Orbitrap的基本原理和应用

Orbitrap：准确度和精密度的最高标准

受益于独特的 Orbitrap 质谱仪提供的高分辨率、高质量精度 (HRAM) 的性能优势。Orbitrap 系统连接液相色谱分析设备，有助于增强未知化合物的分离，并实现高通量工作流程。
Thermo Scientific 提供了大量基于 Orbitrap 的质谱系统，包括与离子阱和四极质量数过滤器结合使用的系统，可满足您的所有分析需求。

三步了解 Orbitrap

什么是Orbitrap？

Orbitrap 是一种离子阱质量分析器，由两个外部电极和一个中心电极组成，可以同时用作分析器和检测器。进入 Orbitrap 的离子通过"电动挤压"捕获，之后这些离子围绕中心电极及在两个外部电极之间振荡。不同的离子以不同的频率振荡，从而得到分离。使用图像流检测，通过测量外部电极上的离子引起的振荡频率采集得到离子的质谱图。由于其设置，Orbitrap 质量分析器实际上是傅里叶变换质量分析器，模拟 FT 离子回旋共振（ICR）技术，但其仪器尺寸更小，仪器操作更简便。

Orbitrap的特点

为什么是Orbitrap？

Q-TOF的局限性

虽然 TOF MS 系统能够进行快速全扫描数据采集，但是它们具有局限性。例如，Q-TOFs 在小分子质量数范围内的分辨率受到限制。这可导致分析物的错误识别（得到假阴性和假阳性结果），并且无法定量目标分析物 [1]。

最新推出的组合型 Orbitrap 系统，如 Thermo Scientific Q Exactive HF-X MS，在包括小分子质量数范围在内的宽质量数范围内提供了较高的质量数分辨率和质量数精度。

易于使用的紧凑型仪器借助 Orbitrap 技术可提供真正的高质量数分辨率和质量精度，该仪器能可靠且经常地提供亚 ppb 级灵敏度和质量精度 [2]。

参考文献

[1] Rajski , G mez-Ramos Mdel M, Fern??ndez-Alba AR (2014) Large pesticide multiresidue screening method by liquid chromatography-Orbitrap mass spectrometry in full scan mode applied to fruit and vegetables J Chromatog A 1360: 119-127.Science Direct

[2] Eliuk S, Makarov A (2015) Evolution of Orbitrap Mass Spectrometry Instrumentation Ann Rev Anal Chem 8: 61-80.年度评论

您的实验室需要Orbitrap

Orbitrap 质谱仪在 m/z 200 时提供 1,000,000 的可能最大分辨率（FWHM），通过一个易于使用的紧凑型仪器提供低于 1 ppm 的质量精度。这些高分辨率准确质量数系统在目标分析和非目标分析过程中均可检测较宽范围的化合物和小分子，而不损失选择性或灵敏度。简而言之，Orbitrap 技术没有任何妥协。

图 1. 对比Q-TOF质谱仪和Orbitrap质谱仪的分辨率

图 2：以离子量为函数的Orbitrap质量准确度信号强度对比Q-TOF质谱仪

假设：

• Q-TOF：分辨率 40,000，传输率 4％ （网格×占空比×网格上的散射角）

• Orbitrap 传输率：50%

如何选择您的 Orbitrap？

我们提供从 Exactive Plus Orbitrap LC-MS 到 Orbitrap Fusion Lumos Tribrid 质谱仪等系统。这些 Orbitrap 系统中的一些不仅在 m/z 200 处具有高达 1,000,000 FWHM 的分辨率，而且还实现了 40 Hz 的扫描速率。

哪一种仪器最符合您的实验室需求？点击下列系统名称了解更多信息。

Orbitrap 系列

Single Orbitrap	Hybrids	Tribrids
优势 高样品通量和高结果置信度。易于使用且操作成本效益高。	优势 扫描速度、高分辨率、质量精度、谱图质量和灵敏度的完美结合。	优势 创新的 Orbitrap Tribrid 技术。即使在复杂基质中，也能识别低含量未知化合物。
尤其适用于： 常规食品安全 环境筛查 法医毒物学 药物代谢及药代动力学（DMPK）	尤其适用于： 生物制药 法医毒物学 复杂基质中低含量组分的目标分析和高通量分析 多组学分析	尤其适用于： 高级蛋白质组学 糖基分析 蛋白质组 代谢组学
产品 Exactive Plus Orbitrap 质谱仪	产品 Orbitrap Exploris 120质谱仪 NEW Orbitrap Exploris 240质谱仪 NEW Orbitrap Exploris™ 480 质谱仪 Q Exactive™ UHMR 组合型四极杆-Orbitrap 质谱仪 Q Exactive™ 组合型四极杆 Orbitrap 质谱仪 展开更多	产品 Orbitrap Eclipse™ Tribrid™ 质谱仪NEW Orbitrap ID-X™ Tribrid 质谱仪 Orbitrap Fusion™ Lumos™ Tribrid™ 三合一质谱仪 Orbitrap Fusion™ Tribrid™ 质谱仪

Orbitrap HRAM 技术的常见应用

制药和生物制药研究

生物制药

完整蛋白质表征

萃取物和溶出物

法医毒理及临床研究

临床研究

违禁药物鉴别

反兴奋剂

组学研究

蛋白质组学

非靶向代谢组学/脂类组学 

食品及环境研究

食品和饮料分析

食品过程污染物

环境污染物分析

借助 HRAM 功能，Orbitrap 通常是最佳的质量分析仪选择，用于分析亚 ppb 级浓度的新型、非靶向化合物和/或亚 ppm 级的质量差异。Orbitrap 频繁用于在研究应用中分析低丰度、高复杂性或者困难样品，包括蛋白质组学、脂类组学、临床研究和法医毒理学、食品和饮料以及环境实验室收集的样品。这是因为高分辨力可将检测出和未检测出的低浓度分析物区分开来（由同量异位素干扰的掩蔽效应所致）。