asms 2019，賽默飛重磅推出三合一系列的創(chuàng)新之作——thermo scientific™ orbitrap eclipse™ 質(zhì)譜儀，旨在解決生物學(xué)研究中的分析難題，輕松應(yīng)對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)，生物制藥與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析研究中的各項(xiàng)挑戰(zhàn)。正可謂是高手過(guò)招，招招精彩。
在2019年的asms會(huì)議上，賽默飛推出了兩款超高分辨質(zhì)譜儀，分別是：
orbitrap exploris™480質(zhì)譜儀
orbitrap eclipse™三合一質(zhì)譜儀
從這期開(kāi)始繼續(xù)orbitrap的創(chuàng)新之旅，重磅推出三合一超高分辨質(zhì)譜儀的創(chuàng)新之作——型orbitrap eclipse™ 三合一質(zhì)譜儀
自2013年推出代三合一orbitrap fusion質(zhì)譜儀開(kāi)始，該系列整合了四極桿、離子阱和orbitrap質(zhì)量分析器的多功能性和可用性，具有超高分辨率、靈敏度、穩(wěn)定的高質(zhì)量精度，以及多項(xiàng)可延展性。圖1展示了orbitrap三合一質(zhì)譜不斷革新的進(jìn)化史。
圖1 orbitrap三合一系列質(zhì)譜的進(jìn)化史
三合一質(zhì)譜儀orbitrap eclipse™ 平臺(tái)帶來(lái)了多項(xiàng)創(chuàng)新，顯著改善了質(zhì)譜數(shù)據(jù)的深度和質(zhì)量，特別適用于蛋白組學(xué)中對(duì)全蛋白質(zhì)組定量的準(zhǔn)確度、高通量需求，生物制藥中復(fù)雜蛋白或小分子結(jié)合的生物藥表征，解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等應(yīng)用難題，真正做到性能比尖，通用萬(wàn)間實(shí)驗(yàn)室。
orbitrap eclipse™ 三合一質(zhì)譜儀
核心功能升級(jí)
core function upgrade
為了應(yīng)對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)、生物制藥以及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中不斷出現(xiàn)的新的挑戰(zhàn)，orbitrap eclipse™的核心功能進(jìn)行了升級(jí)（圖2），包括新的qr5分段四極桿質(zhì)量過(guò)濾器帶來(lái)的主動(dòng)離子管控技術(shù)（aim+），實(shí)時(shí)檢索（real-time search），深度真空技術(shù)（ultra-high vacuum manifold），選配的質(zhì)子轉(zhuǎn)移電荷減少（ptcr）技術(shù)和選配的高質(zhì)量范圍ms?（hmr?）模式等，助力研究工作持續(xù)升級(jí)。
圖2 orbitrap eclipse™三合一質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)示意圖
orbitrap eclipse™性能指標(biāo)
的分析性能及通用性
●qr5分段式四極桿：出色的母離子選擇性和靈敏度
●實(shí)時(shí)檢索：為tmt分析提供的深度和準(zhǔn)確度
●高質(zhì)量范圍ms?(hmr?)，選配：滿足復(fù)雜天然蛋白復(fù)合體的全面分析
●質(zhì)子轉(zhuǎn)移電荷減少(ptcr)技術(shù)，選配：簡(jiǎn)化復(fù)雜的自上而下(top-down)譜圖數(shù)據(jù)
●多種可選功能：帶來(lái)的多功能，滿足不同應(yīng)用需求 ic| etd | uvpd |1m | hmr?| ptcr | faims pro interface
●通用型接口與界面：與orbitrap exploris 480以及tsq質(zhì)譜通用，帶來(lái)良好的易用性
型orbitrap eclipse™三合一質(zhì)譜儀輕松應(yīng)對(duì)生物學(xué)研究中的各項(xiàng)挑戰(zhàn)
圖3 生物學(xué)研究中的各種挑戰(zhàn)
面對(duì)復(fù)雜的生物學(xué)研究，型orbitrap eclipse™通過(guò)自身的各種武功秘笈，均能幫助科研人員輕松過(guò)招。
挑戰(zhàn)1
蛋白組學(xué)—復(fù)雜樣品中蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)范圍寬
solution：qr5分段式雙曲面四極桿，提升靈敏度和特異性
圖4 qr5分段式雙曲面四極桿可有效提升蛋白和肽段鑒定數(shù)目
在0.4m/z隔離窗口時(shí)，ms/ms譜圖有更高的特異性，可提高鑒定數(shù)目。使用qr5分段式雙曲面四極桿，可在0.4m/z隔離窗口時(shí)提升傳輸效率和靈敏度（圖4）。
