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文章解读+创新点拓展，为您带来科研新体验～ 导读 特应性皮炎（Atopic Dermatitis, AD）是一种常见的慢性炎症性皮肤病，给患者带来极大的身体不适与心理压力。传统治疗方法往往伴随着副作用或疗效不佳的问题。近期，一项发表于JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY的研究Dual-Site Biomimetic Cu/Zn-MOF for Atopic Dermatitis Catalytic Therapy via Suppressing FcγR-Mediated Phagocytosis，展示了一种新颖的双位点仿生铜锌金属有机框架（Cu/Zn-MOF），通过抑制Fcγ受体介导的吞噬作用信号来缓解AD症状。这项研究不仅为AD的治疗提供了新的思路，还可能开启纳米材料在皮肤疾病治疗领域的全新篇章。 研究背景 随着对AD发病机制理解的深入，人们逐渐认识到活性氧（ROS）水平升高是导致病情加重的关键因素之一。超氧化物歧化酶（SOD）作为体内清除ROS的第一道防线，在调节免疫反应方面起着至关重要的作用。然而，由于SOD自身特性限制了其直接应用于临床的可能性，寻找具有类似功能但更易于控制和使用的替代品成为当前研究热点。本研究中所提出的Cu/Zn-MOF模仿了天然铜锌超氧化物歧化酶（CuZn-SOD）结构特点，并展现出显著的抗氧化性能。 研究设计与结果 研究人员设计并合成了一种具备四种酶样活性的Cu/Zn-MOF材料。通过一系列体内外实验验证了该材料能够有效降低角质形成细胞内的ROS水平，从而减轻氧化应激状态下的损伤。更重要的是，在小鼠模型中观察到Cu/Zn-MOF比常用的强效皮质类固醇药物更能有效地预防机械损伤、减少经皮水分流失以及抑制炎症反应，同时保持良好的生物安全性。 图1：双位点仿生Cu/Zn-MOF治疗AD的应用示意图 研究者发现Cu/Zn-MOF通过模仿天然铜锌超氧化物歧化酶（CuZn-SOD）的结构和功能，具备多种抗氧化酶样活性，能够有效清除皮肤细胞内的活性氧（ROS）。此外，Cu/Zn-MOF还能抑制Fcγ受体介导的吞噬信号通路，从而减少炎症反应。这些特性使得Cu/Zn-MOF能够在局部应用时显著减轻AD引起的皮肤炎症、红斑和瘙痒等症状，为AD的治疗提供了一种新的高效且低副作用的方法。   图2：Cu/Zn-MOF的制备和表征 随后，研究人员通过将铜离子引入由锌离子和二甲基咪唑在室温下自组装形成的金属有机框架中，成功合成了具有菱形十二面体结构的Cu/Zn-MOF纳米颗粒。透射电子显微镜（TEM）图像显示这些纳米颗粒均匀分散且形态规整。高角度环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF-STEM）及元素映射表明C、N、Zn和Cu元素在Cu/Zn-MOF中均匀分布。X射线光电子能谱（XPS）检测到Zn和Cu的特征峰，进一步证实了Cu/Zn-MOF的成功构建。 此外，氮气吸附-脱附等温线和孔径分布曲线显示Cu/Zn-MOF具有高达1753.72 m²/g的大比表面积，并且具备微孔和介孔结构，有利于金属活性位点的暴露。选区电子衍射（SAED）图案与模拟的ZIF-8晶体结构一致，表明Cu/Zn-MOF具有良好的单晶性质。这些表征结果共同证明了Cu/Zn-MOF的高质量合成及其优异的物理化学性能。 图3：用XAFS法对Cu/Zn-MOF进行了结构表征 通过X射线吸收精细结构（XAFS）分析揭示了Cu/Zn-MOF中Cu和Zn位点的原子结构。XANES光谱显示，Cu/Zn-MOF中的Cu和Zn的价态接近+2。EXAFS分析进一步表明，Cu和Zn在Cu/Zn-MOF中均以单原子分散状态存在，且分别与4个氮原子配位，形成Cu-N4和Zn-N4结构，其中Cu-N和Zn-N的键长分别为1.97 Å和2.06 Å。这些结果与天然铜锌超氧化物歧化酶（CuZn-SOD）中的金属中心结构相似，证实了Cu/Zn-MOF成功模仿了CuZn-SOD的双金属活性中心。 图4：Cu/Zn-MOF清除ROS活性的研究特征 随后通过一系列体外实验，研究人员评估了Cu/Zn-MOF的超氧化物歧化酶（SOD）样活性、谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）样活性、硫醇过氧化物酶（TPx）样活性和抗坏血酸过氧化物酶（APx）样活性。结果显示，Cu/Zn-MOF在不同浓度下均表现出显著的SOD样活性，并且在GPx样活性测试中，Cu/Zn-MOF组产生的黄色TNB明显少于对照组和Zn-MOF组。 此外，Cu/Zn-MOF还能有效促进H₂O₂与GSH或半胱氨酸反应，显示出优异的TPx样活性。在APx样活性测试中，Cu/Zn-MOF能够显著降低抗坏血酸（AsA）的吸收值，表明其具有高效的H₂O₂分解能力。这些结果共同证实了Cu/Zn-MOF具备多重抗氧化酶样活性，能够在多个层面上连续消耗ROS，从而有效缓解氧化应激。 图5：通过DFT计算确定了Cu/Zn-MOF的类SOD反应的机理 紧接着通过密度泛函理论（DFT）计算揭示的Cu/Zn-MOF模拟超氧化物歧化酶（SOD）样反应机制。计算结果表明，Cu/Zn-MOF中的Cu和Zn位点之间的距离为5.98 Å，与天然CuZn-SOD中的6.3 Å非常接近。DFT计算进一步揭示了Cu/Zn-MOF催化超氧阴离子（O₂⁻）分解的具体路径，包括*OOH吸附、*OOH分解生成*OH和O₂，以及最终释放H₂O₂的过程。自由能曲线显示，Cu/Zn-MOF催化的SOD样反应具有最低的自由能屏障（0.108 eV），显著低于单独的Cu-MOF（0.275 eV）和Zn-MOF（0.131 eV）。这些结果表明，Cu/Zn-MOF在结构和功能上成功地模仿了天然CuZn-SOD，并且具有更高的催化效率。 