來源：網(wǎng)絡(luò)        時間：2021-11-29

      概述： 

       ■ 質(zhì)譜儀廣泛應(yīng)用于環(huán)境醫(yī)療食品及工業(yè)過程分析。質(zhì)譜儀從 20 世紀 20 年代出現(xiàn)已有近百年發(fā)展歷史，一開始用于測量原子質(zhì)量，隨著高分辨率質(zhì)譜儀出現(xiàn)用于有機化合物分析，隨后氣相色譜-質(zhì)譜連用儀出現(xiàn)開始應(yīng)用到天然有機化合物結(jié)構(gòu)分析，20 世紀 80 年代離子源技術(shù)獲得快速發(fā)展，質(zhì)譜儀開始應(yīng)用到生物醫(yī)學領(lǐng)域。質(zhì)譜儀一般由進樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器等四部件構(gòu)成，其中，離子源和質(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的核心技術(shù)。 

       ■ 環(huán)境監(jiān)測：聚焦 PM2.5及 VOCs 在線分析，國產(chǎn)企業(yè)崛起。由于質(zhì)譜技術(shù)發(fā)展，特別是在快速分析、直接分析等方面的技術(shù)突破，質(zhì)譜儀在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，已在大氣、水質(zhì)等監(jiān)測領(lǐng)域成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用?！笆濉钡?PM2.5源解析需求，“十四五”的 VOCs 源解析需求，大氣污染物的監(jiān)管至關(guān)重要，目前 VOCs 走航監(jiān)測車模式處于推廣階段，預(yù)計僅政府端每年需采購 8.2 億元運維服務(wù)。目前以禾信儀器為代表的國內(nèi)企業(yè)強勢崛起。 

       ■ 醫(yī)療領(lǐng)域：主要應(yīng)用于臨床檢驗，國產(chǎn)企業(yè)打破海外壟斷。由于基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)法及電噴霧電離(ESI)法等軟電離法的發(fā)展，質(zhì)譜成為生命科學中最重要的工具之一，臨床主要應(yīng)用在微生物鑒定、新生兒疾病查、維生素檢測等領(lǐng)域，目前涌現(xiàn)了禾信儀器、達瑞生物、天瑞儀器、安圖生物、毅新博創(chuàng)等優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)企業(yè)，打破海外壟斷。 

       ■ 食品安全：廣泛用于品質(zhì)和衛(wèi)生項目檢測，已有國產(chǎn)企業(yè)布局。質(zhì)譜技術(shù) 具有良好的定性以及精確定量功能，可廣泛應(yīng)用于食品中有毒有害物質(zhì)及非法添加物質(zhì)分析、轉(zhuǎn)基因食品檢測、食品安全快速檢測等領(lǐng)域，目前禾信 儀器為代表的國產(chǎn)企業(yè)也在加大研發(fā)，已有部分產(chǎn)品研發(fā)成功，可實現(xiàn)對農(nóng)殘、獸殘、非法添加物等多種目標物的快速檢測。 

       ■ 2020 年進口依賴度 74%，國產(chǎn)替代需求迫切。2020 年中國質(zhì)譜儀市場規(guī)模約為 142.2 ，占全球市場 30%左右（2015-2020 年 CAGR≈20.2%）。根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)，2014-2020 我國進口質(zhì)譜儀由 44.7 億元提升至 105.2 億元（CAGR≈15.3%），進口依賴度由 2014 年的 94.7%降至 2020 年的 74.0%，呈現(xiàn)改善趨勢；從進口設(shè)備國家來看，美國、德國、新加坡、日本是我國質(zhì)譜儀數(shù)量靠前的幾個國家。根據(jù) SDI 統(tǒng)計，目前，全球質(zhì)譜儀市場主要被國際行業(yè)巨頭占據(jù)，全球質(zhì)譜儀市場的主要參與者為沃特世、丹納赫、布魯克、安捷倫、賽默飛、生物梅里埃、島津等公司，大約占據(jù)全球了 90%的市場份額?？上驳氖菄a(chǎn)質(zhì)譜儀在環(huán)境領(lǐng)域已經(jīng)初露鋒芒，目前醫(yī)學食品領(lǐng)域也涌現(xiàn)一批優(yōu)質(zhì)企業(yè)，國產(chǎn)替代序幕拉開。 

       ■ 企業(yè)機會：質(zhì)譜儀國產(chǎn)化大趨勢下掌握核心技術(shù)的企業(yè)機會。 

       1. 上周組合表現(xiàn) 

