LTQ-ORBITRAP VELOS 双分压线性阱和静电场轨道阱组合式高分辨.pdf

二○一○年·第五期 专题报道 LTQ-Orbitrap Velos 双分压线性阱和静电场轨道阱组 合式高分辨质谱性能及应用 王勇为 （科学仪器部, ThermoFisher Scientific  北京  100007） 摘  要  Orb itr ap 是近20 多年来质量分析器的突破性技术，由静电场轨道阱方式提供高 质量分辨能力和精确质量数。本文简述Orbitrap 的基本工作原理和Orbitrap 质谱仪的发展， 重点讲述基于用线性离子阱或双分压线性阱和Orb itr ap 质量分析器组合的高分辨质谱仪 LTQ Orbitrap Velos 的结构、性能和功能，并和其它类型的高分辨质谱作比较。LTQ Orbit- rap Velos 由于其性能特点的优势，在前沿研究领域如蛋白组学、代谢组学、药物代谢和高 通量筛选确证常规检测被广泛使用，因而对其在几个主要领域的应用特点进行讨论。 关键词  Orbitrap 双分压线性阱 静电场轨道阱 高分辨质谱 质量分析器和突破性技术 的质谱仪器 ，离子在质量 1 各种类型高分辨质谱的特点 分析器里作轨道旋转和振荡 ，运动方式有些类似于 高分辨质谱具有高质量分辨率和精确分子量 的 FT ICR ，但是核心部分质量分析器是全新 的类型 功能 ，由此得到化合物 的元素组成 ( 分子式 ) ，痕 和工作原理 。Orbitrap 质谱仪的检测方式和 FT ICR 量成份在复杂基质 中的鉴定 ，以及生物大分子如蛋 一样 ，也是通过离子 的旋转振荡产生 的镜像 电流 ， 白质的分析。 经微分放大后 由 FT 变换器转换为各离子 的振荡频 高分辨质谱 的主要类 型有 TOF ( 飞行 时 间质 率 ，最后计算 出分子离子 的质核 比 (m/z) 。这种通 谱 ) 、SECTOR( 磁质谱 ) 、FT ICR （傅立叶变换离 过频率来测量质核 比的方式 ，可以得到超高的分辨 子 回旋共振质谱 ）和 FT Orbitrap( 傅立叶变换静 电 率 ，Orbitrap 的质量分辨率介于 FT ICR 和 TOF 之间 ， 场轨道 阱 ) 四种类型。在这些高分辨质谱仪器 中， 最高分辨率可达到 10 万 。由于使用静 电场来保持 由于质量分析器结构和工作原理不 同，在性能上表 离子 的旋转振荡运动 ，没有 FT ICR 所需要 的超高 现出很大差异 。磁质谱经典 、稳定性好 ，但是速度 磁场 ，因而没有 FT ICR 质谱维持超导磁体工作所 慢 ，目前主要用于特定 的应用领域 ，如环境 中二噁 需 的大量制冷剂液氦和液氮的消耗 ，使维持仪器的 碤分析 ，且一般和 GC 联用 。TOF 的实际操作分辨 运转大大简化 ，而且大大降低使用成本 。 率 (30000) 和其它性能是这些高分辨质谱 中相对 继 2001 年第一 台商 品化 的 Orb itr ap 诞 生后 ， 较低 的，且测量结果 的准确性受操作条件影 响大 ， ThermoFisher 在 2005 年 ASMS 上推出在结构、功 主要表现为需要恒定 的环境温度 ，样 品分析 时要 能上创新扩展 的第二代高性能 Orbitrap 质谱仪 ，即 添加 内标实时校正 。FT ICR 质谱 以其超高分辨率 LTQ Orbitrap ，这是把线性离子阱多级质谱和高分 ( 1000000) 和高质量精度成为质谱仪器 中的贵族 ， 辨质谱结合 的杂交型质谱仪 ，低 、高分辨质量分析 虽然近几年来 FT ICR 质谱仪在小型化