图6：Cu/Zn-MOF在细胞水平上抗氧化应激的特性研究 研究人员通过构建模拟特应性皮炎（AD）的体外炎症模型，发现Cu/Zn-MOF能够显著降低促炎因子TNF-α和IFN-γ诱导的角质形成细胞中IL-4和IL-33等炎症介质的表达。利用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）和流式细胞术检测，结果显示Cu/Zn-MOF处理后的细胞内活性氧（ROS）水平明显下降，表明该材料能够有效清除细胞内的ROS，从而保护角质形成细胞免受氧化应激损伤。这些结果进一步证实了Cu/Zn-MOF不仅具有出色的抗氧化性能，还能显著抑制炎症反应，为治疗AD提供了有力的支持。 图7：Cu/Zn-MOF可改善体内AD样表型 紧接着，研究人员通过MC903诱导的小鼠AD模型，评估了不同浓度的Cu/Zn-MOF对皮肤病变的影响。结果显示，Cu/Zn-MOF显著改善了AD样皮肤病变的外观，减少了耳部厚度和局部EASI评分，并且与激素类药物卤米松（HS）相比具有相似或更优的效果。组织学分析进一步显示，Cu/Zn-MOF能够缓解MC903引起的表皮增厚、过度角化/副角化、真皮炎症细胞浸润以及毛细血管扩张/充血等病理变化。此外，免疫组化染色表明，Cu/Zn-MOF处理后，TSLP、pSTAT3和NF-κBp50阳性细胞数量明显减少，同时Th2型细胞因子IL-4和IL-13的表达水平也显著降低。这些结果共同证实了Cu/Zn-MOF在减轻AD症状和抑制炎症反应方面的卓越疗效。 图8：Cu/zn-MOF治疗的小鼠病变的转录谱分析 研究者通过RNA测序鉴定了数百个差异表达的mRNA，并通过火山图直观地展示了这些变化。进一步的GO和KEGG通路富集分析揭示了这些差异表达基因主要参与了中间丝、防御反应、GTP酶活性、细胞外区域及多种炎症和感染相关通路。具体而言，Cu/Zn-MOF处理后，一些关键的炎症介质如Mmp10、Mmp3等的表达显著下调，而抗氧化基因Sod2、Gpx4和Cat的表达则恢复正常水平。这些结果表明，Cu/Zn-MOF能够通过调节多个炎症和氧化应激相关基因的表达，有效缓解AD引起的皮肤炎症和损伤。 图9：FcγR介导的吞噬作用的关键途径的鉴定和检测 最后，研究人员发现Cu/Zn-MOF处理后，抗氧化基因如Sod2、Gpx4和Cat的表达显著上调，而与FcγR介导的吞噬作用相关的FcγRIIB、SHP-1和SHIP-1蛋白及mRNA水平也得到恢复。Western blot和RT-qPCR分析进一步证实了这些变化。此外，免疫组化结果显示，正常皮肤中的FcγRIIB表达明显高于AD病变区域，而Cu/Zn-MOF处理能够有效增加AD病变区域的FcγRIIB表达。这些结果共同表明，Cu/Zn-MOF通过抑制FcγR介导的吞噬信号通路，减少了活性氧（ROS）的积累，从而减轻了AD引起的炎症反应。 拓展延伸 除了在特应性皮炎治疗中的显著效果外，双位点仿生Cu/Zn-MOF以及类似的纳米材料还在多个科研领域展现出广泛的应用潜力。这些材料不仅具有独特的物理化学性质，而且能够模拟天然酶的功能，为解决多种生物医学问题提供了新的解决方案。 1. 抗氧化与抗炎治疗 Cu/Zn-MOF的多重抗氧化活性使其成为一种理想的抗氧化剂，可以应用于其他由氧化应激引起的疾病中，如心血管疾病、糖尿病并发症及神经退行性疾病等。此外，其抑制炎症信号通路的能力也意味着它可能对各种炎症性疾病有效，例如关节炎和哮喘。 2. 药物递送系统 纳米材料因其尺寸小、表面积大等特点而被广泛研究作为药物载体。通过表面修饰或内部结构设计，Cu/Zn-MOF可以装载并控释特定药物，从而提高药物疗效并减少副作用。这使得它们特别适用于癌症化疗药物、基因疗法载体等领域。 3. 生物成像与诊断 某些纳米材料由于具备良好的光学或磁学特性，可用于生物成像与诊断。例如，通过引入荧光标记或其他显影剂，Cu/Zn-MOF可以在细胞水平上实现精准定位和可视化追踪，有助于早期疾病的检测和监测。 4. 组织工程与再生医学 纳米材料还可以用作支架材料，在组织工程中促进细胞生长和分化。Cu/Zn-MOF的多孔结构和可控的降解速率使其成为潜在的优良骨修复材料。同时，它们也可以用来制造人工器官或皮肤替代品，以支持再生医学的发展。 5. 智能响应材料 一些纳米材料可以根据外界条件（如pH值、温度、光照）变化而改变自身性质，这种智能响应特性使其在传感器、智能纺织品及自愈合材料等方面有着广阔的应用前景。 临床应用与展望 综上所述，双位点仿生Cu/Zn-MOF不仅在特应性皮炎治疗中展示了巨大的潜力，而且其独特的性能也为其他领域的科学研究和技术发展带来了新的机遇。随着相关技术的不断进步和完善，我们有理由相信，这类基于纳米技术的创新方案将在未来发挥更加重要的作用，并造福于人类健康和社会福祉。 我们希望向广大医疗工作者及科研人员传达最新的科学研究成果及其潜在应用价值，同时也鼓励大家继续探索更多创新性的解决方案，共同推动医学领域向前发展。 注：本文旨在介绍医学研究进展，不做治疗方案推荐。如有需要，请咨询专业临床医生。 参考文献： Huang F, Lu X, Kuai L, Ru Y, Jiang J, Song J, Chen S, Mao L, Li Y, Li B, Dong H, Shi J. Dual-Site Biomimetic Cu/Zn-MOF for Atopic Dermatitis Catalytic Therapy via Suppressing FcγR-Mediated Phagocytosis. J Am Chem Soc. 2024 Feb 7;146(5):3186-3199. 点击下方「阅读原文」，前往梅斯官网查询更多相关课程和实验技术服务支持~