       上周我們推薦組合：晶盛機電、國茂股份、聯(lián)贏激光、中國電研、恒立液壓、天奇股份。截止 2021 年 8 月 15 日周區(qū)間漲跌幅+1.79%，同期機械設(shè)備申萬指數(shù)漲跌幅+2.27%，同比跑輸設(shè)備指數(shù)。組合開始至今組合累計收益率 30.56%，跑贏滬深 300 指數(shù) 32.99pct，跑贏申萬機械指數(shù) 19.73pct。 

       2. 質(zhì)譜分析，高端定量檢測分析法 

       質(zhì)譜分析是使待測的樣品分子氣化，用具有一定能量的電子束轟擊氣態(tài)分子（電子撞擊、化學電離、場致電離、激光），使氣態(tài)分子失去一個電子而成為帶電的分子離子，離子生成后，在質(zhì)譜儀中被電場加速（加速后其動能跟位能相等，mv2 /2=zV），當被加速的離子進入磁分析器時，磁場再對離子進行作用，讓每個離子按一定的彎曲軌道繼續(xù)前進，其行進的軌道曲率決定于各離子的質(zhì)量和所帶電荷的比值（m/z）（此時由離子動能產(chǎn)生的離心力（mv2 /R）與由磁場產(chǎn)生的向心力（Hzv）相等），通過精確估計這些離子的路徑和速度，就可以十分準確的計算出初始原子的質(zhì)量。 

       （1）mv2 /2 = zV； 

       （2）mv2 /R = Hzv； 

      得出 m/z=H2R2/（2V） （質(zhì)譜基本公式）（m：離子質(zhì)量，v：離子速度，z：離子電荷，V：加速電壓，R：曲率半徑，H：磁場強度）

       現(xiàn)在所有已知的原子的質(zhì)量都已經(jīng)被測量了出來，質(zhì)譜儀目前最主要的用途是用來分析樣品的組成成分。質(zhì)譜分析的靈敏度特別高，進量通常只要幾微克（μg）甚至更少的樣本，便可得出一張滿意的質(zhì)樸圖，質(zhì)譜是唯一可以給出分子量，確定分子式的方法，分子式的確定對化合物的結(jié)構(gòu)鑒定至關(guān)重要。 

       質(zhì)譜圖的橫軸是單位電荷質(zhì)量（m/z），縱軸表示離子流強度，通常以相對強度表示，最強的離子流強度定義為 100%，其他的均以百分數(shù)表示，質(zhì)譜圖的解析需要專業(yè)人士。 

       質(zhì)譜儀（Mass Spectrometry）一般由進樣系統(tǒng)（Inlet System）、離子源（Ion Source）、質(zhì)量分析器（Mass Analyzer）、檢測器（Ion Detector）等四部件構(gòu)成，其中，離子源和質(zhì)量分析器是質(zhì)譜儀的核心技術(shù)。 

       質(zhì)譜儀從 20 世紀 20 年代出現(xiàn)已有近百年發(fā)展歷史，一開始用于測量原子質(zhì)量，隨著高分辨率質(zhì)譜儀出現(xiàn)用于有機化合物分析，隨后氣相色譜-質(zhì)譜連用儀出現(xiàn)開始應(yīng)用到天然有機化合物結(jié)構(gòu)分析，20 世紀 80 年代離子源技術(shù)獲得快速發(fā)展，質(zhì)譜儀開始應(yīng)用到生物醫(yī)學領(lǐng)域。

       在分析樣品的質(zhì)量數(shù)之前必須在離子源中將其離子化，分析物的極性決定了離子源的選擇。目前各種離子化方法在分析應(yīng)用價值上各具獨特之處，沒有單一種類的離子化方法適用于所有的分析需求。對于氣相質(zhì)譜儀（GC/MS），人們一般會選擇 EI，而 ESI 則多是液相質(zhì)譜儀（LC/MS）的配臵，還有 MALDI 在生物領(lǐng)域有一定應(yīng)用。 

       根據(jù)《質(zhì)譜儀通用規(guī)范》（標準號：GB/T33864-2017），質(zhì)譜儀根據(jù)核心部件質(zhì)量分析器的不同，可以分為飛行時間質(zhì)譜儀、四極桿質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀、離子回旋共振質(zhì)譜儀、磁質(zhì)譜儀等類型。 

