Thermo Scientific Orbitrap Fusion 是賽默飛四極桿-靜電場軌道阱-線性離子阱三合一組合式質(zhì)譜。Fusion使用的Orbitrap為超高場Orbitrap質(zhì)量分析器，相比于賽默飛其他Orbitrap系列產(chǎn)品，F(xiàn)usion具有超高分辨、高靈敏度、多級質(zhì)譜能力，并且配備多種裂解模式（CID、HCD及可升級的ETD），非常適合蛋白質(zhì)組學(xué)中復(fù)雜體系的高通量蛋白檢測。

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀是行業(yè)高性能質(zhì)譜儀，靈敏度更強(qiáng)。包含三個質(zhì)量分析器，四極桿、Orbitrap和線性離子阱（LIT）。可用于蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)和生物制藥領(lǐng)域。

Thermo Orbitrap Fusion三合一高分辨質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)

經(jīng)液相色譜（LC）柱分離后，化合物通過樣品傳輸線進(jìn)入質(zhì)譜儀（MS）進(jìn)行電離和分析。MS可以通過執(zhí)行MSn實(shí)驗(yàn)來提供有關(guān)化合物的質(zhì)荷比（m/z）的信息以及結(jié)構(gòu)和定量信息。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)包括離子源、離子光學(xué)器件、質(zhì)量分析儀和檢測器。

離子源

連接到LC的離子源是大氣壓電離（API）。API源用作LC和MS之間的接口，包括以下電離技術(shù)：加熱電噴霧電離（H-ESI），大氣壓化學(xué)電離（APCI）和大氣壓光電離（APPI）。除了API離子源外，在電動離子漏斗后面的API離子源界面中還有第二個離子源（RIS）。

離子光學(xué)器件

離子光學(xué)器件將氣相樣品離子聚焦并加速進(jìn)入質(zhì)量分析儀。它包括MP00離子光學(xué)器件、MP0離子光學(xué)器件、MP1離子光學(xué)器件、彎曲線性阱（C型阱）、離子路由多極（IRM）、MP3離子光學(xué)器件和DC偏移電壓。MP00離子光學(xué)器件包括MP00 RF透鏡和L0透鏡，位于API源接口和MP0離子光學(xué)器件之間。MP0離子光學(xué)系統(tǒng)，也稱為有源束波導(dǎo)（ABG），將來自MP00離子光學(xué)系統(tǒng)的離子沿中心軸通過90度弧線傳輸?shù)剿臉O。90度電弧可通過防止中性物質(zhì)和高速團(tuán)簇進(jìn)入四極桿來降低噪音。MP1離子光學(xué)器件充當(dāng)離子傳輸設(shè)備，通過MS向棒施加射頻（RF）電壓以產(chǎn)生電場，沿著四極桿的軸引導(dǎo)離子，從而將離子從四極桿傳輸?shù)紺阱。進(jìn)入C阱后，離子通過與氮?dú)馀鲎矚怏w碰撞而失去其動能，并聚集在C阱的中心軸上。IRM包含一個安裝在金屬管內(nèi)的多極直管，直接對準(zhǔn)C阱。將電勢梯度施加到多極管以快速提取離子。MP3離子光學(xué)器件可以通過將射頻電壓施加到桿上的方式把離子從IRM傳輸?shù)诫p壓LIT，以產(chǎn)生沿多極軸引導(dǎo)離子的電場。

質(zhì)量分析儀

Thermo Orbitrap Fusion三合一高分辨質(zhì)譜儀包含三個質(zhì)量分析儀，四極桿、Orbitrap和LIT。

四極質(zhì)量分析儀（Q1）包含四個圓桿。MS向桿施加RF電壓和DC偏移電壓。當(dāng)將可變幅度的RF和DC電壓施加到可以產(chǎn)生電場的四極桿時，電場可以使具有特定m/z的離子產(chǎn)生穩(wěn)定的振蕩，而對所有其他離子產(chǎn)生不穩(wěn)定的振蕩。即，Q1用作質(zhì)量過濾器，使選定的離子能夠通過桿。四極桿僅在施加RF電壓時用作離子傳輸設(shè)備。

