eng
Выпуск #4/2013
В.Родченкова, О.Шахнович
Взгляд из будущего. Международная конференция "Инновации в инструментальной масс-спектрометрии" InnMassSpec 2013
Взгляд из будущего. Международная конференция "Инновации в инструментальной масс-спектрометрии" InnMassSpec 2013
Просмотры: 3024
С 14 по 18 июля 2013 года в Санкт-Петербурге на базе Санкт-Петербургского Академического университета прошла Международная конференция "Innovations in Mass Spectrometry Instrumentation Conference" (InnMassSpec 2013) – "Инновации в инструментальной масс-спектрометрии". К ней была приурочена V Международная конференция-школа для молодежи "Фундаментальные вопросы масс-спектрометрии и ее аналитические применения". Организаторы – Институт энергетических проблем химической физики РАН (ИНЭПХФ РАН), Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля, Санкт-Петербургский Академический университет – Научно-образовательный центр нанотехнологий РАН. Стратегическим партнером конференции выступил Сколковский институт науки и технологий (Сколтех).
В Форуме приняли участие более 200 ученых-исследователей, специалистов компаний-производителей и поставщиков оборудования для масс-спектрометрии, правительственных экспертов и специалистов в сфере образования и инноваций, студентов и аспирантов, интересующихся приложениями масс-спектрометрии и ее применением в биохимии, химии, фармацевтике, биотехнологиях и экологии.
В рамках этого грандиозного мероприятия состоялись круглые столы, семинары, конкурс докладов молодых ученых, симпозиум по анализу питьевой воды. С докладами выступили ведущие мировые специалисты в области масс-спектрометрии. Крупнейшие производители масс-спектрометрического оборудования представили свои новейшие разработки. Все пять дней работы школы-конференции-выставки в зале заседаний и в кулуарах можно было пообщаться с наиболее выдающимися учеными в области масс-спектрометрии – российскими и зарубежными.
В Форуме приняли участие более 200 ученых-исследователей, специалистов компаний-производителей и поставщиков оборудования для масс-спектрометрии, правительственных экспертов и специалистов в сфере образования и инноваций, студентов и аспирантов, интересующихся приложениями масс-спектрометрии и ее применением в биохимии, химии, фармацевтике, биотехнологиях и экологии.
В рамках этого грандиозного мероприятия состоялись круглые столы, семинары, конкурс докладов молодых ученых, симпозиум по анализу питьевой воды. С докладами выступили ведущие мировые специалисты в области масс-спектрометрии. Крупнейшие производители масс-спектрометрического оборудования представили свои новейшие разработки. Все пять дней работы школы-конференции-выставки в зале заседаний и в кулуарах можно было пообщаться с наиболее выдающимися учеными в области масс-спектрометрии – российскими и зарубежными.
О том, как родилась идея конференции, о ее целях и задачах нам рассказал организатор InnMassSpec, заведующий лабораторией ионной и молекулярной физики Института энергетических проблем химической физики РАН им. В.Л.Тальрозе и руководитель Центра масс-спектрометрии РАН в Институте биохимической физики им. Н.М.Эмануэля Евгений Николаевич Николаев.
"Выбор места проведения конференции не случаен. В этом году масс-спектрометрия как аналитический метод отмечает свой столетний юбилей. История масс-спектрометрии ведётся с основополагающих опытов Дж. Дж. Томсона. В 1913 году он опубликовал знаменитую книгу Rays of Positive Electricity and Their Application to Chemical Analyses. А первые масс-спектрометры сконструировали независимо друг от друга Артур Демпстер (Чикаго, 1918 год) и ученик Томсона Френсис Астон (Англия, 1919 год). Советская школа масс-спектрометрии – одна из старейших в мире. Если первая возникла в Англии в Кавендишской лаборатории, вторая – в США в Чикаго, то третья у нас, в Ленинграде. Впервые в России реально применили масс-спектрометрический метод в 1924 году в Ленинградском физико-техническом институте (тогда он назывался иначе: Государственный физико-технический рентгенологический институт) руководитель лаборатории электронных явлений (позже – лаборатории электронной химии) Н.Н.Семенов и его студент-дипломник (впоследствии академик АН СССР) В.Н.Кондратьев. За их работой с большим вниманием следил директор института А.Ф.Иоффе. С этого и началась история отечественной школы масс-спектрометрии. В 1931 году Н.Н.Семенов организовал в Ленинграде Институт химической физики АН СССР, который в 1932 году переехал в Москву, и развитие масс-спектрометрии продолжилось в столице. В 1956 году Н.Н.Семенов получил Нобелевскую премию "За исследования в области механизма химических реакций".
В этот юбилейный год мы решили, что конференция должна проходить именно в Санкт-Петербурге – городе, в котором родилась отечественная масс-спектрометрия. Нам удалось пригласить ведущих ученых мира, много выдающихся ученых старшего и среднего поколения украсили нашу конференцию. Всех не перечислить, отмечу лишь "старую американскую гвардию". Это соруководитель нашего форума и мой коллега Грэм Кукс (R. Graham Cooks); создатель самого мощного метода масс-спектрометрии – ионно-циклотронного резонанса Алан Маршалл (A. G. Marshall) – один из руководителей Национальной лаборатории сильных магнитных полей США (NHMFL), и Джин Футрелл (J.H.Futrell), который первым стал использовать тандемные масс-спектрометры, (в них в процессе анализа получают ионы исследуемого образца, затем их разбивают на фрагменты, чтобы выяснить структуру исходного иона, а в конечном счете – молекул вещества). Во время конференции мы отпраздновали 80-летие Футрелла.
Эти трое замечательных ученых в разные годы были президентами Американского масс-спектрометрического общества (ASMS), а масштабы этой организации таковы, что ежегодные конференции под ее эгидой собирают около 7 тыс. участников. Очередная конференция ASMS прошла в этом году в начале июня, и мы немного волновались, что через месяц народ к нам не приедет. Но мы с Куксом подняли настолько важную тему – "Инновации в постоянно меняющемся масс-спектрометрическом инструментарии", что люди, казалось, были готовы обсуждать ее круглый год.
В нашем форуме приняли участие ведущие фирмы-производители масс-спектрометрического оборудования: Bruker, Thermo Fisher, Agilent, Leco. Конференция собрала около 200 участников. По сути, все самое важное, что происходит в мире масс-спектрометрии, было представлено на нашем форуме, и мы, как организаторы, этим очень довольны.
Параллельно конференции проходила школа по масс-спектрометрии для молодых ученых "Фундаментальные вопросы масс-спектрометрии и ее аналитические применения" им. В.Л.Тальрозе (советского ученого, открывшего ионно-молекулярные реакции и метод химической ионизации, который широко используется в масс-спектрометрии до сих пор), которую мы проводим уже в пятый раз. Первый день нашего форума мы полностью посвятили школе: ведущие ученые рассказывали молодежи о том новом, что произошло в масс-спектрометрии за последние два с половиной года.
В тот же день прошел сателлитный симпозиум по анализу питьевой воды с участием представителей Мосводоканала, Ленводоканала, Нижегородского водоканала. Фирмы-производители представили свою продукцию, которая дает пакетные решения по проблемам, связанным с питьевой водой. Например, неожиданно возникла проблема контроля лекарств в питьевой воде. Оказывается, в сточные воды сбрасывается так много антибиотиков и других фармацевтических препаратов, что они не успевают разлагаться и возвращаются в питьевую цепь. Еще одна новая проблема – загрязнение наночастицами. Наноиндустрия развивается, но никто не знает ее последствий, например, воздействия на человеческий организм техногенной пыли, которая возникает в различных технологических процессах при производстве новых материалов. Этот вопрос, несомненно, надо исследовать, и здесь масс-спектрометрия будет играть решающую роль.
Кроме новых принципов масс-спектрометрии, на конференции обсуждалась техника применения самого метода. В частности, получение изображений живой ткани с помощью масс-спектрометрии. Это важнейшее направление, которое интересует гистологов, хирургов. Одно из интереснейших, перспективных применений метода – это масс-спектрометрическое сопровождение хирургических операций. Сейчас роботизированные операции проводятся с точностью позиционирования скальпеля от 1 до 0,5 мм. Когда нейрохирург делает операцию, он сначала использует магнитно-резонансную томографию, чтобы определить участки опухоли, которые надо удалить и при этом не затронуть жизненно-важные центры мозга. Хирург должен точно знать, какая ткань находится под скальпелем. Современные методы масс-спектрометрии позволяют получать достаточно информации, чтобы идентифицировать ткань. В результате операция проводится не вслепую, когда за кровью и жидкостью на операционном поле ничего не видно, а на основе объективной информации, где находится скальпель. И это только отдельные перспективные направления дальнейшего развития масс-спектрометрии. Технологии совершенствуются, находятся неожиданные решения.