MALDI-MS和MALDI-MSI，但看着两个名词是不是有点傻傻分不清楚？ 线下课程中众多医药机构以及其中的学员今年都在考虑转型，或者是学习一些前沿的新知识！ 目前行业的增长热点主要集中在中药和生物药方向，中药学方向的基源鉴定也成为了大热门，而生物药这边对蛋白质、肽类物质的研究也“跑”的飞快！而在这些领域中MALDI-MS便成为了质谱鉴定的一种有效手段，应周边同仁的建议，今天一起来学习一下MALDI-MS和MALDI-MSI最近迅速火热起来的技术。 MALDI熟悉的同学们或许能够立马反应过来，这不是一个陌生的东西，最早可能都能够追溯到1988年！可不就是质谱的一种电离方式嘛！与其同步出现的或许还有这么一个单词DESI。“东拼西凑”MALDI-MSI（基质辅助激光/解吸电离质谱成像）、DESI-MSI（解吸电喷雾电离质谱成像），是不是有点熟悉的感觉了？ MALDI-MS全称Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Mass, 基质辅助激光解吸电离质谱技术，1988 年Tanaka 等人首次利用含有金属微粒的甘油作为基质对分子量高达2200Da的PEG(聚乙二醇)实现了分子量监测从而开启了MALDI这种软电离技术的大门，其中MALDI它使用激光撞击小分子基质使分析物分子进入气相而不会被碎裂或分解。MALDI其实也可以将其理解成一种离子源，即我们通常意义上所说的ESI离子源(液质)、APCI离子源（液质）、EI离子源（气相法）、CI离子源（气相法）。 ▲图1-MALDI-MS原理示意图（图片源自于网络，侵删） MALDI-MSI Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Mass Spectrometry Imaging, 基质辅助激光解吸电离质谱成像技术，其由范德堡大学的Richard Caprioli等在1997年提出，且将MALDI-MSI的技术应用到了生物学组织成像上，并且成功实现大鼠脑垂体中激素肽的成像监测，从而使得MSI技术受到生物学研究人员的广泛关注。 ▲图2-MALDI-MSI的技术原理示意图（图片源自于网络，侵删） 本文主要从如下几个方面来介绍质谱和质谱呈像技术： 1、什么是质谱，质谱如何工作？ 2、MALDI-TOF-MS原理； 3、MALDI-MSI技术原理及展望； 4、质谱仪与其他仪器联用。 一 什么是质谱，质谱是如何工作的？ 我相信深耕分析领域的各位老师们对《质谱学简史》这本书应该多少都有一定的了解，质谱学的发展本身就充满了故事和趣味性！1907年一篇《论正电》论文的出现也标志着MS的诞生。 ▲图3-三重四级杆原理示意图 如今社会的发展，MS在我们日常生活中各个方面均发挥着重要的作用，食品、环境、药物等领域MS起到举足轻重的作用，食品风味成分分析与识别、环境残留物代谢物的定性定量分析、药物基础物质研究及其杂质解析和逆向工程等均依赖气质和液质仪器的精准测定。 我想大家伙或许都跟我一样，最早接触质谱基本都是单四级杆的质谱仪，往后开始逐步使用三重四级杆的仪器，这些都是常见的质量分析仪器。除去这些质量分析仪还有其他哪些种类呢？离子源又有哪些？质量分析仪之后的离子检测器又有哪些类型？等等~ MS是一种化学分析的形式和手段，其核心在于对样品中的分子和原子的m/z（质荷比）进行分离和测量，依据这一原理，质谱很显然也能够有效的对同位素进行合理区分！因此质谱仪不仅用于确切样品组分的定量研究分析，其在未知组分的定性研究及未知成分鉴别中亦是能够发挥出重大的作用。 质谱仪有许多不同的类型，但是它们共有三个共同的特征： 第一：是可以使样品中的原子或分子离子化的方法。质谱仪中使用的电场无法控制中性物质，因此有必要产生离子。有许多不同的方法可以完成此操作，这些方法统称为离子源。 第二：便是组件质量分析仪。有几种不同的方法可以测量离子的m/z比。飞行时间（ToF）、磁区和四极质量分析仪是最常见的分析仪，每种分析仪都有其自身的优点和局限性。 第三：是一种检测或计数特定m/z值离子数的设备。这些设备被称为探测器，它们也有几种不同的形式，最常见的是电子倍增器、法拉第杯、通道加速器和通道板。同样，每种仪器都有其自身的优势和劣势。 三个特征具体如图4中所示，离子源、质量分析器、检测器共同构成质谱部分。 ▲图4-质谱仪系统构成示意图 质谱检测过程中由于质谱系统是处于真空运行的环境中，因此如何让样品产生可以用于测量的离子成为了关键因素。在实际应用过程中用于测试的供试品可以被置于真空条件下，也可处于大气压条件下（大气压质谱技术），并且某些样品可能在引入电离室之前采用其他形式的分离技术。接下来将会对上述质谱仪器的三个关键组成部分进行详细的介绍。 1）质谱常用离子源类型介绍 当前技术条件下任何质谱分析过程都离不开对供试品物质的电离，因此离子源在质谱分析过程中的地位是举足轻重的，为了匹配不同类型的样品，离子源类别也大体分为气相法离子源、解析法离子源和喷雾法离子源。 气相法离子源 ①EI源（Electron Ionization），又称电子电离源 ▲图5-电子冲击离子源示意图（图片源自于R.M.Silverstein研究论文，侵删） ▲图6-电子冲击离子源简化示意图（图片源自于网络，侵删） EI离子源作为气相色谱研究系统中最为常见的一种离子源，其示意图如图5~图6中所示。 分析物分子必须处于气相中，才能在真空环境中与加热的灯丝所产生的高能电子发生有效相互作用。样品分子收到高能电子束的轰击产生多种离子碎片，M+e（10~70eV，高速）生成M·+（分子离子）+2e（低速）。一般为70 eV的电子束，远大于大多数有机化合物的电离电位（7~15 eV），会使相当多的分子离子进一步裂解，产生广义的碎片离子。EI的离子源常被认为是一种较为严苛的离子化方式，通常用作于易挥发小分子量组分的研究过程中。 通常EI源由于其简单的结构和稳定高效的离子化效率而被大规模推广，并且其能够产生大量的离子碎片在解析的过程中亦是能够提供较多的分子结构信息，且由于其稳定的离子束能够表现出更为优良的质谱图重现性，有利于NIST库的建立的检索，最终被广泛科研工作者所接受和使用。 