Orbitrap Fusion Lumos Tribrid 三合一质谱仪

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪由Thermo Scientific公司推出,可用于蛋白质组学、代谢组学和生物制药领域。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid质谱仪是行业领先的高性能质谱仪,灵敏度更强。它包含三个质量分析器,四极杆、Orbitrap和线性离子阱(LIT)。

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid 三合一质谱仪

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid 三合一质谱仪

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid 三合一质谱仪的结构

经液相色谱(LC)柱分离后,化合物通过样品传输线进入质谱仪(MS)进行电离和分析。MS可以通过执行MSn实验来提供有关化合物的质荷比(m/z)的信息以及结构和定量信息。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪的基本结构包括离子源、离子光学器件、质量分析仪和检测器。接下来给大家介绍一下每个部分的特征和作用。

离子源

连接到LC的离子源是大气压电离(API)。API源用作LC和MS之间的接口,包括以下电离技术:加热电喷雾电离(H-ESI),大气压化学电离(APCI)和大气压光电离(APPI)。除了API离子源外,在电动离子漏斗后面的API离子源界面中还有第二个离子源(RIS)。

离子光学器件

离子光学器件将气相样品离子聚焦并加速进入质量分析仪。它包括MP00离子光学器件、MP0离子光学器件、MP1离子光学器件、弯曲线性阱(C型阱)、离子路由多极(IRM)、MP3离子光学器件和DC偏移电压。MP00离子光学器件包括MP00 RF透镜和L0透镜,位于API源接口和MP0离子光学器件之间。MP0离子光学系统,也称为有源束波导(ABG),将来自MP00离子光学系统的离子沿中心轴通过90度弧线传输到四极。90度电弧可通过防止中性物质和高速团簇进入四极杆来降低噪音。MP1离子光学器件充当离子传输设备,通过MS向棒施加射频(RF)电压以产生电场,沿着四极杆的轴引导离子,从而将离子从四极杆传输到C阱。进入C阱后,离子通过与氮气碰撞气体碰撞而失去其动能,并聚集在C阱的中心轴上。IRM包含一个安装在金属管内的多极直管,直接对准C阱。将电势梯度施加到多极管以快速提取离子。MP3离子光学器件可以通过将射频电压施加到杆上的方式把离子从IRM传输到双压LIT,以产生沿多极轴引导离子的电场。

质量分析仪

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪包含三个质量分析仪,四极杆、Orbitrap和LIT。

四极质量分析仪(Q1)包含四个圆杆。MS向杆施加RF电压和DC偏移电压。当将可变幅度的RF和DC电压施加到可以产生电场的四极杆时,电场可以使具有特定m/z的离子产生稳定的振荡,而对所有其他离子产生不稳定的振荡。即,Q1用作质量过滤器,使选定的离子能够通过杆。四极杆仅在施加RF电压时用作离子传输设备。

轴对称的Orbitrap质量分析仪包含一个纺锤状的中心电极,该中心电极被一对钟形的外部电极围绕。运动的离子可能被静电场捕获。离子在Orbitrap内部经过静电场,迫使它们以复杂的螺旋形运动。这些振荡的轴向分量可以通过电极的两半检测为镜像电流。使用傅里叶变换将图像电流转换为质谱图。

LIT质量分析器是双单元二维LIT质量分析器,由前转移透镜(TL1)、高压LIT池、中心转移透镜(TL2)、低压LIT池和后转移镜头(TL3)组成。质量分析器单元内部是精密加工和精确对齐的双曲线杆的方形阵列,该杆具有前、中、后三个部分。

LIT质量分析仪进行的步骤包括离子存储、离子隔离、碰撞诱导解离(CID)和离子扫描。对于SIM或MSn,LIT质量分析仪将离子隔离波形电压施加到X杆上,同时主AC电压斜率上升到新的存储电压,喷射出除选定m/z离子以外的所有离子。另外,对于MSn,LIT质量分析器将共振激发AC电压施加到X杆上,以产生CID。为了扫描出离子,主RF电压从低压上升到高压,同时MS向X杆施加共振喷射AC电压以促进喷射。随着主RF电压的增加,m/z值增加的离子变得不稳定,并通过X杆中的槽喷出。

离子检测系统

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪具有高灵敏度和离轴离子检测系统。该检测系统包含两个转换打拿极和一个电子倍增器。它可产生高信噪比(S/N),与检测到的离子数量成正比,并且可以在正负离子工作模式之间切换电压极性。