軸對稱的Orbitrap質(zhì)量分析儀包含一個紡錘狀的中心電極，該中心電極被一對鐘形的外部電極圍繞。運(yùn)動的離子可能被靜電場捕獲。離子在Orbitrap內(nèi)部經(jīng)過靜電場，迫使它們以復(fù)雜的螺旋形運(yùn)動。這些振蕩的軸向分量可以通過電極的兩半檢測為鏡像電流。使用傅里葉變換將圖像電流轉(zhuǎn)換為質(zhì)譜圖。

LIT質(zhì)量分析器是雙單元二維LIT質(zhì)量分析器，由前轉(zhuǎn)移透鏡（TL1）、高壓LIT池、中心轉(zhuǎn)移透鏡（TL2）、低壓LIT池和后轉(zhuǎn)移鏡頭（TL3）組成。質(zhì)量分析器單元內(nèi)部是精密加工和精確對齊的雙曲線桿的方形陣列，該桿具有前、中、后三個部分。

LIT質(zhì)量分析儀進(jìn)行的步驟包括離子存儲、離子隔離、碰撞誘導(dǎo)解離（CID）和離子掃描。對于SIM或MSn，LIT質(zhì)量分析儀將離子隔離波形電壓施加到X桿上，同時主AC電壓斜率上升到新的存儲電壓，噴射出除選定m/z離子以外的所有離子。另外，對于MSn，LIT質(zhì)量分析器將共振激發(fā)AC電壓施加到X桿上，以產(chǎn)生CID。為了掃描出離子，主RF電壓從低壓上升到高壓，同時MS向X桿施加共振噴射AC電壓以促進(jìn)噴射。隨著主RF電壓的增加，m/z值增加的離子變得不穩(wěn)定，并通過X桿中的槽噴出。

離子檢測系統(tǒng)

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀具有高靈敏度和離軸離子檢測系統(tǒng)。該檢測系統(tǒng)包含兩個轉(zhuǎn)換打拿極和一個電子倍增器。它可產(chǎn)生高信噪比（S/N），與檢測到的離子數(shù)量成正比，并且可以在正負(fù)離子工作模式之間切換電壓極性。

Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀的掃描類型

MS掃描：MS掃描（或全掃描MS）對應(yīng)的是質(zhì)量分析的單個階段。在這種掃描類型中，離子源中形成的離子存儲在IRM中，然后將離子轉(zhuǎn)移到Orbitrap或LIT質(zhì)量分析儀，以產(chǎn)生質(zhì)量范圍內(nèi)可觀察離子的完整質(zhì)譜圖。MS掃描可用于定性和定量分析。此掃描類型還可用于確定化合物的分子量和強(qiáng)度。

MS2掃描和MSn掃描：MS2掃描對應(yīng)的是MS/MS質(zhì)量分析。在MS/MS掃描的第1階段，我們可以使用四極桿或離子阱來選擇離子。然后將選定的離子轉(zhuǎn)移到IRM中的高能碰撞解離（HCD）或CID、電子轉(zhuǎn)移解離（ETD）或UVPD的LIT中。在MS/MS掃描的第二階段，產(chǎn)物離子被轉(zhuǎn)移到軌道阱或LIT中進(jìn)行分析和檢測。在MSn掃描中，n的掃描功率通常為2到10，這意味著它涉及2-10個質(zhì)量分析階段。每個階段都包含一個離子選擇步驟。掃描功率越高，可獲得的化合物結(jié)構(gòu)信息越多。

SIM掃描：選擇性離子監(jiān)測（SIM）是質(zhì)量分析的單個階段，可以監(jiān)測特定離子或一組離子。在這種掃描類型中，Orbitrap或LIT選擇并檢測m/z范圍內(nèi)的離子，以產(chǎn)生SIM質(zhì)譜圖。

Thermo Orbitrap Fusion三合一高分辨質(zhì)譜儀的新技術(shù)