Я рад, что по некоторым разработкам российские специалисты впереди планеты всей – несмотря на ужасные годы, прожитые с начала 1990-х, когда нашу науку разрушили. В частности, нам в Институте энергетических проблем химической физики РАН удалось вырваться вперед по важнейшим показателям масс-спектрометрии, таким как разрешающая способность масс-спектрометра (способность разделить ионы в масс-спектре) и точность измерения масс. То, что мы изобрели два года назад, сейчас внедрено компанией Bruker, которая анонсировала новейший прибор ионного циклотронного резонанса. Один из первых новых приборов будет работать в центре коллективного пользования в Новосибирском научном центре РАН, и мы рады этому и гордимся. Не будь подобных достижений – едва ли нам в России удалось собрать такой мощный симпозиум и пригласить выдающихся представителей мирового масс-спектрометрического сообщества."
Своим мнением о перспективах развития отечественной масс-спектрометрии поделились одна из создателей метода ионизации распылением в электрическом поле (электроспрей) Лидия Николаевна Галль, заведующая лабораторией экологической и медицинской масс-спектрометрии Института аналитического приборостроения РАН, и Владимир Геннадьевич Пронин, ученый секретарь секции Межведомственного научного совета по комплексным проблемам физики, химии и биологии при Президиуме РАН.
Л.Галль. "На конференции много было сказано о революции в масс-спектрометрии 2004–2005 годов: тогда масс-спектрометрия буквально взорвалась методами, с помощью которых исследуют всевозможные биоорганические вещества. Это сейчас главная доминанта развития. Во всем мире увеличивается число совершенно потрясающих приборов, фантастически растут объемы исследований. И эта волна настолько мощная, что затмевает другие, не менее перспективные направления масс-спектрометрии.
Например, четко прослеживается тенденция создания портативных приборов. Эта идея так и носится в воздухе. Наверное, каждый третий доклад на конференции так или иначе был посвящен миниатюрному прибору.
В.Пронин. Еще один важный аспект развития масс-спектрометрии связан с упрощением методики проведения измерений. Например, пробоподготовка всегда была камнем преткновения и серьезно усложняла работу, а теперь масс-спектрометры перешли из разряда уникального оборудования для специальных целей в обычный, доступный многим рабочий инструмент.
Л.Галль. Одно время фирмы стремились создать уникальные сверхдорогие приборы, которые все могут. Но со временем стало понятно, что на самом деле потребители хотят решать определенные рутинные задачи. Каждая задача имеет свою стоимость. Если она уникальна, то для нее нужны уникальные приборы, за которые можно заплатить миллионы. Но решать на уникальном приборе простую задачу – это смешно и даже глупо, как из пушки по воробьям стрелять. Не бывает, что одна группа исследует и марсианское, и земное, и пыль и изотопы – и все на одном приборе. Поэтому настало время достаточно хорошо разобраться, какие приборы нужны для рутинных анализов, а какие предназначены для решения уникальных задач.
Каковы перспективы развития производства масс-спектрометрического оборудования в России?
Л.Галль. Отрасль оказалась в глубокой яме. В ней погибла практически вся отечественная масс-спектрометрия. Выжили отдельные группы, но их очень мало. Государственной поддержки абсолютно никакой. Единственно – не разогнан институт Аналитического приборостроения в Санкт-Петербурге. Ему выделяют бюджетные деньги лишь на зарплату и ни копейки на разработки. Государственная политика направлена только на закупку готовых приборов, как будто их можно синтезировать из воздуха.
В.Пронин. Это приводит к печальным явлениям. Например, установки, которые проводит Министерство образования в области подготовки специалистов, часто состоят в том, чтобы такой специалист умел лишь правильно нажимать на кнопки и в случае необходимости определить, что в оборудовании вышло из строя, а также уметь позвонить на фирму и вызвать оттуда инженера по обслуживанию. Всего остальное знать вовсе не обязательно. В итоге эффективно использовать массу оборудования некому, научиться этому можно только в процессе реальной работы, а учиться негде.
В Красноярске при университете создан прекрасный аналитический центр, оборудование – как на самой престижной выставке. Работают студенты, прошедшие обучение в Швейцарии, США, Канаде. Все прекрасно, только позволить себе воспользоваться услугами этого центра мало кто может по финансовым соображениям. Задачи, профинансированные ТЭК, были решены за полтора-два года, а как дальше центр этот содержать? С проблемой как-то справляются, но ситуация весьма специфическая.
К науке у нас вообще очень сложное и часто малопонятное отношение. Например, 80% всех анализов в мире делается хроматографическими методами, а в России ликвидируют научный совет по хроматографии, словно такой науки вообще не существует.
Л.Галль. Я совсем недавно была в США на конференции Американского масс-спектрометрического общества. Такой конференции в жизни не видела: 7 тыс. участников, 4 тыс. докладов. Каждый день 100 устных докладов. И это реальный показатель того, насколько огромна роль масс-спектрометрии в разных областях нашей жизни.
В.Пронин. Стоит отметить, что и на конференции InnMassSpec 2013 замечательный, очень высокий уровень докладов. Показано много новых разработок, важных не только для чистой науки, но и для практических, прикладных применений метода. Нетрадиционные ранее формы масс-спектрометрии развиваются гигантскими темпами. Это главное впечатление от форума."
А вот как оценил итоги форума Александр Алексеевич Макаров, изобретатель орбитальной ионной ловушки Orbitrap, директор по науке в области масс-спектрометрии для наук о жизни компании Thermo Fisher Scientific (Германия).
"Я регулярно приезжаю в Россию, практически каждый год выступаю на съезде Всероссийского масс-спектрометрического общества (ВМСО), на других конференциях, но эта конференция дает уникальную возможность увидеть друзей, работающих во всем мире, в более узком кругу обсудить новые разработки. Конечно же, я участвую в каждой из конференций ASMS. Там около 7 тыс. участников, более 700 постеров каждый день, восемь сессий параллельно. Это колоссальные конференции, и там не успеваешь встретиться с людьми и поговорить по существу. Встреча в Санкт-Петербурге дает такую возможность. И хотя, конечно, это лишь короткие свидания на несколько минут, но, тем не менее, они очень важны.
Полагаю, что главная цель конференции – поддержка инициативы по привлечению лучших международных специалистов к обучению подрастающих кадров. Кроме того, я надеюсь, что конференцию можно использовать для привлечения внимания к масс-спектрометрии как важной дисциплине современного приборостроения, для повышения ее статуса и улучшения финансирования в России. Участие в конференции ученых с мировым именем – признак того внимания, которое специалисты и фирмы всего мира проявляют к новым возможностям в России. Россия – это растущий рынок, и все смотрят на него с интересом, но при работе на этом рынке сталкиваются с серьезными проблемами. Есть надежда, что со временем все трудности будут преодолены. Я думаю, что эта конференция – уникальное явление, и буду рад, если она станет регулярной. Считаю, что успех конференции был бы заметно выше, если бы в ее организации и проведении активное участие приняло Всероссийское масс-спектрометрическое общество."
В рамках конференции состоялась выставка масс-спектрометрического оборудования. Свои инновационные разработки представили Agilent Technologies, Bruker, эксклюзивный дистрибьютор в России компании AB Sciex "Агентство Химэксперт", "Хроматэк", LECO, авторизованный дистрибьютор оборудования Thermo Fisher Scientifiс, компания "МС-Аналитика".
На стенде компании "Аналит Продакс", генерального дистрибьютора Shimadzu в России, прошел семинар по практическому применению масс-спектрометрического оборудования Shimadzu. Фирма "Литех" познакомила участников конференции с возможностями современных масс-спектрометров Bruker Daltonics для микробиологических лабораторий. Компания "Элемент" представила инновационные системы автоматической пробоподготовки Spark Holland (Голландия) для аналитических систем ВЭЖХ/МС/МС.
