賽默飛Orbitrap Exploris 480質譜儀的技術特點與應用綜述

賽默飛Orbitrap Exploris 480質譜儀是賽默飛世爾科技(Thermo Fisher Scientific)推出的革命性全新一代組合型超高分辨質譜系統，代表了當前質譜技術的前沿水平。該儀器結合了成熟的技術、先進的功能和智能驅動分析框架，為研究科學家提供了更廣泛應用的質譜分析平臺，特別適合高通量的蛋白質鑒定、定量和結構表征。以下將從技術特點、性能優勢和應用領域三個方面對該儀器進行全面介紹。

技術特點與設計創新

Orbitrap Exploris 480質譜儀采用了多項突破性設計，在保持高性能的同時顯著縮小了儀器體積。其體積僅為前代Q Exactive型號的一半，主要通過優化泵體積和離子傳輸部分實現這一改進。儀器采用了新一代通用硬件和軟件架構，以極限性能和易用性為指導原則，使用戶能夠輕松獲取數據中的價值。

該儀器的離子光學系統經過全面升級，包括分段式四極桿設計并增加了全新的rod switching功能來提高抗污染能力，增強了儀器的耐久性。在C-trap之后，采用了類似于Fusion系列儀器上的多極離子通道(Ion Routing Multipole)，使離子累積和碎裂效果更佳。主動離子傳輸組件也有較大改動，提高了抗污染能力，適配縮小了的儀器體積。

儀器可選配多種模塊擴展功能，包括FAIMS Pro Duo接口(新一代離子遷移技術)、EASY-IC內標校正以及Biopharma選項。特別是Biopharma選項可將質量范圍擴展至m/z 8,000 Da，滿足大分子藥物(如抗體、ADC)的結構異質性分析需求。

性能參數

Orbitrap Exploris 480質譜儀在分辨率、靈敏度、掃描速度和定量能力等方面設定了新標準。其搭載的超高場Orbitrap質量分析器分辨率最高可達480,000@m/z 200(低速掃描模式下)，質量精度<1ppm(外標校正)或<3ppm(內標校正)。掃描速度方面，在m/z 200分辨率設置為7,500時可達40Hz，在Orbitrap模式下MS/MS掃描速率為12Hz，在離子阱模式下更可達20Hz。

靈敏度表現尤為突出，以HeLa細胞裂解液為例，1ng樣品1小時LC-MS/MS分析可鑒定>1,000種蛋白質，低至50amol(飛摩爾級)的肽段仍可高置信度檢測(S/N>10)。動態范圍超過5個數量級，適用于血漿、組織等復雜樣本的高深度覆蓋分析。

在定量性能方面，儀器支持TurboTMT 11-plex標記和Label-free非標記定量技術，動態范圍超5000:1。全新的SureQuant IS靶向蛋白質定量工作流程是一種數據感知型定量掃描模式，利用內標動態調整掃描參數，自動、實時地最大限度提高靶向蛋白組分析的數據質量。BoxCar方法包則進一步改善了肽檢測的動態范圍。

廣泛的應用領域

Orbitrap Exploris 480質譜儀憑借其性能，在多個科學領域展現出強大應用價值。在蛋白質組學研究中，單次實驗可鑒定超過10,000種蛋白質，支持低豐度靶標(檢測限低至amol級)的精準定性定量。對于翻譯后修飾研究，可對磷酸化、泛素化等關鍵修飾位點進行高靈敏度定位，揭示蛋白質功能調控機制。

在生物制藥領域，該儀器能夠分析抗體、ADC藥物結構穩定性及修飾異質性，為藥物開發提供質控支持。在臨床轉化應用中，可從血液、組織等樣本中挖掘痕量生物標志物，推動疾病機制研究與精準醫療發展。

此外，該儀器在環境與食品安全檢測領域也有廣泛應用，能夠檢測環境污染物、農藥殘留、食品添加劑等，憑借高靈敏度和選擇性準確測定樣品中微量化合物。

智能化與用戶體驗

Orbitrap Exploris 480質譜儀強調智能化操作與用戶體驗優化。通過大量的預設實驗模板(如糖基化、代謝物、肽ID、肽定量、PTM、高級TMT、SureQuant方法等)，用戶可通過簡單的拖放操作進行定制。通用方法編輯器結合了儀器控制和數據采集參數，使方法開發更為直觀。

儀器可通過賽默飛Almanac基于網絡的應用程序集成到實驗室日常工作流程中，允許用戶實時查看儀器操作和數據采集，接收運行狀態通知，提高實驗室系統使用的可視性。

綜上所述，賽默飛Orbitrap Exploris 480質譜儀憑借其緊湊設計、性能、智能化操作和廣泛適用性，為現代科學研究提供了強有力的分析工具，特別是在蛋白質組學和生物制藥表征領域樹立了新的標準。其創新的技術特點和用戶友好的設計理念，將助力科學家在各個研究領域獲得更深入、更可靠的實驗結果。