但同样，EI源下不适用于低稳定性或者极小分子量目标物的处理，在强离子束轰击下低稳定的分子往往难以形成分子离子或是形成的分子离子小于28（氮气作为碰撞气时就会出现干扰，岛津为氩气作为碰撞器Ar的m/z为18），从而对检测精度产生影响。通常来说EI源广泛的适用于分子量低于1000的供试品。 ②CI源（Chemical Ionization）又称化学电离源 通常来说化学电离源中会发生离子-分子反应，从而来完成分析物的离子化，其反应气体一般是甲烷、异丁烷、氨等。反应气体以高于分析物的浓度引入CI电离室，与供试品分子间产生碰撞使之电离，其硬件结构同EI离子源相类似，因此一般GC-MS系统的EI和CI离子源可以良好的兼容和切换，仅需调整碰撞气路即可实现。 在此过程中气体与电子的相互作用将产生几个分子离子；随后它们将与过量的碰撞气进一步反应并形成不同的分子离子；然后，这些离子将通过几种不同的机制与分析物分子发生反应，从而形成分析物分子离子。 CI是一种非常柔软的电离技术，不会导致广泛的碎片化，因此其能够提供较强的准分子离子峰信号（M+1、M+2、M-1等），便于分析物分子量的推算，且在应用过程中载气亦是可以直接作为反应气进行离子化反应。但同样，由于分子离子峰强度高，且电离程度较“软”，最终形成的离子碎片总量相较于EI源就会大幅度减少，因此CI源的分析过程不利于未知物的解析，未知组分的解析当下主流依旧是使用EI源所构建的NIST库。 ▲图7-CI源离子-分子反应示意图（图片源自于网络，侵删） ③DART源（Direct Analysis in Real Time）又称实时直接分析源 DART 是一种非表面接触型解析/离子化质谱分析离子源技术。其原理是在大气压条件下，中性或惰性气体（如氮气或氦气）如He、Ar或N2等气体进入DART内部时，通过高压放电针产生辉光放电形成分析物离子体（离子、电子、亚稳态分子、原子等），然后气体通过电极进入陶瓷加热管获得动能，再经过栅网电极除去亚稳态物质与异电荷，最后产生的样品离子进入质谱经放电产生激发态原子，对该激发态原子进行快速加热和电场加速，使其对供试品表面的标志性化合物或待测化合物瞬间离子化，进而进行质谱或串联质谱检测，从而实现样品的实时直接分析（图8）。 ▲图8-DART离子源示意图（图片源自于胡双飞等人论文，侵删） 其工作过程包含了创建等离子体，产生离子，电子和激发态物质；然后，激发态物质与供试品（固体、液体或气体）的相互作用导致分析物分子的电离。因此DART拥有快速、简便、高效的特点。 快速：DART能在几秒钟内分析存在于气体、液体、固体或材料表面的化合物，从而对样品无损耗定性和定量分析。 简便：样品再也无需冗繁的样品处理和制备。对块状样品和形状怪异的固体样本的分析特别有效，再无需关注样本的几何形状。 高效：在多种物体表面的低剂量目标物如：化学药剂、毒品药物、体液(血液、唾液以及尿) 、代谢物、肽、低聚糖等均可以进行实时、无接触检测。 DART无需事先准备样品就可以在环境条件下分析不同形状和大小的材料，但在应用DART离子源时，解析气体温度、栅网电极电压、进样速度、解析气体类型等对离子源检测灵敏度具有重要作用，其中解析气体温度对DART的离子化性能影响最大。在DART离子源中，解析气温度是影响其分析的首要因素，其温度高低可影响解析气原子动能，导致DART的离子转化率受到影响，正负离子模式的选择确定其是否检出。 ④ICP源（Inductively Coupled Plasma）又称电感耦合等离子体源 含有待分析物的制备液体被雾化并使用等离子体转化为气相离子。ICP能够电离几乎所有元素。 解吸法离子源 ①MALDI源（Matrix-assisted laser desorption/ionization）基质辅助激光解吸电离源 将被分析化合物的溶液和某种基质溶液相混合；蒸发掉溶剂，被分析物质与基质形成晶体或半晶体；用一定波长的脉冲式激光进行照射目标基质，从而使得基质分子能有效地吸收激光的能量，并间接地传给样品分子，从而得到电离。在一个微小的区域内，在极短的时间间隔，激光可对靶物提供高的能量，对它们进行极快的加热，可以避免热敏感的化合物加热分解，因此MALDI是主要的“软”电离方法之一，特别适用于分析大分子或不稳定分子。 ②FAB源（Fast atom bombardment）快速原子轰击源 也是一种软电离技术，其应用范围较为广泛。与离子轰击电离相似，原子轰击电离也是利用轰击溅射使样品电离的，所不同的是用于轰击的粒子不是带电离子，而是高速的中性原子。一束加速离子化的原子聚焦在要分析的样品上，喷射并电离目标分析物。其利用的重原子一般为Xe或Ar。 其优点在于在得到较强的分子离子或准分子离子的同时可以产生较多的离子碎片，因此再进行化合物结构分析的过程中能够拥有更丰富的信息获取和匹配。同时，也有一定的不足，因为存在基质混合的要求，因此在测试过程中基质（一般采用甘油）在400质量范围内会存在较多的干扰峰，从而会造成对样品峰识别产生干扰；其次，在非极性化合物方面不占优势，其灵敏度会有所降低；再者，FAB源相较于喷雾法和气相法离子源更容易污染。 FAB可完成连Field Desorption（场解吸）都有困难的高极性、难汽化的化合物的电离。样品多调匀于基质（一般为甘油等）中，基质应具有流动性、低蒸气压、化学惰性、电解质性和好的溶解性。 ③热电离离子源 ▲图9-热电离离子源示意图（图片源自于网络，侵删） 热电离离子源是分析固体样品的常用离子源之一。在样品测试过程中将样品涂覆在高熔点的金属带表面装入离子源，在真空状态下通过调节流过金属带的电流强度使样品加热蒸发，部分中性粒子在蒸发过程中电离形成离子。热电离效率依赖于所用金属带的功函数、金属带的表面温度和分析物质的第一电离电位。通常金属带的功函数越大、表面温度越高、分析物质的第一电离电位越低，热电离源的电离效率就越高。