)设计出单聚焦磁质谱仪,又于1960年设计并制成了一台小型的双聚焦质谱仪。

  1942年,第一台商品质谱仪问世。

  1953年,由鲍尔(Paul)和斯坦威德尔(Steinwedel)提出四极滤质器;同年,由威雷(Wiley)和麦克劳伦斯(Mclarens)设计出飞行时间质谱仪原型。

  1954年,英格拉姆(Inghram)和海登(Hayden)报道了Tandem系统,即串联的质谱系统(MS/MS)。

  1955年,Wiley & Mclarens 研制出飞行时间质谱仪。

  1960年,GC/MS被开发出来。

  1974年,回旋共振质谱仪得以应用。

  1979年,传送带式LC/MS接口成为商业产品。

  1982年,离子束LC/MS接口出现。

  1984年,第一台电喷雾质谱仪宣告诞生。

  1988年,电喷雾质谱仪首次应用于蛋白质分析。

  1989年,Hens G. Dohmelt和 W. Paul,因离子阱(Ion trap)的应用获诺贝尔物理奖。

  2002年,J. B. Fenn 和田中耕一因电喷雾电离(electron spray ionization, ESI)质谱和基质辅助激光解吸电离(matrix-assisted laser desorption ionization, MALDI)质谱获诺贝尔化学奖。

  3.质谱的分类:

  由于质谱仪种类繁多,工作原理和应用范围也有很大不同,其分类也比较复杂。

  从应用角度,质谱仪可以分为有机质谱、无机质谱、同位素质谱仪等。

  按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪;

  按工作原理分为静态仪器和动态仪器。

  除上述分类外,还可以从质谱仪所用的质量分析器的不同,把质谱仪分为双聚焦质谱仪,四极杆质谱仪,飞行时间质谱仪,离子阱质谱仪,傅里叶变换质谱仪等。

  3.1有机质谱仪

  有机质谱仪基本工作原理:以电子轰击或其他的方式使被测物质离子化,形成各种质荷比(m/e)的离子,然后利用电磁学原理使离子按不同的质荷比分离并测量各种离子的强度,从而确定被测物质的分子量和结构。有机质谱仪主要用于有机化合物的结构鉴定,它能提供化合物的分子量、元素组成以及官能团等结构信息。分为四极杆质谱仪、离子阱质谱仪、飞行时间质谱仪和磁质谱仪等。

  有机质谱仪的发展很重要的方面是与各种联用仪(气相色谱、液相色谱、热分析等)的使用。它的基本工作原理是:利用一种具有分离技术的仪器,作为质谱仪的"进样器",将有机混合物分离成纯组分进入质谱仪,充分发挥质谱仪的分析特长,为每个组分提供分子量和分子结构信息。

  气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)可分为以下几种:气相色谱-四极杆质谱仪气相色谱-飞行时间质谱仪气相色谱-离子阱质谱仪气相色谱-双聚焦磁式质谱仪

  液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)可分为以下几种:液相色谱-四极杆质谱仪液相色谱-离子阱质谱仪液相色谱-飞行时间质谱仪

  其他有机质谱仪,主要有: 基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪(MALDI-TOFMS) 傅里叶变换质谱仪(FT-MS)

  3.2无机质谱仪

  无机质谱仪与有机质谱仪工作原理不同的是物质离子化的方式不一样,无机质谱仪是以电感耦合高频放电 (ICP)或其他的方式使被测物质离子化。具体分类如下:

  无机质谱仪主要用于无机元素微量分析和同位素分析等方面。分为火花源双聚焦质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、二次离子质谱仪(SIMS)、辉光放电同位素质谱仪、离子探针质谱仪、激光探针质谱仪。火花源质谱仪不仅可以进行固体样品的整体分析,而且可以进行表面和逐层分析甚至液体分析;激光探针质谱仪可进行表面和纵深分析;辉光放电质谱仪分辨率高,可进行高灵敏度,高精度分析,适用范围包括元素周期表中绝大多数元素,分析速度快,便于进行固体分析;电感耦合等离子体质谱,谱线简单易认,灵敏度与测量精度很高。

  3.3同位素质谱仪

  同位素质谱分析法的特点是测试速度快,结果精确,样品用量少(微克量级)。能精确测定元素的同位素比值。广泛用于核科学,地质年代测定,同位素稀释质谱分析,同位素示踪分析。

  质谱分析法的特点是测试速度快,结果精确。广泛用于地质学、矿物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学、医学卫生、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和公安工作等特种分析方面。

  4.市场分析

  4.1各类质谱仪的市场占有率

  根据必联网及旗下中国国际招标网近三年(2011-2013)中标数据统计,全国质谱仪中标量1800多台,其中液质联用仪所占比重最大,占质谱仪中标总量的40%。气质联用仪则以较小差距位列第二,所占比重为32%。这说明有机质谱仪在整个质谱领域中占有主导地位。无机质谱仪中电感耦合等离子质谱仪应用最广,中标率为18%。同位素质谱仪只拥有3%的中标量。

  

 

 

  图一,各类质谱仪中标情况

  4.2质谱仪的应用领域分布及地域分布情况

  4.2.1给应用领域中质谱仪的分布情况

  如图二,图三所示,近三年对于质谱仪器采购量最大的当属质检系统,约占总标量的27%。据统计,仅2012年食品安全监测能力建设项目120万元以上仪器采购质谱仪就达158套/台,共分12个项招标完成。其次,质谱仪器在大学/高校、医药卫生/疾控、科研院所、环境/水务等领域也得到了广泛的应用,分别占有18%、14%、12%、10%的中标份额。

  

 

  图二,中标质谱仪在各应用领域的分布情况

  

 

  图三,本网统计各领域质谱仪器中标数量

  4.2.2质谱仪的地域分布情况

  根据图四,图五所显示的结果,质谱仪的采购量根据地域的不同存在差异,本网数据统计涉及近30个省及直辖市,其中,质谱仪器采购量最大的当属北京,因为北京的科研院所及高校比较多,另外质检系统的招标多以位于北京的质检总局统一进行,这些因素可能是导致北京地区高达21%中标量的原因。另外,江苏省、广东省、上海市、四川省及浙江省五个省及直辖市的采购量也比较大,分别占有10%、9%、8%、7%及7%的中标额度,但总体差别不大。

  

 

  图四,中标质谱仪的地域分布情况

  

 

  图五,质谱仪各地区的中标数量情况

  4.3各类质谱仪价格情况...

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