Появились и новые игроки на российском рынке масс-спектрометрии. Разработки в области масс-спектрометрического оборудования показала фирма "Шелтек" – представитель PerkinElmer на территории стран СНГ. Приняла участие в выставке компания Peak Scientific (Англия) – разработчик и производитель генераторов чистых газов (азота, водорода) для аналитических исследований ГХ и ЖХ-масс-спектрометрии. Одной из основных задач своего участия в конференции представители Peak Scientific назвали установление деловых контактов с российскими производителями масс-спектрометрического оборудования, в перспективе – совместные проекты.
Вот что рассказали участники выставки о передовых разработках своих компаний в области масс-спектрометрии.
Виктор Алмазов, ведущий инженер ЗАО СКБ "Хроматэк".
"ЗАО СКБ "Хроматэк" занимается разработкой и производством газохроматографического оборудования с конца 70-х годов прошлого века. На конференцию мы привезли наш хромато-масс-спектрометр, в состав которого входят хроматограф "Хроматэк-Кристалл 5000", масс-спектрометрический (масс-селективный) детектор "Хроматэк" и автоматический жидкостный дозатор ДАЖ-2М. Он полностью разработан и изготовлен в России на собственной базе СКБ "Хроматэк".
Прибор предназначен для решения рутинных задач, поставленных на поток. Он помогает ответить на вопросы: что человек ест, чем дышит и от чего умирает. Отсюда и сферы его применения: медицина, фармацевтика, химия, нефтехимия, пищевая промышленность и сельское хозяйство, судебно-медицинская экспертиза, криминалистика; токсикология, контроль экологической обстановки и др. По техническим параметрам: диапазону масс, чувствительности (инструментальному пределу обнаружения и отношению сигнал/шум), линейности, стабильности наш хромато-масс-спектрометр способен конкурировать с аналогичными продуктами зарубежных фирм.
Немаловажно для российского потребителя и то, что стоимость нашего прибора значительно ниже, а сервис – лучше и оперативнее, чем у зарубежных компаний. Мы готовы приехать по первому звонку. Все расходные материалы у нас под рукой, не нужно заказывать их за рубежом и ждать многомесячной доставки. Кроме того, мы можем выпускать приборы под конкретный заказ, под конкретную задачу каждого пользователя.
По сравнению с другими российскими компаниями, мы выделяемся качеством поставляемой продукции, более широким кругом решаемых задач и обширным набором устройств для отбора проб и пробоподготовки. Кроме нас ни одна российская компания-производитель хроматографов не разрабатывает и не выпускает автоматические жидкостные дозаторы и масс-спектрометрические детекторы. Мы постоянно работаем над совершенствованием уже имеющихся приборов и разработкой новых. И мы убеждены, что российские производители масс-спектрометрического оборудования способны конкурировать с зарубежными компаниями, если люди, принимающие решения, повернутся к нам лицом. Начиная с 1990-х годов, мы уже выпускаем конкурентоспособные приборы. И цель нашего участия в этой конференции – привлечь внимание лиц, принимающих решения, к продукции, выпускаемой отечественными производителями."
Игорь Никитин, руководитель Bruker Daltonics, Россия.
"Компания Bruker – один из мировых лидеров в масс-спектрометрии. Мы не являемся первым игроком по объемам продаж, зато вкладываем значительно больше финансовых и интеллектуальных ресурсов в разработки и инновации, чем кто-либо другой. В результате сегодня Bruker – компания, наиболее динамично развивающаяся на масс-спектрометрическом рынке. При этом мы не зацикливаемся исключительно на своих внутренних возможностях. Напротив, стараемся объединять усилия со многими учеными, в том числе из России, и у нас есть прекрасные примеры такого успешного сотрудничества.
Например, профессор Е.Н.Николаев, организатор данной конференции, является создателем новой уникальной ячейки ионно-циклотронного резонанса ParaCell, которая позволяет достичь просто фантастического разрешения, более 20 миллионов. Сегодня ни один масс-спектрометр на коммерческом рынке не способен обеспечить такое разрешение. А в компании Bruker на основе ячейки ParaCell создан масс-спектрометр сверхвысокого разрешения SolariX XR. Этот прибор будет очень активно использоваться в таких областях, как протеомика, где принципиально важен именно этот параметр.
Большое внимание мы уделяем и другим масс-спектрометрическим методам: газовой хромато-масс-спектрометрии, классической жидкостной хромато-масс-спектрометрии. Многие скажут, что здесь очень тяжело придумать что-то новое. Но Bruker активно развивается и в этих направлениях. А как иначе? Конкуренты не дремлют, а самое главное – спрос рождает предложение. Пользователи предъявляют все более высокие требования к характеристикам наших приборов, и мы должны работать над этим постоянно. Более того, на сегодняшний день Брукер из компании-производителя масс-спектрометрического оборудования становится компанией по производству решений на базе масс-спектрометров для тех или иных пользовательских задач."
Марина Дегтярева, региональный менеджер компании Agilent Technologies по СЗФО.
"Компания Agilent Technologies – один из крупнейших производителей масс-спектрометрического оборудования как для неорганического, так и для органического анализа. Линейка масс-спектрометров Agilent охватывает практически все возможные виды: от простых масс-детекторов и трехквадрупольных масс-спектрометров (жидкостные серии Agilent 6400 и газовые серии Agilent 7000), отлично подходящих для рутинного количественного анализа, до исследовательских приборов высокого разрешения – времяпролетных масс-спектрометров серий Agilent 7200, Agilent 6200 и Agilent 6500. Несмотря на то, что подобные линейки представлены и у других производителей масс-спектрометрического оборудования, у продукции Agilent есть преимущества, которые позволяют компании уже долгое время лидировать на российском рынке, особенно в области масс-спектрометрии для газовой хроматографии. Многие из них стали уже фактически рутинными приборами, которые используются в самых различных отраслях химической аналитики: в токсикологии, анализе пищевых продуктов, анализе экологических объектов и т.д.
Основным преимуществом масс-спектрометрического оборудования для газовой хроматографии производства компании Agilent Technologies является их уникальная чувствительность. Например, появившаяся в 2013 году на российском рынке новейшая серия масс-спектрометров для газовой хроматографии Agilent 5977A характеризуется самой высокой чувствительностью в ряду аналогичных приборов, благодаря применению ряда новых патентованных технологий Agilent, в частности нового экстракционного источника ионов.
Кроме рутинных масс-спектрометров компания Agilent Technologies непрерывно развивает также направление Hi-End приборов исследовательского класса. Это приборы высокого разрешения, предназначенные как для анализа низкомолекулярных веществ, так и макро-, в том числе белковых, молекул. Регулярно появляются новые модели с улучшенными характеристиками – лучшим разрешением, диапазоном масс, чувствительностью. В текущем году компания анонсировала выпуск принципиально новой технологии масс-спектрометрического детектирования, аналога которой нет на мировом рынке. Новые возможности для исследователей открывает модель Agilent 6560, представляющая собой тандемный хромато-масс-спектрометр ионной мобильности квадруполь-времяпролетного типа.
Особого внимания заслуживают приборы для элементного анализа – масс-спектрометры с ионизацией в индуктивно связанной плазме. Компания уже достаточно давно – с 1994 года – производит масс-спектрометры данного типа. Одноквадрупольный масс-спектрометр Agilent 7700 хорошо зарекомендовал себя, пользуется заслуженной популярностью в России и является лидером мирового рынка. Другой масс-спектрометр с индуктивно-связанной плазмой – с тройным квадрупольным фильтром масс Agilent 8800 и вовсе не имеет аналогов. Это прибор исследовательского класса, предназначенный для изучения кинетики реакций, протекающих в газовой фазе, определения элементного состава сложных комплексных матриц. Благодаря системе подавления полиатомных интерференций, основанной на механизме дискриминации по энергиям, масс-спектрометры Agilent 7700 и 8800 позволяют точно и селективно регистрировать сигналы определяемых элементов. Agilent 8800 – очень интересный прибор, пока в России всего два таких масс-спектрометра, но мы надеемся, что в ближайшее время их станет значительно больше. Собственно, в этом и состоит одна из наших целей участия в конференции. Поскольку здесь представлено в основном научное сообщество, то мы ожидаем новых связей с университетской и академической средой, которая заинтересована в покупке исследовательских Hi-End приборов.