       質(zhì)量范圍、分辨率是質(zhì)量分析器的兩個主要性能指標。質(zhì)量范圍指質(zhì)譜儀所能測定的質(zhì)荷比的范圍；分辨率表示質(zhì)譜儀分辨相鄰的、質(zhì)量差異很小的峰的能力。高分辨率的質(zhì)量分析器能夠?qū)蓚€質(zhì)荷比十分相近的被分析物離子信號區(qū)分開來。 

       2.1. 廣泛應(yīng)用于環(huán)境醫(yī)療食品及工業(yè)過程分析 

       質(zhì)譜分析技術(shù)作為產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，在多個行業(yè)或領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療健康、食品安全、工業(yè)過程分析等領(lǐng)域擁有廣闊的市場前景。

       2.1.1. 環(huán)境監(jiān)測：聚焦 PM2.5及 VOCs 在線分析，國產(chǎn)企業(yè)崛起 

       由于質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，特別是在快速分析、直接分析等方面的技術(shù)突破，質(zhì)譜儀在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，已在大氣、水質(zhì)等監(jiān)測領(lǐng)域成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2014 年，環(huán)保部出臺了《關(guān)于開展第一階段大氣顆粒物來源解析研究工作的通知》(環(huán)辦[2014]7 號)，尋找污染物源頭的工作拉開序幕，通知要求大部分省會城市在 2015 年底，地級以上城市在 2016 底摸清 PM2.5 的主要來源，“十三五”是 PM2.5 源解析需求的爆發(fā)初期。2019 年，全國 261個細顆粒物（PM2.5）未達標地級及以上城市平均濃度為 40 微克/立方米，與 2015 年相比下降 23.1%，提前完成“十三五”目標；但與此同時，臭氧（O3）濃度上升了 21%，臭氧污染已成影響各地空氣質(zhì)量的重要因素，而揮發(fā)性有機物（VOCs）是臭氧形成的重要前體物，在治理中尤為關(guān)鍵。 

      目前 VOCs 走航監(jiān)測車模式處于推廣階段，按照我國 4 個直轄市+293 個地級市+388 個縣級市，目前大多采用租賃模式，根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研數(shù)據(jù)，走航監(jiān)測車的日收費約為 2 萬元，假設(shè)每年每個市走航車有 2 個月的使用時間，則僅政府端每年需要采購 8.2 億元（（4+293+388）*2*30*2/10,000≈8.2 億元），此外工業(yè)園區(qū)也是 VOCs 監(jiān)控的重點區(qū)域，即也是質(zhì)譜儀潛在需求。 

       2011 年開始，禾信研制的 PM2.5在線源解析質(zhì)譜監(jiān)測系統(tǒng)開始用于環(huán)保行業(yè)，禾信的PM2.5在線源解析儀器自從 2012 年裝備在了首個國家大氣超級站里，迄今已用于全國范圍布局。 

       2015 年禾信推出在線揮發(fā)性有機物 VOCs 質(zhì)譜儀，發(fā)展為今日的 SPIMS-2000 高時空分辨VOCs 走航監(jiān)測系統(tǒng)，是當前 VOCs 監(jiān)測市場上很“火”的儀器。這兩款質(zhì)譜儀也分別入選“十一五”國家重大科技成就展和“十二五”國家重大科技成就展。根據(jù)公司官網(wǎng)披露，截止 2018 年，禾信的 PM2.5源解析業(yè)務(wù)覆蓋全國 31 個省級行政區(qū)域、服務(wù)覆蓋 152 個城市，VOCs 走航監(jiān)測評估業(yè)務(wù)已完成全國 18 個省、170 個城市。 

       禾信儀器的 SPAMS 系列產(chǎn)品精準定位為 PM2.5 在線源解析，具有智能高效的在線源解析功能，最快 1 小時可得到源解析結(jié)果，在 PM2.5 在線源解析市場擁有良好的市場認可度。公司的 SPIMS 系列產(chǎn)品可以進行環(huán)境惡臭 VOCs 快速監(jiān)測、城市 VOCs 移動走航監(jiān)測、化工園區(qū) VOCs 溯源監(jiān)測等，自產(chǎn)品上市以來，市場空間迅速擴張。報告期內(nèi)，依托質(zhì)譜核心分析技術(shù)，禾信儀器的數(shù)據(jù)分析服務(wù)不斷拓展，逐漸形成了 PM2.5 在線源解析、臭氧來源解析、VOCs 在 線 走航 分 析、 空氣 質(zhì) 量綜 合 分析 等多 樣 化數(shù) 據(jù)分 析 服務(wù) 。禾 信 儀器 的AC-GCMS-1000、GGT-0620、DT-100 等產(chǎn)品已實現(xiàn)轉(zhuǎn)產(chǎn)，在大氣環(huán)境監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域均可進行應(yīng)用。 

