赛默飞Orbitrap质谱仪
一、代表性技术
1. Orbitrap 质量分析器(核心技术)
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静电场轨道阱(Orbitrap):
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通过高频静电场使离子做螺旋振荡,通过傅里叶变换(FT)计算质荷比(*m/z*)。
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超高分辨率(最高可达 1,000,000 @ m/z 200),远超TOF和四极杆质谱。
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高质量精度(<1 ppm),适合复杂样品中的痕量物质鉴定。
2. 多级质谱(MS?)能力
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线性离子阱(LTQ)或双线性离子阱(Dual Linear Ion Trap):
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可进行多级碎裂(MS?/MS?),提高结构解析能力。
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适用于代谢物鉴定、蛋白质序列分析等。
3. 组合式质量分析器(Hybrid Instruments)
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Orbitrap + 其他分析器,如:
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Orbitrap Fusion? Lumos?(Orbitrap + 离子阱 + 四极杆)
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Orbitrap Exploris?(更紧凑,适合高通量)
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Orbitrap Eclipse?(超高灵敏度,3D离子阱增强)
4. 先进的离子传输与聚焦技术
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高级离子光学系统(如S-lens、HCD Cell):
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提高离子传输效率,降低信号损失。
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高能碰撞解离(HCD):提供更均匀的碎片离子分布。
5. 智能数据采集模式
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数据依赖性采集(DDA):自动选择前N个最强峰进行MS/MS分析。
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数据非依赖性采集(DIA,如SureQuant?、PRM):全扫描模式,适合靶向定量。
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实时数据库搜索(如Real-Time Search):在采集时匹配数据库,提高通量。
二、主要特点
1. 超高分辨率与高质量精度
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分辨率:
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常规模式:60,000–240,000
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超高分辨率模式(Ultra High Field):500,000–1,000,000
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质量精度:<1 ppm(内标校正后),适合未知物鉴定。
2. 高灵敏度
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检测限(LOD):低至 fg–pg 级(如小分子药物、肽段)。
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动态范围:>10?,适合复杂生物样品(如血浆、组织)。
3. 高通量分析
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扫描速度:
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Orbitrap Exploris 480:20 Hz(MS/MS),适合蛋白质组学4D-DIA分析。
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Orbitrap Eclipse:15 Hz(MS/MS),支持更深度覆盖。
4. 强大的软件生态系统
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Thermo Scientific? Compound Discoverer?(非靶向代谢组学)
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Proteome Discoverer?(蛋白质组学分析)
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Chromeleon?(LC-MS 数据管理)
5. 应用领域广泛
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蛋白质组学(bottom-up/top-down 蛋白质鉴定、PTM 分析)
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代谢组学(代谢物鉴定、通路分析)
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药物研发(ADME、DMPK、杂质分析)
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环境与食品安全(农药残留、污染物筛查)
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临床研究(生物标志物发现、精准医学)
三、典型型号对比
型号 | 分辨率(最高) | 扫描速度(MS/MS) | 主要特点 |
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Orbitrap Exploris 480 | 480,000 | 20 Hz | 高通量蛋白质组学、代谢组学 |
Orbitrap Eclipse | 500,000 | 15 Hz | 超高灵敏度,3D离子阱增强 |
Orbitrap Fusion Lumos | 500,000 | 12 Hz | 多级碎裂(MS?),PTM 分析优化 |
Orbitrap Astral | 1,000,000 | 40 Hz | 最新型号,超高通量+超高分辨率 |