Занимается ли компания Agilent созданием портативных приборов?
Компания Agilent Technologies уже более 10 лет производит портативные хроматографические анализаторы, но без масс-спектрометрического детектирования. Такие переносные приборы предназначены для анализа газов и чаще всего используются на предприятиях газовой и нефтяной промышленности, где актуальна экспрессность проведения анализов. Если анализ на стандартном лабораторном хроматографе занимает как минимум от 5 до 20 минут, то с помощью газового хроматографа Agilent 490 можно проанализировать многокомпонентную газовую смесь буквально 1–2 минуты. С 2010 года компания Agilent Technologies производит мобильный (transportable), но не переносной газовый хромато-масс-спектрометр Agilent 5975T. Этот прибор оснащен собственной антивибрационной платформой, поэтому устойчив к перевозке, его можно ставить в мобильную лабораторию и проводить анализ непосредственно в месте отбора проб. Во всем остальном это полноценный масс-спектрометр, функционально аналогичный лабораторным приборам."
Михаил Рыжов, ведущий специалист компании "МС-Аналитика".
"Наша компания представляет линейку масс-спектрометричес-кого оборудования компании Thermo Fisher Scientific. В первую очередь это масс-спектрометр Orbitrap Fusion с новой орбитальной ионной ловушкой, а также два новых прибора с тройными квадрупольными масс-детекторами – TSQ Quantiva и TSQ Endura.
Наша гордость – орбитальная ионная ловушка, в 2005 году она произвела фурор на рынке масс-спекрометрического оборудования. Сейчас мы готовим к продаже новый прибор Orbitrap Fusion. В нем соединено лучшее, что могут дать квадруполь, орбитальная и линейная ловушки ионов. Приборов такого высокого класса нет ни у кого. Времяпролетные масс-детекторы существенно уступают ему по своим характеристикам. Безусловно, масс-спектрометры с орбитальной ионной ловушкой – это дорогие приборы экстра-класса, но есть задачи, которые можно решить только с их помощью.
Мы успешно работаем и на рынке тройных квадруполей. Наши новые квадрупольные масс-спектрометры TSQ Quantiva и TSQ Endura превосходят по своим характеристикам аналогичные приборы других фирм. Они предназначены, прежде всего, для следовых анализов любых веществ: допинговых препаратов, пестицидов, антибиотиков. Их можно использовать в биохимии, например, для анализа малых концентраций пептидов, которые служат маркерами различных заболеваний, при контроле качества пищи, экологическом контроле и т.д. Если TSQ Endura – идеальный прибор для рутинной работы, то TSQ Quantiva, пожалуй, наиболее чувствительный (S/N – 100 тыс. для 1 пг резерпина) в мире масс-детектор с тройным квадруполем с наибольшим числом (до 30 тыс. SRM-переходов) переходов в анализе.
Пользуются спросом у потребителей такие приборы, как Orbitrap LTQ с линейной ионной ловушкой, он выпускается в нескольких модификациях, Exactive Plus – настольный масс-спектрометр высокого разрешения для анализа широкого круга соединений, ВЭЖХ/МС/МС-система Q Exactive – с квадрупольным масс-анализатором и с орбитальной ионной ловушкой. Приборы ВЭЖХ-масс-спектрометры продаются хорошо, но это десятки единиц в год. Более распространены масс-спектрометры для газовой хроматографии. Например, очень хорошо продается прибор ISQ с новыми хроматографами Trace. Рынок ГХ-масс-спектрометров мы делим с несколькими крупными компаниями-производителями, продавая сотни приборов в год. Возможно, мы даже лидируем на этом рынке.
Еще больше упрочит наши позиции собственное производство в России. Осенью "МС-Аналитика" начинает сборку масс-спектрометров и хроматографов по лицензии в нашей стране. Это позволит снизить цены на приборы и, соответственно, еще больше повысить их конкурентоспособность.
Что касается других преимуществ нашей фирмы, у нас, пожалуй, самая мощная в России сервисная служба, только сервис-инженеров у нас 20 человек. Есть свой демонстрационный класс. Там пока нет ВЭЖХ/МС – он в планах на будущий год. Но есть ГХ/МС, 5–6 раз в году проходят курсы для пользователей наших приборов. Это дополнительно к тому обучению, которое проводит приехавший на запуск инженер.
Каковы перспективы появления у Thermo Fisher Scientific портативных приборов?
Таким оборудованием компания не занимается. Да, последние 25–30 лет предпринимаются попытки создания портативных масс-спектрометров, но ничего хорошего не получается. Масс-спектрометр – серьезный прибор, и лучше возить пробу к прибору, а не прибор к пробе. Единственное, что может иметь успех, – это передвижные лаборатории, где масс-спектрометры смонтированы в кузове или в трейлере, у нас такие есть. Но все-таки масс-спектрометр – это вакуумный прибор, очень сложно обеспечить откачку во время движения, равно как и устранить вибрации. Высока и вероятность попадания в прибор выхлопов от автомобиля. Нужно обеспечить независимое электропитание, т.е. нужен внешний генератор. Хотя в ряде случаев подобные передвижные лаборатории необходимы. Например, на международном саммите высокого уровня нужно контролировать качество пищи. Тогда передвижные лаборатории транспортируются заранее к месту саммита и во время его проведения проверяют качество пищи, воды и т.д.
Если говорить о тенденциях, то сейчас все приборы делаются в расчете не на масс-спектрометристов. Во всех странах мира работа на масс-спектрометрах превращается в рутинную. Более того, это могут быть не химические, а ветеринарные или фармацевтические лаборатории, медицинские клиники. Работают в них ветеринары, врачи, биологи – кто угодно, но не химики. Поэтому все производители стремятся сделать прибор как можно проще. Иногда это вызывает протест у продвинутых пользователей, потому что нельзя менять настройки. Но это веяние времени, приборы становятся все более и более простыми в использовании."
О новом подходе к решению задач обучения и популяризации современных технологий в области хромато-масс-спектрометрии рассказала Татьяна Мещанкина, руководитель направления масс-спектрометрии компании "Химэксперт".
"На конференции мы демонстрируем мобильную ВЭЖХ/МС/МС-лабораторию, созданную компаниями AB Sciex, Phenomenex и PEAK Scientific. Компания AB Sciex организовала турне мобильной лаборатории по Европе – European MASStastic Voyage 2013. В рамках этого тура автобус с самым современным масс-спектрометрическим оборудованием посетит около 20 городов Европы. И впервые эта лаборатория приехала в Россию. Мы, как официальный дилер компании AB Sciex участвовали в демонстрации этой лаборатории в Санкт-Петербурге на Конгрессе Федерации европейских биохимических обществ и на конференции InnMassSpec 2013, которые прошли друг за другом.
Основная задача турне – показать наши новые технологии, реализованные в оборудовании, например в ВЭЖХ/МС/МС-системах QTRAP 4500, QTRAP 6500, TripleTOF 5600+ и др. Для получения азота мы применяем генератор компании Peak Scientific.
Лаборатория создавалась для учебно-демонстрационных целей, тем не менее, в ней представлены все последние инновации компании AB Sciex. Ряд экспонатов реально работают, например QTRAP 4500. Другие экспонаты, например TripleTOF 5600+, – просто демонстрационные образцы. Есть материалы, знакомящие с системой разделения ионов в приставке SelexION. На специальном стенде можно посмотреть устройство приборов изнутри. С его помощью мы подробно рассказываем об основных принципах масс-спектрометрии, что очень удобно и всегда вызывает большой интерес, особенно у молодежи. Нам задают много вопросов, ответы на них понятны и наглядны. Причем от абстрактного разговора мы всегда можем перейти к конкретным демонстрациям на реально работающем оборудовании.
Турне показало, что система QTRAP вызывает тем больший интерес, чем дальше на восток уезжает лаборатория. В Европе, где много хорошо оснащенных научных центров, это не так интересно. А показать возможности масс-спектрометрии там, где, собственно, приборов еще нет, – вот достойная цель! Мы думаем развить успех в России и побывать в основных крупных городах, хотя бы в Европейской части страны.
Еще одна важная задача, которую мы решаем, – убедить потребителя, что давно прошли времена, когда ВЭЖХ-масс-спектрометрия как метод исследования считался очень сложным и тяжелым. Современные приборы уже вполне рутинные, дружелюбные к пользователю. Они не требуют от исследователя квалификации масс-спектрометриста, он должен знать свою предметную область и понимать суть эксперимента, а все остальное сделает прибор и программное обеспечение. Собственно, над этим AB Sciex больше всего работает, мы рассказываем, а наше оборудование помогает показывать.