       禾信儀器的 SPAMS 系列產(chǎn)品主要用于單顆粒氣溶膠的在線解析，技術(shù)路徑為飛行時間質(zhì)譜技術(shù)。美國 TSI 公司曾開發(fā)出商品化的氣溶膠飛行時間質(zhì)譜儀（型號：TSI-3800）。雪迪龍的氣溶膠單顆粒激光解離雙極式飛行時間質(zhì)譜儀（型號：LAAP-TOF）也可用于單顆粒氣溶膠的在線監(jiān)測。 

       禾信儀器的 SPIMS-2000、3000 的質(zhì)量范圍與 iTOFMS-2G 相似，低于 PTR-TOF-1000；SPIMS-3000 的質(zhì)量分辨率可達 5,000，高于同行業(yè)公司的同類產(chǎn)品；SPIMS-3000 的檢測限為 10ppt，與 PTR-TOF-1000 持平，高于其他同行業(yè)公司同類產(chǎn)品技術(shù)水平。在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面，SPIMS 在小型化、便攜式方面具有一定的優(yōu)勢，通過車載走航可以支撐環(huán)保部門進行VOCs 污染的快速篩查。 

        2.1.2. 醫(yī)療領(lǐng)域：主要應(yīng)用于臨床檢驗，國產(chǎn)企業(yè)打破海外壟斷 

       由于基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)法及電噴霧電離(ESI)法等軟電離法的發(fā)展，質(zhì)譜成為生命科學中最重要的工具之一。其主要原因是質(zhì)譜檢測的是分析物本身獨特的物理性質(zhì)，即分子量。質(zhì)譜儀作為一個在醫(yī)療上支持診斷的重要工具，臨床方面主要應(yīng)用在微生物鑒定、新生兒疾病篩查、維生素檢測等領(lǐng)域中。根據(jù)國家衛(wèi)健委《2019 年衛(wèi)生健康事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》統(tǒng)計，全國三級醫(yī)院數(shù)量 2,749 家，二級醫(yī)院數(shù)量 9,687 家，疾控中心 3,403 家，婦幼保健機構(gòu) 3,071 家，質(zhì)譜儀需求空間可觀。 

       目前國內(nèi)處 于應(yīng)用 開發(fā)初期 。生物 醫(yī)藥領(lǐng)域 常見質(zhì)譜 儀有 LC-MS/MS、GCMS、QTOF-MS/Orbitrap、MALDI-TOF。 

       由于國內(nèi)對質(zhì)譜的需求急劇增加，為能更好的服務(wù)于臨床檢測市場，國內(nèi)外各大質(zhì)譜廠商將其優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品向國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA，原 CFDA）進行申報，其中一些質(zhì)譜檢測儀器已經(jīng)獲得 NMPA 認證并取得相關(guān)醫(yī)療器械證件。臨床質(zhì)譜是近期質(zhì)譜應(yīng)用的熱點，在中國需要進行臨床醫(yī)療器械第二類的注冊，此前主要獲得注冊的是三重四極桿液質(zhì)和 MALDI-TOF，今年一款 ICP-MS 也獲得注冊許可。 

       對進口質(zhì)譜企業(yè)來說，可以選擇自己進行進口醫(yī)療器械注冊，也可選擇貼牌（OEM）給中國的企業(yè)進行國產(chǎn)醫(yī)療器械注冊。我們熟知的 SCIEX（丹納赫子公司）、梅里埃、布魯克、安捷倫、沃特世、島津，都進行了進口醫(yī)療器械注冊，同時安捷倫也貼牌給中國企業(yè)（如品生醫(yī)學）進行國產(chǎn)醫(yī)療器械注冊，賽默飛均選擇貼牌進行國產(chǎn)醫(yī)療器械注冊（英盛、豐華等多家），珀金埃爾默選擇讓自己收購的國內(nèi)企業(yè)（新波生物）進行國產(chǎn)醫(yī)療器械注冊。截止 2020年 9 月，進口質(zhì)譜當前獲得進口醫(yī)療器械注冊許可的有 9 款，除 2 款 MALDI-TOF 外，其余均為三重四極桿液質(zhì)。 