因此具有相对较低电离电位的碱金属、碱土金属和稀土元素均适合使用热电离源进行质谱分析。而一些高电离电位元素，如Cu、Ni、Zn、Mo、Cd、Sb、Pb等过渡元素，在改进涂样技术和使用电离增强剂后，也能得到较好的质谱分析结果。 ④LMIS源（Liquid Metal Ion Source）液态金属离子源 ▲图10-LMIS源——铯源的基本结构示意图（图片源自于网络，侵删） 液态金属场致电离离子源通常使用的金属有镓、铟、铯等低熔点金属，通过施加热量和电场在小点源产生离子，使金属离子轰击固体样品表面产生负的二次离子，多用于氧、硫、碳等非金属元素的分析。LIMS产生的离子束的特点是光斑尺寸最小，亮度最高，特别适合需要高空间分辨率的MS成像。 大气压电离离子源 ①ESI源（Electrospray Ionization）电喷雾电离离子源 ▲图11-ESI源结构示意图（图片源自于网络，侵删） 主要部件是一个多层套管组成的电喷雾喷嘴，最内层是液相色谱流动相，将被分析物分子通过毛细管带入离子源；外层是喷射气，常采用大流量的氮气，使从毛细管喷出的液体高度雾化，在3–5KV的强静电场中形成带有电荷的高度雾状细微液滴。此外，在喷嘴的斜前方还有一个补助气喷嘴，其作用是使细微液滴溶剂快速蒸发。在蒸发过程中细微液滴表面电荷密度逐渐增大到某个临界值时，离子就可以从表面蒸发出来，产生离子。单一分子形式的雾态分子可以有几种电荷形态，经历离子分子间碰撞后，产生多重质子化离子，也就是通常观察到的多电荷离子，这是ESI源的最大特点。 即样品先带电再喷雾，从雾化器套管的毛细管端喷出的带电液滴，随着溶剂的不断快速蒸发，液滴迅速变小，表面电荷密度不断增大，带电液滴在去溶剂化过程中形成样品离子，从而被检测。由于电荷间的排斥作用，就会排出溶剂分子，得到样品的准分子离子。通常小分子得到带单电荷的准分子离子，而大分子则得到多种多电荷离子。检测质量可提高几十倍。ESI是很软的电离方法，通常无碎片离子峰，只有整体分子的峰，十分有利于生物大分子的质谱测定。 ②APCI源（Atmospheric pressure ion source）大气压化学电离源 ▲图12-APCI源原理示意图（图片源自于中国科学院宁波材料技术与工程研究所，侵删） 其结构与ESI源基本相同，主要部件也是一个多层套管组成的电喷雾喷嘴，不同之处是APCI喷嘴下游的加热管末端放置了一个针状放电电极（电晕针）。处于多层套管最内层的液相色谱流动相在流经毛细管后进入离子源，被套管外层的氮气流雾化后，经过加热管时被汽化。随后，被雾化的流动相中的溶剂在加热管末端被电晕针电离。这些被电离的溶剂分子与空气中某些弱极性、中性分子电离后产生的H3O+，N2+，O2+和O+等一起充当反应气，与雾化流动相中的被分析物气态分子发生碰撞（碰撞反应过程包括由质子转移和电荷交换产生正离子，质子脱离和电子捕获产生负离子等），使被分析物分子离子化，形成离子束，随后经过锥孔被转移至质量分析器中进行分析。 即APCI离子源是由ESI派生出来的API系列源，常压下电晕放电；喷出的液滴先汽化，随后溶剂分子被电离，发生化学电离的过程；要样品汽化，适用于弱极性的小分子化合物(M<1000)。 ③APPI源（Atmospheric Pressure Photo-Ionization)大气压光致电离源 光子电离样品分子，应用于电离能更高的样品分子，对于低极性化合物，有非常高的灵敏度，其适用于弱极性的化合物，如多环芳烃等。 APPI源是一种比较新的电离方法。该技术可用于电离不易被ESI和APCI电离的分析物。APPI的应用范围与APCI相似，但略向非极性化合物倾斜。APPI离子源与APCI离子源非常相似，只是APCI的电晕放电针被光离子灯取代。根据分析物相对于流动相组成的质子亲和性，可获得自由基分子离子（通常用于非极性化合物）或质子化分子离子（通常用于极性化合物）。APPI在药物代谢物分析的应用中具体潜力，但仍需要更多的研究来充分了解影响电离效率的重要参数和因素。此外，APPI还有一个优点，即其受表面活性剂和磷酸缓冲盐的影响很小。 小结： ESI适用于极性、半极性的化合物，能产生多电荷。例如：蛋白质、多肽 APCI适用于热稳定，非极性或半极性的小分子化合物，不产生多电荷。例如：甾体类化合物、氨基甲酸酯类。 APPI适用于非极性的化合物，例如：多芳烃类、米诺地尔、降压定、莫米松等。 2）质谱常用质量分析器简介 样品电离后，必须将离子分离，这会在质量分析器中发生。 ①四级杆分析器： 最常见的质谱分析器之一，其由四根棒状电极，相对两根电极相连从而形成四级场。 ▲图13-四级杆分析器示意图（图片源自于网络，侵删） 因其由四根平行的棒状电极组成而得名。离子束在与棒状电极平行的轴上聚焦，一个直流固定电压(DC)和一个射频电压(RF)作用在棒状电极上，两对电极之间的电位相反。对于给定的直流和射频电压，特定质荷比的离子在轴向稳定运动，其他质荷比的离子则与电极碰撞湮灭。将DC和RF以固定的斜率变化，可以实现质谱扫描功能。四极杆分析器对选择离子分析具有较高的灵敏度。 ②飞行时间分析器（ToF） 离子根据其m/z比率进行分离，该比率基于它们穿过已知长度的飞行管到达检测器所花费的时间长度。 ▲图14-ToF分析器示意图（图片源自于网络，侵删） ▲图15-正交加速反射TOF质谱仪示意图（图片源自于网络，侵删） 具有相同动能，不同质量的离子，因其飞行速度不同而分离。如果固定离子飞行距离，则不同质量离子的飞行时间不同，质量小的离子飞行时间短而首先到达检测器。各种离子的飞行时间与质荷比的平方根成正比。离子以离散包的形式引入质谱仪，这样可以统一飞行的起点，依次测量飞行时间。离子包通过一个脉冲或者一个栅系统连续产生，但只在一特定的时间引入飞行管。新发展的飞行时间分析器具有大的质量分析范围和较高的质量分辨率，尤其适合蛋白等生物大分子分析。 ToF分析器简单耐用，无质量范围的限制，且其具备快速取样的条件，能够很好的适用于快速GC-MS分析，对MALDI等方式的大分子量、多肽类的物质具有很好的分析能力。 ③离子阱分析器 类似于四极杆，但电极呈环形，并且通过将不稳定振荡的离子从系统中排放到检测器中，而不是检测稳定振荡的离子，从而分离并检测离子。总体来看离子阱可以看作是四级杆分析器的三维展开形式。 ▲图16-离子阱分析器示意图（图片源自于网络，侵删） 由两个端盖电极和位于它们之间的类似四极杆的环电极构成。端盖电极施加直流电压或接地，环电极施加射频电压(RF)，通过施加适当电压就可以形成一个势能阱(离子阱)。根据RF电压的大小，离子阱就可捕获某一质量范围的离子。离子阱可以储存离子，待离子累积到一定数量后，升高环电极上的RF电压，离子按质量从高到低的次序依次离开离子阱，被电子倍增监测器检测。目前离子阱分析器已发展到可以分析质荷比高达数千的离子，离子阱在全扫描模式下仍然具有较高灵敏度，而且单个离子阱通过时间序列的设定就可以实现多级质谱(MSn)的功能。 ④Orbitrap（静电场轨道阱）分析器 Orbitrap是一种拥有超高分辨率的质量分析器，目前属于赛默飞专利独有的高分辨质谱技术。 ▲图17-高分辨质谱Orbitrap结构示意图（图片源自于网络，侵删） 许多其他类型的质量分析器的借用技术。两个电绝缘的环状外部电极与心轴状的中心电极相对，该中心电极周围具有特定质荷比的离子扩散到轨道环中。电极的圆锥形将离子推向阱的最宽部分，然后将外部电极用于电流检测。 ⑤傅里叶变换分析器 ▲图18-傅里叶变换分析器示意图（图片源自于网络，侵删） 在一定强度的磁场中，离子做圆周运动，离子运行轨道受共振变换电场限制。当变换电场频率和回旋频率相同时，离子稳定加速，运动轨道半径越来越大，动能也越来越大。当电场消失时，沿轨道飞行的离子在电极上产生交变电流。对信号频率进行分析可得出离子质量。将时间与相应的频率谱利用计算机经过傅里叶变换形成质谱。其优点为分辨率很高，质荷比可以精确到千分之一道尔顿。 ⑥串联质谱分析器 指涉及不止一种类型的质谱仪以提高特异性或质谱分离能力的混合方法。它们通常被称为MS/MS技术，常见的是三重四级杆质量分析器。 3）质谱常用离子检测器简介 所有MS系统的关键要素是用于将质量分离离子流转换成可测量信号的检测器类型。根据包括动态范围，空间信息保留，噪声和对质量分析仪的适用性在内的因素，使用不同类型的检测器。 常用的探测器包括： ①电子倍增器（EM） 一种灵敏，响应快的检测器系统，它是由光束落在阴极上产生光电子通过级联放大，在光学探测仪中，用于极微弱光强度的检测，可将离子电流放大约104~108倍从而得到可测量的电子电流。 当离子电流<10-15A时需要用二次电子倍增器检测。其原理大致为：由质量分析器引入具有一定能量的离子束，轰击多级Cu-Be电极活性表面时，可发射出大量的二次电子，在加速电压的驱使下依次撞击其他倍增电极片，由于撞击和发射位置不是在同一个点，所以这些二次电子连续地倍增，并将离子流转化为电子流。 ②法拉第杯（FC） 是一种设计成杯状的金属制真空侦测器，主要用于测量带电粒子（如电子或离子）的入射强度。它通过捕捉进入其中的带电粒子并产生电流来实现这一功能。法拉第杯的工作原理是基于电荷守恒定律，即当一个带电粒子撞击法拉第杯的内表面时，会释放出一定的净电荷，这个电荷量可以通过测量电路中的电流来计算。 当一束离子撞击杯的金属体时，该装置获得少量净电荷，而当电荷转移到金属壁时离子被中和。然后可以对金属部件进行放电，以测量与撞击离子数量成正比的小电流。法拉第杯本质上是电路的一部分，其中离子是真空中的电荷载体，它是与电子充当电荷载体的固体金属的界面（与大多数电路一样）。通过测量电路金属部分中的电流（每秒流过电路的电子数），可以确定电路真空部分中离子携带的电荷数。 ③光电倍增电极 由光阴极、次阴极(倍增电极)以及阳极三部分组成，光阴极是由半导体光电材料锑铯做成；次阴极是在镍或铜-铍的衬底上涂上锑铯材料而形成的，次阴极多的可达30级；阳极是最后用来收集电子的，收集到的电子数是阴极发射电子数的105~106倍。即光电倍增管的放大倍数可达几万倍到几百万倍。光电倍增管的灵敏度就比普通光电管高几万倍到几百万倍。因此在很微弱的光照时，它就能产生很大的光电流。 离子最初撞击光电阴极，导致电子发射。然后产生的电子撞击荧光屏，荧光屏又释放出光子。然后，光子进入倍增器，在倍增器中以级联的方式进行放大-就像EM一样。 二 MALDI-TOF-MS原理 小伙伴们在了解上述质谱工作原理后是不是能够轻松认识到MALDI-TOF-MS的工作原理了呢？ 其实就是MALDI源（Matrix-assisted laser desorption/ionization）基质辅助激光解吸电离源+ToF质量分析系联用从而进行样品分析的一套仪器。 ▲图19-MALDI-TOF-MS质谱的分析步骤示意图（图片源自于“辉骏生物”培训课件，侵删） 通常我们研究人员也会将其戏称为微生物质谱，其在临床上主要是应用于细菌、真菌等微生物的鉴定，具有检测速度快、操作简单、成本低等优势。 MALDI-TOF质谱主要由两部分组成：基质辅助激光解吸电离离子源（MALDI）和飞行时间质量分析器（TOF）。其原理是不同的生物样品与过量的基质溶液点在样品板上，溶剂挥发后形成样品与基质的共结晶，利用激光作为能量来源辐射结晶体，基质从激光中吸收能量使样本吸附，基质与样本之间发生电荷转移使得样本分子电离，样本离子在加速电场下获得相同的动能，经高压加速、聚焦后进入飞行时间质谱分析器进行质量分析，检测器检测到不同质荷比（m/z）的离子，并以离子质荷比为横坐标，以离子峰为纵坐标形成特异性的蛋白质组指纹图谱，进而与图谱库中进行对比，得到鉴定结果并最终确定生物样品种类。 ▲表1-MALDI-TOF常用基质及选择 三 MALDI-MSI技术原理及展望 MSI（Mass Spectrometry Imaging, MSI），质谱成像技术，在上文中也有所介绍。