AB Sciex пришел в Россию недавно, наверное, одним из последних крупных мировых производителей масс-спектрометрического оборудования. Но пришел с очень серьезными намерениями. Компания организовала не только продажи, но и техническую поддержку. Помощь и консультации по оборудованию AB Sciex теперь можно получить в Москве от российских специалистов. В рамках конференции мы провели семинар "Применение оборудования AB Sciex в анализе лекарственных и наркотических веществ в биосредах организма человека". Мы планируем развиваться и дальше, идти в регионы, проводить школы и семинары – все это составляющие одного процесса."
***
Мы привели лишь несколько мнений специалистов о достижениях и путях развития современной масс-спектрометрии. Разумеется, сама конференция в гораздо большей степени позволяла узнать о новейших разработках и веяниях этого невероятно бурно развивающегося аналитического метода. Фактически даже не метода, а индустриального направления. Интерес, который проявили к конференции в Санкт-Петербурге гранды мировой науки, лишь подтверждает важность этого направления и интерес к российскому рынку ведущих мировых производителей. Это, безусловно, можно только приветствовать. Однако не стоит забывать, что успехи зарубежных компаний на российском рынке – это отчасти и демонстрация того, что потеряла отечественная наука и отечественное аналитическое приборостроение. Может быть, потеряно еще не все?
"Выбор места проведения конференции не случаен. В этом году масс-спектрометрия как аналитический метод отмечает свой столетний юбилей. История масс-спектрометрии ведётся с основополагающих опытов Дж. Дж. Томсона. В 1913 году он опубликовал знаменитую книгу Rays of Positive Electricity and Their Application to Chemical Analyses. А первые масс-спектрометры сконструировали независимо друг от друга Артур Демпстер (Чикаго, 1918 год) и ученик Томсона Френсис Астон (Англия, 1919 год). Советская школа масс-спектрометрии – одна из старейших в мире. Если первая возникла в Англии в Кавендишской лаборатории, вторая – в США в Чикаго, то третья у нас, в Ленинграде. Впервые в России реально применили масс-спектрометрический метод в 1924 году в Ленинградском физико-техническом институте (тогда он назывался иначе: Государственный физико-технический рентгенологический институт) руководитель лаборатории электронных явлений (позже – лаборатории электронной химии) Н.Н.Семенов и его студент-дипломник (впоследствии академик АН СССР) В.Н.Кондратьев. За их работой с большим вниманием следил директор института А.Ф.Иоффе. С этого и началась история отечественной школы масс-спектрометрии. В 1931 году Н.Н.Семенов организовал в Ленинграде Институт химической физики АН СССР, который в 1932 году переехал в Москву, и развитие масс-спектрометрии продолжилось в столице. В 1956 году Н.Н.Семенов получил Нобелевскую премию "За исследования в области механизма химических реакций".
В этот юбилейный год мы решили, что конференция должна проходить именно в Санкт-Петербурге – городе, в котором родилась отечественная масс-спектрометрия. Нам удалось пригласить ведущих ученых мира, много выдающихся ученых старшего и среднего поколения украсили нашу конференцию. Всех не перечислить, отмечу лишь "старую американскую гвардию". Это соруководитель нашего форума и мой коллега Грэм Кукс (R. Graham Cooks); создатель самого мощного метода масс-спектрометрии – ионно-циклотронного резонанса Алан Маршалл (A. G. Marshall) – один из руководителей Национальной лаборатории сильных магнитных полей США (NHMFL), и Джин Футрелл (J.H.Futrell), который первым стал использовать тандемные масс-спектрометры, (в них в процессе анализа получают ионы исследуемого образца, затем их разбивают на фрагменты, чтобы выяснить структуру исходного иона, а в конечном счете – молекул вещества). Во время конференции мы отпраздновали 80-летие Футрелла.
Эти трое замечательных ученых в разные годы были президентами Американского масс-спектрометрического общества (ASMS), а масштабы этой организации таковы, что ежегодные конференции под ее эгидой собирают около 7 тыс. участников. Очередная конференция ASMS прошла в этом году в начале июня, и мы немного волновались, что через месяц народ к нам не приедет. Но мы с Куксом подняли настолько важную тему – "Инновации в постоянно меняющемся масс-спектрометрическом инструментарии", что люди, казалось, были готовы обсуждать ее круглый год.
В нашем форуме приняли участие ведущие фирмы-производители масс-спектрометрического оборудования: Bruker, Thermo Fisher, Agilent, Leco. Конференция собрала около 200 участников. По сути, все самое важное, что происходит в мире масс-спектрометрии, было представлено на нашем форуме, и мы, как организаторы, этим очень довольны.
Параллельно конференции проходила школа по масс-спектрометрии для молодых ученых "Фундаментальные вопросы масс-спектрометрии и ее аналитические применения" им. В.Л.Тальрозе (советского ученого, открывшего ионно-молекулярные реакции и метод химической ионизации, который широко используется в масс-спектрометрии до сих пор), которую мы проводим уже в пятый раз. Первый день нашего форума мы полностью посвятили школе: ведущие ученые рассказывали молодежи о том новом, что произошло в масс-спектрометрии за последние два с половиной года.
В тот же день прошел сателлитный симпозиум по анализу питьевой воды с участием представителей Мосводоканала, Ленводоканала, Нижегородского водоканала. Фирмы-производители представили свою продукцию, которая дает пакетные решения по проблемам, связанным с питьевой водой. Например, неожиданно возникла проблема контроля лекарств в питьевой воде. Оказывается, в сточные воды сбрасывается так много антибиотиков и других фармацевтических препаратов, что они не успевают разлагаться и возвращаются в питьевую цепь. Еще одна новая проблема – загрязнение наночастицами. Наноиндустрия развивается, но никто не знает ее последствий, например, воздействия на человеческий организм техногенной пыли, которая возникает в различных технологических процессах при производстве новых материалов. Этот вопрос, несомненно, надо исследовать, и здесь масс-спектрометрия будет играть решающую роль.
Кроме новых принципов масс-спектрометрии, на конференции обсуждалась техника применения самого метода. В частности, получение изображений живой ткани с помощью масс-спектрометрии. Это важнейшее направление, которое интересует гистологов, хирургов. Одно из интереснейших, перспективных применений метода – это масс-спектрометрическое сопровождение хирургических операций. Сейчас роботизированные операции проводятся с точностью позиционирования скальпеля от 1 до 0,5 мм. Когда нейрохирург делает операцию, он сначала использует магнитно-резонансную томографию, чтобы определить участки опухоли, которые надо удалить и при этом не затронуть жизненно-важные центры мозга. Хирург должен точно знать, какая ткань находится под скальпелем. Современные методы масс-спектрометрии позволяют получать достаточно информации, чтобы идентифицировать ткань. В результате операция проводится не вслепую, когда за кровью и жидкостью на операционном поле ничего не видно, а на основе объективной информации, где находится скальпель. И это только отдельные перспективные направления дальнейшего развития масс-спектрометрии. Технологии совершенствуются, находятся неожиданные решения.
Я рад, что по некоторым разработкам российские специалисты впереди планеты всей – несмотря на ужасные годы, прожитые с начала 1990-х, когда нашу науку разрушили. В частности, нам в Институте энергетических проблем химической физики РАН удалось вырваться вперед по важнейшим показателям масс-спектрометрии, таким как разрешающая способность масс-спектрометра (способность разделить ионы в масс-спектре) и точность измерения масс. То, что мы изобрели два года назад, сейчас внедрено компанией Bruker, которая анонсировала новейший прибор ионного циклотронного резонанса. Один из первых новых приборов будет работать в центре коллективного пользования в Новосибирском научном центре РАН, и мы рады этому и гордимся. Не будь подобных достижений – едва ли нам в России удалось собрать такой мощный симпозиум и пригласить выдающихся представителей мирового масс-спектрометрического сообщества."
Своим мнением о перспективах развития отечественной масс-спектрометрии поделились одна из создателей метода ионизации распылением в электрическом поле (электроспрей) Лидия Николаевна Галль, заведующая лабораторией экологической и медицинской масс-спектрометрии Института аналитического приборостроения РАН, и Владимир Геннадьевич Пронин, ученый секретарь секции Межведомственного научного совета по комплексным проблемам физики, химии и биологии при Президиуме РАН.