1. EASY-IC選擇。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀還有一個離子源（RIS），位于電動離子漏斗后面的API源接口中。此內(nèi)部校準(zhǔn)可將m/z分配精度提高到小于1 ppm。RIS生成內(nèi)部校準(zhǔn)離子，以正負(fù)兩種模式對MS掃描進(jìn)行實(shí)時質(zhì)量校準(zhǔn)。

2. EASY-ETD選擇。ETD是一種通過將電子轉(zhuǎn)移到多個帶電荷的氣態(tài)分子上而使之分裂的解離方法。ETD和EThcD HD模式在Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀中用于增加ETD光譜的檢測限和動態(tài)范圍。

3. 紫外線光解離（UVPD）選擇。具有UVPD的Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀提供了額外的特別的MSn功能。這種新穎的片段化模式具有三合一平臺的多功能性，可以對蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的大分子和小分子進(jìn)行深入的結(jié)構(gòu)分析。

4. 1,000,000 FWHM超高分辨率。具有MSn能力和多種碎片模式的超高分辨率可對多種分析物進(jìn)行全面表征。

Thermo Orbitrap Fusion三合一高分辨質(zhì)譜儀的應(yīng)用

Thermo Orbitrap Fusion三合一高分辨質(zhì)譜儀具有出色的靈敏度、選擇性和多功能性，可幫助獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。該質(zhì)譜儀配備有亮度高的離子源、具選擇性的四極桿、快的離子阱分析儀，完善的解離技術(shù)和超高分辨率Orbitrap分析儀，適用于許多富有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。

翻譯后修飾（PTM）分析

PTM在蛋白質(zhì)組學(xué)中起著重要的作用，調(diào)節(jié)細(xì)胞活性定位，與其他細(xì)胞分子發(fā)生相互作用，如蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)和輔因子。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀具有CID、HCD、ETD和EThcD等多個片段，可用于PTM分析，尤其是糖基化分析。例如，ETD和EThcD可以提供糖肽主鏈片段化的MS/MS譜圖，從而找到準(zhǔn)確的修飾位點(diǎn)定位。

蛋白質(zhì)定量

質(zhì)譜在蛋白質(zhì)定量中起重要作用。使用同位素標(biāo)簽的多重分析法被廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)豐度的高通量定量比較。Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀可以執(zhí)行同量異位素標(biāo)記TMT，能夠以高定量精度同時分析10個樣品。Orbitrap Fusion Lumos具有高選擇性和更高的靈敏度，可實(shí)現(xiàn)良佳性能，同時可保持對低豐度分析物定量的高重現(xiàn)性。

完整蛋白質(zhì)分析

自上而下的蛋白質(zhì)組學(xué)通常分析的是完整的蛋白質(zhì)，通過質(zhì)譜儀中完整蛋白質(zhì)的片段化，提供有關(guān)PTM、蛋白質(zhì)異構(gòu)體和蛋白質(zhì)序列的信息。Orbitrap Fusion Lumos MS配備了真空技術(shù)，能夠?yàn)榉治鐾暾牡鞍滋峁﹥?yōu)化條件。結(jié)合多樣性碎片，Orbitrap Fusion Lumos MS的ETD HD可以提供改進(jìn)的檢測限和動態(tài)范圍，從而在更快的捕獲速率下獲得更大的序列覆蓋率。此外，它還可用于重鏈和輕鏈的完整單克隆抗體的高精度質(zhì)量分析。

小分子分析

由于其高靈敏度和高分辨率，Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀可用于鑒定和定量小分子。由于可以觀察到精細(xì)的同位素結(jié)構(gòu)，可以用于測定高精度的分子式。這種直接測量消除了模式匹配估計(jì)的模糊性。此外，更明亮的離子源使它能達(dá)到更低的定量水平。

Thermo Scientific公司的Orbitrap Fusion Lumos Tribrid三合一質(zhì)譜儀具有某些高級功能，包括新型API接口、四極桿技術(shù)、高場Orbitrap分析儀和雙壓線性離子阱。特別的儀器架構(gòu)可在任何碎片化階段執(zhí)行多種解離技術(shù)，如HCD和CID，并在線性離子阱或Orbitrap質(zhì)量分析儀中分析離子。