其是从MS的基础上衍生而来，MS没有提供有关生物样品中代谢物的时空分布信息，而MSI能够提供生物组织或样品表面分子的空间分布信息。通过将定性和定量分子信息与时空信息相结合，对传统的代谢组学和化学分析进行了补充，能够将特定分子映射到原始样品的2D或3D坐标上。 MSI技术的核心在于将样品表面的分子进行解吸和离子化，然后通过质量分析器对这些离子进行分离和检测。这一过程通常涉及到使用激光或高能离子束扫描样品表面，使表面的分子解吸并带上电荷，形成分子离子。这些分子离子随后被质量分析器按照质荷比（m/z）进行分离，最后由检测器检测离子的强度，从而获得样品表面各像素点的质谱数据。 MSI依赖于多种技术和方法来实现样品的分子成像。例如，MALDI（基质辅助激光解吸/电离）是一种常用的离子化技术，它使用特定波长的激光和基质来促进分子的解吸和电离。此外，还有其他离子化技术如SELDI（表面增强激光解吸/电离）等。质量分析器的选择也至关重要，常见的有飞行时间（TOF）、四极杆（Quadropole）、离子阱（Ion Trap）等。 在MSI中，分子离子化是将样品表面的分子转化为可以进入质量分析器的带电粒子的过程。质量分析器的作用是将这些离子按照它们的质荷比进行分离，以便检测器可以检测到不同离子的信号。检测器则用于测量离子的信号强度，这些数据随后被用来构建分子的空间分布图像。 通过将质谱数据与样品表面的位置信息相结合，MSI可以实现分子的空间分布可视化。这意味着科学家可以直观地看到不同分子在组织中的分布情况，这对于生物标志物的发现、疾病机理研究以及药物开发等领域具有重要意义。 近年来研究工作者对MSI技术广泛的关注，这项技术的精妙之处在于，它能够揭示生物组织中分子的空间分布信息，为临床诊断、药物开发、生物标志物发现以及疾病机理研究提供了一种全新的视角。 同时，MALDI-MSI技术的发展也面临着诸多的挑战。目前成像分辨率和灵敏度尚有进一步优化的空间，且成像效率和datebase的存储空间占用亦是关键的优化领域，这些节点对实验推进和项目总体效率有着至关重要的影响。 四 质谱仪与其他仪器联用 前文所述了有关MALDI-MS和MALDI-MSI联用的种种情况，那么当前科学进程上还存在哪些质谱联用的形式呢？ ①气相色谱质谱法（GC-MS） GC是一种分析/分离技术，其中将复杂的化合物混合物注入色谱柱中，并根据其相对沸点和对色谱柱的亲和力进行分离。 GC中使用的高温使其不适合用于高分子量热不稳定的化合物（例如蛋白质），因为它们会使热量变性。它非常适合用于石化，环境监测和修复领域，工业化学品及药品杂质分析领域，其对样品性质无特定的要求，样品可以是固体，液体或气体形式。 分离后，可以通过质谱技术（例如MS/MS）分析化合物以进行鉴定，或使用EI或CI将其离子化，然后在ToF质量分析器中进行分析。GC具体的分离流程可见色谱柱的分离原理及选择方案系列文章——气相色谱柱选型或是参考气相色谱分析方法开发简析两篇文章。 ②液相色谱质谱法（LC-MS） LC与GC色谱相似，不同之处在于样品现在处于液体状态。将样品溶解在溶剂中，然后注入到色谱柱中，该色谱柱由可溶化合物（流动相）和固相（固定相）组成。 样品成分与色谱柱固定相之间的相对亲和力导致样品成分分离，然后可以通过质谱检测。由于流出物处于液相状态，因此这种分离技术非常适合与APCI-MS和ESI-MS方法使用，当需要高分辨率分析时，其亦是可以和ToF、离子阱和Orbitrap等质谱仪联用。 LC具体的分离流程可见色谱柱的分离原理及选择方案系列文章——液相色谱柱选型或是参考液相色谱分析方法开发简析两篇文章。 ③交联质谱（XL-MS） XL-MS是一种结合了化学交联和质谱技术的方法，用于研究蛋白质-蛋白质之间的相互作用、蛋白质的结构和功能以及生物学过程。对多蛋白复合物的结构和组织的解析对于了解细胞功能至关重要。化学交联与质谱联用（XL-MS）是一种方法，其可以使用化学交联剂将空间距离足够接近的两个氨基酸通过共价键连接起来。交联剂通常由一个主体和两个反应基团组成，反应基团可以与蛋白质的不同氨基酸侧链发生反应，再将发生交联后的蛋白质酶切后进行质谱分析，对被交联的氨基酸残基鉴定，实现蛋白质（复合物）三维构象以及相互作用解析。能够与低温电子显微镜（cryo-EM）和X射线晶体学之类的结构生物学技术互补，从而提供较低分辨率的结构信息。 由于交联剂臂长的限制，只有空间距离在臂长范围内的氨基酸才可以发生交联作用，该距离信息也是解析蛋白质结构和相互作用的重要条件。由于对蛋白样品含量和纯度没有过高要求，且不需要进行特殊的化学标记，检测速度快，通量高，化学交联质谱技术已成为蛋白质动态结构、功能和相互作用研究的重要工具。 ④氢氘交换质谱（HDX-MS） HDX-MS是一种在生物大分子研究领域中常用的技术，通过将样品中的氢原子与氘原子进行交换，再结合质谱检测手段，实现对生物大分子的结构与相互作用的研究。 HDX-MS是一项研究蛋白质空间构象的质谱技术。这项技术的主要原理是将蛋白质置于重水溶液中，蛋白质表面的氢原子与重水里的氘原子发生互换，发生互换后的蛋白质经过酶切产生多肽片段，质谱鉴定肽段的质量：位于蛋白表面的多肽相比位于蛋白内部的多肽更容易发生氢氚原子交换因而质量增加，由此来推测蛋白质表位构象。此外，氢氘交换质谱还可用于研究蛋白结构动态变化、蛋白间相互作用位点、以及鉴别蛋白表面活性位点等应用。 HDX-MS利用化学反应，使蛋白质中的某些H原子与溶液中的D原子连续交换。如果将H2O水溶液用重水（D2O）代替，则可以进行此交换过程。其与氨基酸主链N原子键合的H（也称为主链酰胺H）可用于探测蛋白质结构，H与D的交换完成后，可以通过MS分析样品，以提供有关具有小分子结合，蛋白质折叠的蛋白质结构变化的信息，或有关未结晶或不适合其他结构生物学的蛋白质结构的信息方法。 HDX-MS能够快速研究溶液中天然蛋白中位于蛋白表面的氨基酸序列，所以在研究蛋白动态表位活性位点上有着广泛的应用。由于氢氘交换质谱借助氢氘原子交换的原理，氢氘原子回交会对实验结果的精准性造成很大的影响，因此避免氢氘原子回交至关重要。目前控制氢氘原子回交主要通过缩短液质分析时间以及把温度和pH始终控制在最低回交反应系数的范围内。 版权声明：本文内容及图片，如有侵权请联系删除。 免责声明：本文内容仅作信息交流学习，并不反映任何意见及观点。 往期推荐 乐威医药顺利通过CNAS复评审及扩项评审 中国矿业大学（北京）师生走进乐威医药 乐威医药成功开展“安全生产月”活动