Л.Галль. "На конференции много было сказано о революции в масс-спектрометрии 2004–2005 годов: тогда масс-спектрометрия буквально взорвалась методами, с помощью которых исследуют всевозможные биоорганические вещества. Это сейчас главная доминанта развития. Во всем мире увеличивается число совершенно потрясающих приборов, фантастически растут объемы исследований. И эта волна настолько мощная, что затмевает другие, не менее перспективные направления масс-спектрометрии.
Например, четко прослеживается тенденция создания портативных приборов. Эта идея так и носится в воздухе. Наверное, каждый третий доклад на конференции так или иначе был посвящен миниатюрному прибору.
В.Пронин. Еще один важный аспект развития масс-спектрометрии связан с упрощением методики проведения измерений. Например, пробоподготовка всегда была камнем преткновения и серьезно усложняла работу, а теперь масс-спектрометры перешли из разряда уникального оборудования для специальных целей в обычный, доступный многим рабочий инструмент.
Л.Галль. Одно время фирмы стремились создать уникальные сверхдорогие приборы, которые все могут. Но со временем стало понятно, что на самом деле потребители хотят решать определенные рутинные задачи. Каждая задача имеет свою стоимость. Если она уникальна, то для нее нужны уникальные приборы, за которые можно заплатить миллионы. Но решать на уникальном приборе простую задачу – это смешно и даже глупо, как из пушки по воробьям стрелять. Не бывает, что одна группа исследует и марсианское, и земное, и пыль и изотопы – и все на одном приборе. Поэтому настало время достаточно хорошо разобраться, какие приборы нужны для рутинных анализов, а какие предназначены для решения уникальных задач.
Каковы перспективы развития производства масс-спектрометрического оборудования в России?
Л.Галль. Отрасль оказалась в глубокой яме. В ней погибла практически вся отечественная масс-спектрометрия. Выжили отдельные группы, но их очень мало. Государственной поддержки абсолютно никакой. Единственно – не разогнан институт Аналитического приборостроения в Санкт-Петербурге. Ему выделяют бюджетные деньги лишь на зарплату и ни копейки на разработки. Государственная политика направлена только на закупку готовых приборов, как будто их можно синтезировать из воздуха.
В.Пронин. Это приводит к печальным явлениям. Например, установки, которые проводит Министерство образования в области подготовки специалистов, часто состоят в том, чтобы такой специалист умел лишь правильно нажимать на кнопки и в случае необходимости определить, что в оборудовании вышло из строя, а также уметь позвонить на фирму и вызвать оттуда инженера по обслуживанию. Всего остальное знать вовсе не обязательно. В итоге эффективно использовать массу оборудования некому, научиться этому можно только в процессе реальной работы, а учиться негде.
В Красноярске при университете создан прекрасный аналитический центр, оборудование – как на самой престижной выставке. Работают студенты, прошедшие обучение в Швейцарии, США, Канаде. Все прекрасно, только позволить себе воспользоваться услугами этого центра мало кто может по финансовым соображениям. Задачи, профинансированные ТЭК, были решены за полтора-два года, а как дальше центр этот содержать? С проблемой как-то справляются, но ситуация весьма специфическая.
К науке у нас вообще очень сложное и часто малопонятное отношение. Например, 80% всех анализов в мире делается хроматографическими методами, а в России ликвидируют научный совет по хроматографии, словно такой науки вообще не существует.
Л.Галль. Я совсем недавно была в США на конференции Американского масс-спектрометрического общества. Такой конференции в жизни не видела: 7 тыс. участников, 4 тыс. докладов. Каждый день 100 устных докладов. И это реальный показатель того, насколько огромна роль масс-спектрометрии в разных областях нашей жизни.
В.Пронин. Стоит отметить, что и на конференции InnMassSpec 2013 замечательный, очень высокий уровень докладов. Показано много новых разработок, важных не только для чистой науки, но и для практических, прикладных применений метода. Нетрадиционные ранее формы масс-спектрометрии развиваются гигантскими темпами. Это главное впечатление от форума."
А вот как оценил итоги форума Александр Алексеевич Макаров, изобретатель орбитальной ионной ловушки Orbitrap, директор по науке в области масс-спектрометрии для наук о жизни компании Thermo Fisher Scientific (Германия).
"Я регулярно приезжаю в Россию, практически каждый год выступаю на съезде Всероссийского масс-спектрометрического общества (ВМСО), на других конференциях, но эта конференция дает уникальную возможность увидеть друзей, работающих во всем мире, в более узком кругу обсудить новые разработки. Конечно же, я участвую в каждой из конференций ASMS. Там около 7 тыс. участников, более 700 постеров каждый день, восемь сессий параллельно. Это колоссальные конференции, и там не успеваешь встретиться с людьми и поговорить по существу. Встреча в Санкт-Петербурге дает такую возможность. И хотя, конечно, это лишь короткие свидания на несколько минут, но, тем не менее, они очень важны.
Полагаю, что главная цель конференции – поддержка инициативы по привлечению лучших международных специалистов к обучению подрастающих кадров. Кроме того, я надеюсь, что конференцию можно использовать для привлечения внимания к масс-спектрометрии как важной дисциплине современного приборостроения, для повышения ее статуса и улучшения финансирования в России. Участие в конференции ученых с мировым именем – признак того внимания, которое специалисты и фирмы всего мира проявляют к новым возможностям в России. Россия – это растущий рынок, и все смотрят на него с интересом, но при работе на этом рынке сталкиваются с серьезными проблемами. Есть надежда, что со временем все трудности будут преодолены. Я думаю, что эта конференция – уникальное явление, и буду рад, если она станет регулярной. Считаю, что успех конференции был бы заметно выше, если бы в ее организации и проведении активное участие приняло Всероссийское масс-спектрометрическое общество."
В рамках конференции состоялась выставка масс-спектрометрического оборудования. Свои инновационные разработки представили Agilent Technologies, Bruker, эксклюзивный дистрибьютор в России компании AB Sciex "Агентство Химэксперт", "Хроматэк", LECO, авторизованный дистрибьютор оборудования Thermo Fisher Scientifiс, компания "МС-Аналитика".
На стенде компании "Аналит Продакс", генерального дистрибьютора Shimadzu в России, прошел семинар по практическому применению масс-спектрометрического оборудования Shimadzu. Фирма "Литех" познакомила участников конференции с возможностями современных масс-спектрометров Bruker Daltonics для микробиологических лабораторий. Компания "Элемент" представила инновационные системы автоматической пробоподготовки Spark Holland (Голландия) для аналитических систем ВЭЖХ/МС/МС.
Появились и новые игроки на российском рынке масс-спектрометрии. Разработки в области масс-спектрометрического оборудования показала фирма "Шелтек" – представитель PerkinElmer на территории стран СНГ. Приняла участие в выставке компания Peak Scientific (Англия) – разработчик и производитель генераторов чистых газов (азота, водорода) для аналитических исследований ГХ и ЖХ-масс-спектрометрии. Одной из основных задач своего участия в конференции представители Peak Scientific назвали установление деловых контактов с российскими производителями масс-спектрометрического оборудования, в перспективе – совместные проекты.
Вот что рассказали участники выставки о передовых разработках своих компаний в области масс-спектрометрии.
Виктор Алмазов, ведущий инженер ЗАО СКБ "Хроматэк".
"ЗАО СКБ "Хроматэк" занимается разработкой и производством газохроматографического оборудования с конца 70-х годов прошлого века. На конференцию мы привезли наш хромато-масс-спектрометр, в состав которого входят хроматограф "Хроматэк-Кристалл 5000", масс-спектрометрический (масс-селективный) детектор "Хроматэк" и автоматический жидкостный дозатор ДАЖ-2М. Он полностью разработан и изготовлен в России на собственной базе СКБ "Хроматэк".
Прибор предназначен для решения рутинных задач, поставленных на поток. Он помогает ответить на вопросы: что человек ест, чем дышит и от чего умирает. Отсюда и сферы его применения: медицина, фармацевтика, химия, нефтехимия, пищевая промышленность и сельское хозяйство, судебно-медицинская экспертиза, криминалистика; токсикология, контроль экологической обстановки и др. По техническим параметрам: диапазону масс, чувствительности (инструментальному пределу обнаружения и отношению сигнал/шум), линейности, стабильности наш хромато-масс-спектрометр способен конкурировать с аналогичными продуктами зарубежных фирм.