挑戰(zhàn)2
蛋白組學(xué)——高通量下的定量
solution 2：real-time search實(shí)時(shí)檢索
tmt標(biāo)記定量中，如果使用ms²方法進(jìn)行定量，由于共流出肽段的干擾存在比值壓縮效應(yīng)，影響定量準(zhǔn)確性。而使用ms³方法可以有效提高定量準(zhǔn)確性，但即使是使用sps-ms³方法，與ms²方法的定量肽段數(shù)目相比仍有些差距。
究其原因，一部分是因?yàn)閛t ms³需要時(shí)間更長(zhǎng)，另一部分是因?yàn)橹挥?0-50%的ms²譜圖可得到鑒定。而無(wú)法得到鑒定的50-60% ms²譜圖對(duì)應(yīng)的ot ms³譜圖其實(shí)是浪費(fèi)了采集時(shí)間。
圖5 實(shí)時(shí)檢索 sps ms³的原理示意圖及與sps ms³的對(duì)比
實(shí)時(shí)檢索（real-time search）通過(guò)在流程中加入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)快速檢索，確定哪些ms²譜圖可得到鑒定，并決定是否進(jìn)行ms³采集（圖5）。eclipse中內(nèi)置方法模板（圖6），單擊即可設(shè)置，其采用comet搜索引擎（與sequest類(lèi)似），可使用任意數(shù)據(jù)庫(kù)，多3個(gè)任意修飾，并可調(diào)整pass/fail閾值。
圖6 實(shí)時(shí)檢索數(shù)據(jù)采集流程
實(shí)時(shí)檢索方法可顯著提高定量肽段數(shù)目和通量（圖7），并進(jìn)一步提高sps-ms³的定量準(zhǔn)確性（圖8）。
圖7 實(shí)時(shí)檢索顯著提高tmt定量肽段數(shù)目和通量
圖8 實(shí)時(shí)檢索提高tmt sps-ms³定量準(zhǔn)確性
挑戰(zhàn)3
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析
solution：深度真空技術(shù)，選配的hmr?（高質(zhì)量范圍ms?），選配的ptcr（質(zhì)子轉(zhuǎn)移電荷減少）技術(shù)
01．深度真空技術(shù)
全新設(shè)計(jì)的真空裝置可提供深度真空，且擴(kuò)大了irm中氣壓可調(diào)范圍（0.5-20mtorr），可為完整蛋白的分析提供更高的靈敏度（圖9）。
圖9 深度真空可有效提高完整蛋白的靈敏度
02．hmr?（高質(zhì)量范圍ms?），選配
eclipse中選配的hmr?將orbitrap質(zhì)量范圍擴(kuò)展到8000m/z，成為臺(tái)既有ms?又有高質(zhì)量范圍的orbitrap。
在蛋白結(jié)構(gòu)分析中，尤其是蛋白質(zhì)與小分子結(jié)合的分析，需要同時(shí)分析蛋白質(zhì)與小分子，hmr?結(jié)合多種碎裂方式可同時(shí)確定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)以及與其結(jié)合的小分子（圖10）。
圖10 hmr?與多種碎裂方式幫助非共價(jià)結(jié)合的膜蛋白與小分子脂質(zhì)的同時(shí)解析
03．ptcr（質(zhì)子轉(zhuǎn)移電荷減少）技術(shù)，選配
由于質(zhì)譜得到的為m/z的值，如果要得到mass，就必須要確定電荷數(shù)，如何在不確定電荷的情況下計(jì)算mass呢？現(xiàn)在使用eclipse中*的ptcr技術(shù)，可幫助測(cè)定電荷數(shù)目。
圖11 ptcr原理
ptcr技術(shù)中通過(guò)氣相的離子-離子相互作用，將蛋白質(zhì)帶有的質(zhì)子轉(zhuǎn)移給特定的化合物（cf）離子，從而造成蛋白質(zhì)本身電荷減少（圖11），得到一系列的電荷減少離子。通過(guò)相鄰價(jià)態(tài)離子間的間距即可測(cè)定蛋白質(zhì)的電荷數(shù)目。
在復(fù)雜蛋白質(zhì)混合物中，由于共流出的存在，很難進(jìn)行譜圖的解卷積以及確定dda ms²的母離子。在使用ptcr技術(shù)后，質(zhì)譜圖更容易解析，可從復(fù)雜混合物中解析到更多的蛋白質(zhì)（圖12）。
圖12 ptcr技術(shù)幫助簡(jiǎn)化復(fù)雜的蛋白質(zhì)譜圖
此外，ptcr可通過(guò)降低母離子和/或子離子的價(jià)態(tài)，幫助解析復(fù)雜的ms及ms?譜圖，可檢測(cè)到更多的母離子及碎片，對(duì)結(jié)構(gòu)生物學(xué)以及生物制藥的應(yīng)用大有助益。
orbitrap eclipse™整合了深度真空技術(shù)，hmr?以及ptcr技術(shù)，使其成為完整蛋白或top-down分析的利器。
型orbitrap eclipse三合一質(zhì)譜儀的創(chuàng)新得益于賽默飛與行業(yè)深度合作，不斷聆聽(tīng)用戶的需求，完善自身，也得到了用戶的積極肯定。
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