催化加氢是一类基础而重要的合成反应，约占化学合成制药反应类型的14%，是药物生产过程中的关键步骤。同时，氢化反应是国家“两重点，一重大”所涉及的重点监管危险化工工艺。 基于国家对绿色制造和安全环保的新要求，当前严格限制新建批次催化加氢产能设施。此外，催化加氢反应一般需要使用钯、钌、铑等贵重金属催化剂，放大生产成本较高。 连续催化氢化技术将连续流技术和氢化反应技术相结合，在一定温度和压力下，物料和氢气连续通过固定床反应器，对催化剂进行固载，现已成为广泛应用于非均相催化氢化生产的“更绿色、更安全、更高效”的革命性工艺。 与批次反应相比具有诸多优势——连续氢化反应器体积减小90%以上，持液量、氢气滞留量相应减小90%以上，有效提高反应安全性。同时，单位体积产能提高10倍以上，三废生成量、人工和操作步骤大幅降低。伴随安全环保要求的日益提高，未来连续氢化工艺在制药领域具有巨大应用空间。 图：连续氢化和批次反应对比 长期以来，凯莱英医药集团（股票代码：002821.SZ/6821.HK，以下简称“凯莱英”）持续深耕先进绿色制药技术的开发与商业化应用，通过提供“本质安全+环境友好”的颠覆性技术革新，赋能全球合作伙伴的创新与发展。作为最早在国内开展连续氢化业务的CDMO公司之一，凯莱英前瞻性地将连续氢化业务作为公司重要工艺技术研发战略目标之一——这与法规及行业发展相向而行。 经过多年积累，凯莱英已具备了连续氢化从研发到生产的全流程服务能力。在小试研发初期，凯莱英建立独特的高压高通量平台，该平台不仅能对氢化反应进行大规模的优化筛选，还对氨气、一氧化碳、乙烯、丙烯等其他气体进行研究，日均产能可达300个反应/天。 值得一提的是，凯莱英连续氢化团队已建立起超过1000种连续催化氢化专用的粉末和颗粒催化剂库，包括市面上常见的Pt、 Pd、Ru、Rh、 Ir、Cu、 Ni、Co等。 此外，还引进了具有超高强度和阻燃特性的新型高度石墨化载体技术。在高压高通量平台及丰富的筛选库的加持下，每天可研究超过100种催化剂，以往可能需要数周甚至数月才能完成的催化剂研究工作，凯莱英连续氢化团队可在1周甚至2天内完成，研发效率显著提升。 对于多变量的氢化参数研究，凯莱英专门搭建了适用于HTP-DoE的筛选平台，有效促进了工艺研发初期对反应的理解和认知。 目前凯莱英拥有连续氢化从实验室研发，中试到生产的完整流程和设备。在连续工艺研发阶段，可同时满足10个以上克级到公斤级等项目的开发工作。 公司自主设计搭建的自动化连续氢化评价平台目前已更新至第3代，可实现完全的从原料到产物的连续流动过程评价。在工艺优化中，商业可购买的催化剂将被优先选用，同时研发团队具备自制及改性催化剂的能力，可依据项目需求进行催化剂的定制与大规模合成。 图：DOE参数设计及关键工艺指标响应 氢化反应是复杂的“气、液、固”三相反应过程，放热过程的甄别监测既关乎安全也影响着工艺指标的控制。连续反应的放热过程与间歇反应明显不同。在小试阶段，不同级数的放热过程对反应的影响微乎其微，但当反应器放大到一定程度时就需要针对不同阶段的放热量实现严格的温度控制，否则局部热点无法释放将使反应温度失控。 凯莱英研发团队开发出连续反应量热方法，可准确测得反应不同阶段的放热量，以及各阶段反应温度的精确控制方法，保证反应工艺的可靠性与稳定性。此外，研发团队针对放大过程中气液分布、气液传质系数、停留时间分布等影响药品质量的关键因素建立了完整的参数测量方法，结合反应动力学研究，总结出一套完整的工程放大准则以及工艺优化和工艺控制策略。 图：反应停留时间分布(RTD)测定 2021年，凯莱英研发团队成功实现了中试规模的连续催化氢化工艺放大，并在22~23年实现了多个连续催化氢化项目中试Demo生产。 期间，研发团队建立了标准的工程参数测试平台并完成首个商业化反应器设计。该设计能在低流速下保证反应器良好的传质性能以及接近平推流的停留时间分布。以反应器设计为核心，设计团队创造性地提出了适用于连续装置的分布式控温系统和冷凝分离一体化设备，保证了商业化反应器的多段精准控温，同时实现了设备多功能设计，降低了设备整体成本。 图：中试级别连续氢化反应装置 在中试及商业化放大方面，凯莱英已建成符合法规的满足GMP生产的中试车间，可实现数百公斤级至吨级的生产放大。在生产设备方面，凯莱英目前已有设备产能约100Kg/d, 未来一年内计划产能300Kg/d，可满足不同客户和项目的各类需求。 在2024年年初已完成首个连续氢化数百公斤级NDA验证生产，另有潜在生产订单项目5项，共计产能约20mt。迄今，凯莱英连续氢化技术已在超过50个项目中得到应用。 图：商业化连续催化氢化装置一角 梅花香自苦寒来，十年壮志磨一剑。2024年凯莱英迎来了首个吨级连续催化氢化商业化订单，10吨级连续氢化商业化装置于2024年6月份正式投入运营生产。装置运行压力达7MPa，整体装置的调试运行均由凯莱英研发和生产团队独立完成。 装置连续平稳运行2个多月以来，已成功完成某重要客户商业化项目的全部8批生产。连续催化氢装置的生产能力远远高过氢化釜，该项目的成功实施体现了凯莱英有能力承接大型连续催化氢化项目生产，也标志着凯莱英氢化生产能力出现质的飞跃。 凯莱英坚持“技术驱动”，以“绿色化学”理念引领行业变革、造福全球客户，用产品作为普适性技术平台的试金石，不断检验、优化、升级技术工艺。作为CDMO行业的领军企业，凯莱英将持续在连续化学等“高端化、智能化、绿色化”的新质生产力技术领域深耕探索、开拓创新，为制药行业创造更大的经济效益与社会价值！