       國產(chǎn)醫(yī)療器械注冊相對進口醫(yī)療器械注冊程序簡單一些，近期已獲得臨床醫(yī)療器械第二類注冊許可的產(chǎn)品共計 15 項，三重四極桿液質(zhì) 5 項，ICP-MS 類 1 項，MALDI-TOF 類 9 項。 

       MALDI-TOF 類有 5 項的用途是微生物質(zhì)譜，有 2 項明確為 SNP 檢測，有 2 項沒有指明專用用途，可能是既可以做微生物鑒定，也可作 SNP 檢測。根據(jù)下表，可以看出 MALDI-TOF大都是國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)制造的產(chǎn)品，三重四極桿液質(zhì)大多是 OEM，比如品生貼牌安捷倫的質(zhì)譜，蘇州新波是自家珀金埃爾默的產(chǎn)品，其余多為貼牌賽默飛的產(chǎn)品，ICP-MS 一項是貼牌賽默飛的產(chǎn)品。 

       2.1.3. 食品安全：廣泛用于品質(zhì)和衛(wèi)生項目檢測 

       質(zhì)譜技術(shù)具有良好的定性以及精確定量功能，可廣泛應(yīng)用于食品中有毒有害物質(zhì)及非法添加物質(zhì)分析、轉(zhuǎn)基因食品檢測、食品安全快速檢測等領(lǐng)域，從使用主體來看，包括食品企業(yè)、第三方檢測實驗室和政府監(jiān)管實驗室，從檢測項目來看分為品質(zhì)檢測和衛(wèi)生檢測。 

       根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局數(shù)據(jù)，2020 年我國各類食品安全檢測機構(gòu)共計 3,545 家，食品及食品接觸材料檢測市場規(guī)模達 169 億元。隨著未來國家針對食品安全檢測范圍和檢測標準的不斷提高，以及我國食品生產(chǎn)、流通及餐飲服務(wù)企業(yè)數(shù)量的不斷增加，食品安全檢測行業(yè)的快速增長將為上游檢測儀器市場需求提供強大支撐。假設(shè)每家食品安全檢測機構(gòu)配 1-2 套質(zhì)譜儀，均價按照 300 萬元計算，則食品檢測企業(yè)采購質(zhì)譜儀市場約為 21 億元（3,545*300*2/10,000≈21）。 

       2.2. 2020 年進口依賴度 74%，國產(chǎn)替代需求迫切 

       根據(jù) Transparency Market Research 測算，2018-2026 年全球質(zhì)譜儀市場的年均復合增長率將達到 7.70%。根據(jù)智研咨詢數(shù)據(jù)，2020 年中國質(zhì)譜儀市場規(guī)模約為 142.2 億元，占全球市場 30%左右（2015-2020 年 CAGR≈20.2%）。 

       根據(jù)海關(guān)總署數(shù)據(jù)，2014-2020 年我國進口質(zhì)譜儀由 44.7 億元提升至 105.2 億元（CAGR≈15.3%），進口依賴度由 2014 年的 94.7%降至 2020 年的 74.0%，呈現(xiàn)改善趨勢；從進口設(shè)備國家來看，美國、德國、新加坡、日本是我國進口質(zhì)譜儀數(shù)量靠前的幾個國家。根據(jù)SDI 統(tǒng)計，目前，全球質(zhì)譜儀市場主要被國際行業(yè)巨頭占據(jù)，全球質(zhì)譜儀市場的主要參與者為沃特世、丹納赫、布魯克、安捷倫、賽默飛、生物梅里埃、島津等公司，大約占據(jù)全球了90%的市場份額。從全球市場來看，目前質(zhì)譜儀的銷售主要集中于歐美地區(qū)，其中北美地區(qū)占據(jù)了全球質(zhì)譜儀市場的主導地位，美國是全球最大的質(zhì)譜儀銷售市場，英國、法國、德國占據(jù)了歐洲地區(qū)質(zhì)譜儀市場的主要份額。（資料源/安信證券研究中心）

      【來源：網(wǎng)絡(luò)】 聲明：轉(zhuǎn)載此文是出于傳遞更多信息之目的。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益，請作者持權(quán)屬證明與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將及時更正、刪除，謝謝。 郵箱地址：xlg@xhpr.net