Немаловажно для российского потребителя и то, что стоимость нашего прибора значительно ниже, а сервис – лучше и оперативнее, чем у зарубежных компаний. Мы готовы приехать по первому звонку. Все расходные материалы у нас под рукой, не нужно заказывать их за рубежом и ждать многомесячной доставки. Кроме того, мы можем выпускать приборы под конкретный заказ, под конкретную задачу каждого пользователя.
По сравнению с другими российскими компаниями, мы выделяемся качеством поставляемой продукции, более широким кругом решаемых задач и обширным набором устройств для отбора проб и пробоподготовки. Кроме нас ни одна российская компания-производитель хроматографов не разрабатывает и не выпускает автоматические жидкостные дозаторы и масс-спектрометрические детекторы. Мы постоянно работаем над совершенствованием уже имеющихся приборов и разработкой новых. И мы убеждены, что российские производители масс-спектрометрического оборудования способны конкурировать с зарубежными компаниями, если люди, принимающие решения, повернутся к нам лицом. Начиная с 1990-х годов, мы уже выпускаем конкурентоспособные приборы. И цель нашего участия в этой конференции – привлечь внимание лиц, принимающих решения, к продукции, выпускаемой отечественными производителями."
Игорь Никитин, руководитель Bruker Daltonics, Россия.
"Компания Bruker – один из мировых лидеров в масс-спектрометрии. Мы не являемся первым игроком по объемам продаж, зато вкладываем значительно больше финансовых и интеллектуальных ресурсов в разработки и инновации, чем кто-либо другой. В результате сегодня Bruker – компания, наиболее динамично развивающаяся на масс-спектрометрическом рынке. При этом мы не зацикливаемся исключительно на своих внутренних возможностях. Напротив, стараемся объединять усилия со многими учеными, в том числе из России, и у нас есть прекрасные примеры такого успешного сотрудничества.
Например, профессор Е.Н.Николаев, организатор данной конференции, является создателем новой уникальной ячейки ионно-циклотронного резонанса ParaCell, которая позволяет достичь просто фантастического разрешения, более 20 миллионов. Сегодня ни один масс-спектрометр на коммерческом рынке не способен обеспечить такое разрешение. А в компании Bruker на основе ячейки ParaCell создан масс-спектрометр сверхвысокого разрешения SolariX XR. Этот прибор будет очень активно использоваться в таких областях, как протеомика, где принципиально важен именно этот параметр.
Большое внимание мы уделяем и другим масс-спектрометрическим методам: газовой хромато-масс-спектрометрии, классической жидкостной хромато-масс-спектрометрии. Многие скажут, что здесь очень тяжело придумать что-то новое. Но Bruker активно развивается и в этих направлениях. А как иначе? Конкуренты не дремлют, а самое главное – спрос рождает предложение. Пользователи предъявляют все более высокие требования к характеристикам наших приборов, и мы должны работать над этим постоянно. Более того, на сегодняшний день Брукер из компании-производителя масс-спектрометрического оборудования становится компанией по производству решений на базе масс-спектрометров для тех или иных пользовательских задач."
Марина Дегтярева, региональный менеджер компании Agilent Technologies по СЗФО.
"Компания Agilent Technologies – один из крупнейших производителей масс-спектрометрического оборудования как для неорганического, так и для органического анализа. Линейка масс-спектрометров Agilent охватывает практически все возможные виды: от простых масс-детекторов и трехквадрупольных масс-спектрометров (жидкостные серии Agilent 6400 и газовые серии Agilent 7000), отлично подходящих для рутинного количественного анализа, до исследовательских приборов высокого разрешения – времяпролетных масс-спектрометров серий Agilent 7200, Agilent 6200 и Agilent 6500. Несмотря на то, что подобные линейки представлены и у других производителей масс-спектрометрического оборудования, у продукции Agilent есть преимущества, которые позволяют компании уже долгое время лидировать на российском рынке, особенно в области масс-спектрометрии для газовой хроматографии. Многие из них стали уже фактически рутинными приборами, которые используются в самых различных отраслях химической аналитики: в токсикологии, анализе пищевых продуктов, анализе экологических объектов и т.д.
Основным преимуществом масс-спектрометрического оборудования для газовой хроматографии производства компании Agilent Technologies является их уникальная чувствительность. Например, появившаяся в 2013 году на российском рынке новейшая серия масс-спектрометров для газовой хроматографии Agilent 5977A характеризуется самой высокой чувствительностью в ряду аналогичных приборов, благодаря применению ряда новых патентованных технологий Agilent, в частности нового экстракционного источника ионов.
Кроме рутинных масс-спектрометров компания Agilent Technologies непрерывно развивает также направление Hi-End приборов исследовательского класса. Это приборы высокого разрешения, предназначенные как для анализа низкомолекулярных веществ, так и макро-, в том числе белковых, молекул. Регулярно появляются новые модели с улучшенными характеристиками – лучшим разрешением, диапазоном масс, чувствительностью. В текущем году компания анонсировала выпуск принципиально новой технологии масс-спектрометрического детектирования, аналога которой нет на мировом рынке. Новые возможности для исследователей открывает модель Agilent 6560, представляющая собой тандемный хромато-масс-спектрометр ионной мобильности квадруполь-времяпролетного типа.
Особого внимания заслуживают приборы для элементного анализа – масс-спектрометры с ионизацией в индуктивно связанной плазме. Компания уже достаточно давно – с 1994 года – производит масс-спектрометры данного типа. Одноквадрупольный масс-спектрометр Agilent 7700 хорошо зарекомендовал себя, пользуется заслуженной популярностью в России и является лидером мирового рынка. Другой масс-спектрометр с индуктивно-связанной плазмой – с тройным квадрупольным фильтром масс Agilent 8800 и вовсе не имеет аналогов. Это прибор исследовательского класса, предназначенный для изучения кинетики реакций, протекающих в газовой фазе, определения элементного состава сложных комплексных матриц. Благодаря системе подавления полиатомных интерференций, основанной на механизме дискриминации по энергиям, масс-спектрометры Agilent 7700 и 8800 позволяют точно и селективно регистрировать сигналы определяемых элементов. Agilent 8800 – очень интересный прибор, пока в России всего два таких масс-спектрометра, но мы надеемся, что в ближайшее время их станет значительно больше. Собственно, в этом и состоит одна из наших целей участия в конференции. Поскольку здесь представлено в основном научное сообщество, то мы ожидаем новых связей с университетской и академической средой, которая заинтересована в покупке исследовательских Hi-End приборов.
Занимается ли компания Agilent созданием портативных приборов?
Компания Agilent Technologies уже более 10 лет производит портативные хроматографические анализаторы, но без масс-спектрометрического детектирования. Такие переносные приборы предназначены для анализа газов и чаще всего используются на предприятиях газовой и нефтяной промышленности, где актуальна экспрессность проведения анализов. Если анализ на стандартном лабораторном хроматографе занимает как минимум от 5 до 20 минут, то с помощью газового хроматографа Agilent 490 можно проанализировать многокомпонентную газовую смесь буквально 1–2 минуты. С 2010 года компания Agilent Technologies производит мобильный (transportable), но не переносной газовый хромато-масс-спектрометр Agilent 5975T. Этот прибор оснащен собственной антивибрационной платформой, поэтому устойчив к перевозке, его можно ставить в мобильную лабораторию и проводить анализ непосредственно в месте отбора проб. Во всем остальном это полноценный масс-спектрометр, функционально аналогичный лабораторным приборам."
Михаил Рыжов, ведущий специалист компании "МС-Аналитика".
"Наша компания представляет линейку масс-спектрометричес-кого оборудования компании Thermo Fisher Scientific. В первую очередь это масс-спектрометр Orbitrap Fusion с новой орбитальной ионной ловушкой, а также два новых прибора с тройными квадрупольными масс-детекторами – TSQ Quantiva и TSQ Endura.
