Thermo Scientific Q Exactive 組合型四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀配備了高性能四極桿和高分辨率、準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)（HRAM）Orbitrap檢測器。

Q Exactive組合型四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)

Q Exactive組合型四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀主要包括離子源、疊環(huán)離子導(dǎo)向器（S-lens）、四極桿質(zhì)量過濾器、彎曲線性阱（C-trap）、高能碰撞解離（HCD）室和Orbitrap質(zhì)量分析儀。可以通過各種方法將樣品引入離子源。注入flatapole將離子從離子源傳輸?shù)剿臉O桿。四極桿組件作為離子傳輸設(shè)備，可以根據(jù)質(zhì)荷比過濾傳輸?shù)碾x子。離子被轉(zhuǎn)移到C-Trap中，然后被注入Orbitrap質(zhì)量分析儀中以獲得質(zhì)譜圖。此外，離子通過C-Trap進(jìn)入HCD室，并結(jié)合四極桿質(zhì)量過濾器進(jìn)行MS/MS實驗。

在Q Exactive中，大氣壓電離（API）源可以形成氣相樣品離子，并用作液相色譜（LC）和MS之間的連接。API離子源由最大離子源和離子源接口組成。最大離子源可以配置為不同的API模式，包括大氣壓化學(xué)電離（APCI）、大氣壓光電離（APPI）和電噴霧電離（ESI）。NSI模型可通過使用單獨的納米噴霧電離（NSI）探針獲得。通過在正面安裝離子源安裝座，可以在不使用工具的情況下互換ESI、APCI和APPI探針。離子源接口包括一個離子傳輸毛細(xì)管（幫助離子去溶劑化）、兩個筒式加熱器、一個加熱器塊、一個鉑探針傳感器、一個防排氣球（防止空氣進(jìn)入真空歧管）、一個離子吹掃錐（將吹掃氣體引向管的入口）、一個管透鏡和一個撇渣器。

離子光學(xué)

離子光學(xué)器件聚焦離子源中產(chǎn)生的離子，并將離子傳輸?shù)紺-trap。注入flatapole是由扁平金屬電極組成的方形陣列，用作離子聚焦裝置。彎曲的flatapole通過90度弧將離子從注入flatapole傳輸?shù)剿臉O桿，去除中性氣體射流和溶劑液滴。內(nèi)部和外部Turner-Kruger（TK透鏡）的組合將離子束聚焦到四極桿中，并在彎曲flatapole和四極桿間充當(dāng)真空擋板。四出口透鏡將來自四極桿的離子聚焦到轉(zhuǎn)移多極中，轉(zhuǎn)移多極充當(dāng)另一個傳輸設(shè)備。分離透鏡用于啟動和停止向質(zhì)量分析儀中注入離子。源區(qū)中的S-lens增加離子向Q Exactive儀器的傳輸，通過減少離子注入時間來提高掃描速率，或在離子注入時間達(dá)到最大值（最大離子時間）時通過注入更多離子增加靈敏度。

四極桿質(zhì)量過濾器

四極桿是一個由雙曲線輪廓圓桿組成的方形陣列，位于TK透鏡和轉(zhuǎn)移多極之間。在四極桿中，陣列中兩個相對的桿是電連接的。RF和DC電壓被施加到桿上。將相同幅度和符號的電壓施加到每對桿上，但是施加到不同桿對的電壓具有相同的幅度但符號相反。RF與DC的電壓比及其值決定了通過四極桿質(zhì)量過濾器傳輸?shù)馁|(zhì)荷比（m/z）的范圍。對于由分離透鏡控制的每次注射，四極RF振幅和DC電壓被設(shè)置為固定值。在這些條件下，只有一定范圍m/z比的離子會在通過質(zhì)量過濾器時保持在有界振蕩內(nèi)。

彎曲線性阱

進(jìn)入C-trap的離子可能會與氮氣碰撞氣體（浴氣）發(fā)生碰撞而失去動能，以防止它們通過門離開C-trap。氮氣碰撞氣體用于耗散注入離子的動能，并將其冷卻到C-Trap的軸上。C-Trap末端孔（入口孔和出口孔）上的電壓升高來沿其軸線提供電勢阱。這些電壓隨后可能會逐漸升高，以沿此軸將離子擠壓到更短的線中。

HCD室

樣品離子可以通過C-trap進(jìn)入HCD碰撞室，該碰撞室由安裝在一個金屬管內(nèi)的一個直的多極桿組成。管的前部裝有一個透鏡，用于調(diào)節(jié)C-Trap的傳輸和噴射。向碰撞室施加電勢梯度以快速提取離子。在HCD室中產(chǎn)生并在Orbitrap中檢測到的碎片譜顯示出與典型三重四極桿質(zhì)譜圖可比的碎片模式。

Orbitrap質(zhì)量分析儀

Orbitrap質(zhì)量分析儀的核心是一個軸對稱質(zhì)量分析儀，它由被一對鐘形外部電極圍繞的一個紡錘形中心電極組成。在Orbitrap質(zhì)量分析儀中，穩(wěn)定的離子軌跡結(jié)合了圍繞軸向中心電極的旋轉(zhuǎn)與沿軸產(chǎn)生的諧波振蕩。沿z軸的這些諧波振蕩的頻率僅取決于離子的m/z和儀器。將所有m/z的離子提取到質(zhì)量分析儀進(jìn)行圖像電流檢測。外電極的兩半部分檢測由振蕩離子產(chǎn)生的圖像電流。儀器通過傅立葉變換獲得這些軸向振蕩的頻率，從而獲得離子的m/z。

Q Exactive組合型四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀的功能

1. 分辨率高達(dá)140,000，可在樣品中看到更多的峰，在復(fù)雜基質(zhì)中分析樣品時可以提高結(jié)果的可靠性。

2. MS和MS/MS中的快速掃描到掃描極性切換可在一次運行中發(fā)現(xiàn)更多化合物。

3. 源區(qū)中的S-Lens可以通過將更多離子注入儀器來提高靈敏度。

4. 頻譜多路復(fù)用和先進(jìn)的信號處理可確保UHPLC兼容數(shù)據(jù)采集速度從而提高了通量。

5. Q Exactive組合型四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀的應(yīng)用

Q Exactive組合型四極桿Orbitrap質(zhì)譜儀的應(yīng)用

代謝物研究

Q Exactive質(zhì)譜儀具有Orbitrap技術(shù)的準(zhǔn)確性和可信度的，還可以消除干擾。對于代謝物結(jié)構(gòu)鑒定，它是提供MS/MS靈敏度和更高置信度的絕佳選擇。此外，Q Exactive具有快速的掃描到掃描極性切換功能，可從單次色譜運行最大限度地檢測和鑒定代謝物。Q Exactive質(zhì)譜儀具有高質(zhì)量分辨率和快速極性切換功能，可找到更多內(nèi)源性代謝物，是進(jìn)行大規(guī)模代謝組學(xué)分析的理想工具。