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪的扫描类型

MS扫描:MS扫描(或全扫描MS)对应的是质量分析的单个阶段。在这种扫描类型中,离子源中形成的离子存储在IRM中,然后将离子转移到Orbitrap或LIT质量分析仪,以产生指定质量范围内可观察离子的完整质谱图。MS扫描可用于定性和定量分析。此扫描类型还可用于确定化合物的分子量和强度。

MS2扫描和MSn扫描:MS2扫描对应的是MS/MS质量分析。在MS/MS扫描的第一阶段,我们可以使用四极杆或离子阱来选择离子。然后将选定的离子转移到IRM中的高能碰撞解离(HCD)或CID、电子转移解离(ETD)或UVPD的LIT中。在MS/MS扫描的第二阶段,产物离子被转移到轨道阱或LIT中进行分析和检测。在MSn扫描中,n的扫描功率通常为2到10,这意味着它涉及2-10个质量分析阶段。每个阶段都包含一个离子选择步骤。扫描功率越高,可获得的化合物结构信息越多。

SIM扫描:选择性离子监测(SIM)是质量分析的单个阶段,可以监测特定离子或一组离子。在这种扫描类型中,Orbitrap或LIT选择并检测m/z范围内的离子,以产生SIM质谱图。

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪的最新技术

1. EASY-IC选择。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪还有一个离子源(RIS),位于电动离子漏斗后面的API源接口中。此内部校准可将m/z分配精度提高到小于1 ppm。RIS生成内部校准离子,以正负两种模式对MS扫描进行实时质量校准。

2. EASY-ETD选择。ETD是一种通过将电子转移到多个带电荷的气态分子上而使之分裂的解离方法。ETD和EThcD HD模式在Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪中用于增加ETD光谱的检测限和动态范围。

3. 紫外线光解离(UVPD)选择。具有UVPD的Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪提供了额外的独特MSn功能。这种新颖的片段化模式具有三合一平台的多功能性,可以对蛋白质组学和代谢组学的大分子和小分子进行深入的结构分析。

4. 1,000,000 FWHM超高分辨率。具有MSn能力和多种碎片模式的超高分辨率可对多种分析物进行全面表征。

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪的应用

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪具有出色的灵敏度、选择性和多功能性,可帮助获得最高质量的数据。该质谱仪配备有亮度最高的离子源、最具选择性的四极杆、最快的离子阱分析仪,完善的解离技术和超高分辨率Orbitrap分析仪,适用于许多富有挑战性的应用。

翻译后修饰(PTM)分析

PTM在蛋白质组学中起着重要的作用,调节细胞活性定位,与其他细胞分子发生相互作用,如蛋白质、核酸、脂质和辅因子。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪具有CID、HCD、ETD和EThcD等多个片段,可用于PTM分析,尤其是糖基化分析。例如,ETD和EThcD可以提供糖肽主链片段化的MS/MS谱图,从而找到准确的修饰位点定位。

蛋白质定量

质谱在蛋白质定量中起重要作用。使用同位素标签的多重分析法被广泛应用于蛋白质丰度的高通量定量比较。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪可以执行同量异位素标记TMT,能够以高定量精度同时分析10个样品。Orbitrap Fusion Lumos具有高选择性和更高的灵敏度,可实现最佳性能,同时可保持对低丰度分析物定量的高重现性。

完整蛋白质分析

自上而下的蛋白质组学通常分析的是完整的蛋白质,通过质谱仪中完整蛋白质的片段化,提供有关PTM、蛋白质异构体和蛋白质序列的信息。Orbitrap Fusion Lumos MS配备了先进的真空技术,能够为分析完整的蛋白提供优化条件。结合多样性碎片,Orbitrap Fusion Lumos MS的ETD HD可以提供改进的检测限和动态范围,从而在更快的捕获速率下获得更大的序列覆盖率。此外,它还可用于重链和轻链的完整单克隆抗体的高精度质量分析。

小分子分析

由于其高灵敏度和高分辨率,Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪可用于鉴定和定量小分子。由于可以观察到精细的同位素结构,可以用于测定高精度的分子式。这种直接测量消除了模式匹配估计的模糊性。此外,更明亮的离子源使它能达到更低的定量水平。

Thermo Scientific公司的Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪具有某些高级功能,包括新型API接口、先进的四极杆技术、高场Orbitrap分析仪和双压线性离子阱。独特的仪器架构可在任何碎片化阶段执行多种解离技术,如HCD和CID,并在线性离子阱或Orbitrap质量分析仪中分析离子。

百泰派克生物科技基于Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一质谱仪平台,可提供以下服务

蛋白质翻译后修饰分析
自上而下的蛋白质组学
定量蛋白质组学
靶向脂质组学服务

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