Наша гордость – орбитальная ионная ловушка, в 2005 году она произвела фурор на рынке масс-спекрометрического оборудования. Сейчас мы готовим к продаже новый прибор Orbitrap Fusion. В нем соединено лучшее, что могут дать квадруполь, орбитальная и линейная ловушки ионов. Приборов такого высокого класса нет ни у кого. Времяпролетные масс-детекторы существенно уступают ему по своим характеристикам. Безусловно, масс-спектрометры с орбитальной ионной ловушкой – это дорогие приборы экстра-класса, но есть задачи, которые можно решить только с их помощью.
Мы успешно работаем и на рынке тройных квадруполей. Наши новые квадрупольные масс-спектрометры TSQ Quantiva и TSQ Endura превосходят по своим характеристикам аналогичные приборы других фирм. Они предназначены, прежде всего, для следовых анализов любых веществ: допинговых препаратов, пестицидов, антибиотиков. Их можно использовать в биохимии, например, для анализа малых концентраций пептидов, которые служат маркерами различных заболеваний, при контроле качества пищи, экологическом контроле и т.д. Если TSQ Endura – идеальный прибор для рутинной работы, то TSQ Quantiva, пожалуй, наиболее чувствительный (S/N – 100 тыс. для 1 пг резерпина) в мире масс-детектор с тройным квадруполем с наибольшим числом (до 30 тыс. SRM-переходов) переходов в анализе.
Пользуются спросом у потребителей такие приборы, как Orbitrap LTQ с линейной ионной ловушкой, он выпускается в нескольких модификациях, Exactive Plus – настольный масс-спектрометр высокого разрешения для анализа широкого круга соединений, ВЭЖХ/МС/МС-система Q Exactive – с квадрупольным масс-анализатором и с орбитальной ионной ловушкой. Приборы ВЭЖХ-масс-спектрометры продаются хорошо, но это десятки единиц в год. Более распространены масс-спектрометры для газовой хроматографии. Например, очень хорошо продается прибор ISQ с новыми хроматографами Trace. Рынок ГХ-масс-спектрометров мы делим с несколькими крупными компаниями-производителями, продавая сотни приборов в год. Возможно, мы даже лидируем на этом рынке.
Еще больше упрочит наши позиции собственное производство в России. Осенью "МС-Аналитика" начинает сборку масс-спектрометров и хроматографов по лицензии в нашей стране. Это позволит снизить цены на приборы и, соответственно, еще больше повысить их конкурентоспособность.
Что касается других преимуществ нашей фирмы, у нас, пожалуй, самая мощная в России сервисная служба, только сервис-инженеров у нас 20 человек. Есть свой демонстрационный класс. Там пока нет ВЭЖХ/МС – он в планах на будущий год. Но есть ГХ/МС, 5–6 раз в году проходят курсы для пользователей наших приборов. Это дополнительно к тому обучению, которое проводит приехавший на запуск инженер.
Каковы перспективы появления у Thermo Fisher Scientific портативных приборов?
Таким оборудованием компания не занимается. Да, последние 25–30 лет предпринимаются попытки создания портативных масс-спектрометров, но ничего хорошего не получается. Масс-спектрометр – серьезный прибор, и лучше возить пробу к прибору, а не прибор к пробе. Единственное, что может иметь успех, – это передвижные лаборатории, где масс-спектрометры смонтированы в кузове или в трейлере, у нас такие есть. Но все-таки масс-спектрометр – это вакуумный прибор, очень сложно обеспечить откачку во время движения, равно как и устранить вибрации. Высока и вероятность попадания в прибор выхлопов от автомобиля. Нужно обеспечить независимое электропитание, т.е. нужен внешний генератор. Хотя в ряде случаев подобные передвижные лаборатории необходимы. Например, на международном саммите высокого уровня нужно контролировать качество пищи. Тогда передвижные лаборатории транспортируются заранее к месту саммита и во время его проведения проверяют качество пищи, воды и т.д.
Если говорить о тенденциях, то сейчас все приборы делаются в расчете не на масс-спектрометристов. Во всех странах мира работа на масс-спектрометрах превращается в рутинную. Более того, это могут быть не химические, а ветеринарные или фармацевтические лаборатории, медицинские клиники. Работают в них ветеринары, врачи, биологи – кто угодно, но не химики. Поэтому все производители стремятся сделать прибор как можно проще. Иногда это вызывает протест у продвинутых пользователей, потому что нельзя менять настройки. Но это веяние времени, приборы становятся все более и более простыми в использовании."
О новом подходе к решению задач обучения и популяризации современных технологий в области хромато-масс-спектрометрии рассказала Татьяна Мещанкина, руководитель направления масс-спектрометрии компании "Химэксперт".
"На конференции мы демонстрируем мобильную ВЭЖХ/МС/МС-лабораторию, созданную компаниями AB Sciex, Phenomenex и PEAK Scientific. Компания AB Sciex организовала турне мобильной лаборатории по Европе – European MASStastic Voyage 2013. В рамках этого тура автобус с самым современным масс-спектрометрическим оборудованием посетит около 20 городов Европы. И впервые эта лаборатория приехала в Россию. Мы, как официальный дилер компании AB Sciex участвовали в демонстрации этой лаборатории в Санкт-Петербурге на Конгрессе Федерации европейских биохимических обществ и на конференции InnMassSpec 2013, которые прошли друг за другом.
Основная задача турне – показать наши новые технологии, реализованные в оборудовании, например в ВЭЖХ/МС/МС-системах QTRAP 4500, QTRAP 6500, TripleTOF 5600+ и др. Для получения азота мы применяем генератор компании Peak Scientific.
Лаборатория создавалась для учебно-демонстрационных целей, тем не менее, в ней представлены все последние инновации компании AB Sciex. Ряд экспонатов реально работают, например QTRAP 4500. Другие экспонаты, например TripleTOF 5600+, – просто демонстрационные образцы. Есть материалы, знакомящие с системой разделения ионов в приставке SelexION. На специальном стенде можно посмотреть устройство приборов изнутри. С его помощью мы подробно рассказываем об основных принципах масс-спектрометрии, что очень удобно и всегда вызывает большой интерес, особенно у молодежи. Нам задают много вопросов, ответы на них понятны и наглядны. Причем от абстрактного разговора мы всегда можем перейти к конкретным демонстрациям на реально работающем оборудовании.
Турне показало, что система QTRAP вызывает тем больший интерес, чем дальше на восток уезжает лаборатория. В Европе, где много хорошо оснащенных научных центров, это не так интересно. А показать возможности масс-спектрометрии там, где, собственно, приборов еще нет, – вот достойная цель! Мы думаем развить успех в России и побывать в основных крупных городах, хотя бы в Европейской части страны.
Еще одна важная задача, которую мы решаем, – убедить потребителя, что давно прошли времена, когда ВЭЖХ-масс-спектрометрия как метод исследования считался очень сложным и тяжелым. Современные приборы уже вполне рутинные, дружелюбные к пользователю. Они не требуют от исследователя квалификации масс-спектрометриста, он должен знать свою предметную область и понимать суть эксперимента, а все остальное сделает прибор и программное обеспечение. Собственно, над этим AB Sciex больше всего работает, мы рассказываем, а наше оборудование помогает показывать.
AB Sciex пришел в Россию недавно, наверное, одним из последних крупных мировых производителей масс-спектрометрического оборудования. Но пришел с очень серьезными намерениями. Компания организовала не только продажи, но и техническую поддержку. Помощь и консультации по оборудованию AB Sciex теперь можно получить в Москве от российских специалистов. В рамках конференции мы провели семинар "Применение оборудования AB Sciex в анализе лекарственных и наркотических веществ в биосредах организма человека". Мы планируем развиваться и дальше, идти в регионы, проводить школы и семинары – все это составляющие одного процесса."
***
Мы привели лишь несколько мнений специалистов о достижениях и путях развития современной масс-спектрометрии. Разумеется, сама конференция в гораздо большей степени позволяла узнать о новейших разработках и веяниях этого невероятно бурно развивающегося аналитического метода. Фактически даже не метода, а индустриального направления. Интерес, который проявили к конференции в Санкт-Петербурге гранды мировой науки, лишь подтверждает важность этого направления и интерес к российскому рынку ведущих мировых производителей. Это, безусловно, можно только приветствовать. Однако не стоит забывать, что успехи зарубежных компаний на российском рынке – это отчасти и демонстрация того, что потеряла отечественная наука и отечественное аналитическое приборостроение. Может быть, потеряно еще не все?
Отзывы читателей
