全新换代，性能比尖 ——最新三合一质谱Orbitrap Ascend扩展您的科研视野

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在质谱领域的漫漫长河里，新的技术尝试层出不穷，各式各样的质谱产品也曾丰富着这个市场。截止到目前为止，最经典、最耐用的质谱主要为四极杆、离子阱、基于傅里叶变换的FT和Orbitrap，以及飞行时间质谱，这几类产品及其组合组成了目前市场上主要的质谱产品。2013年，基于四极杆、离子阱和Orbitrap质量分析器的三合一质谱横空出世，集超高的分辨率、灵敏度、稳定性及各项扩展功能于一体，一经推出即获得了广泛的关注，极大地驱动了生命科学等领域的认知和应用。

 △图1：Orbitrap Ascend  三合一质谱仪

如今离第一款发布的三合一质谱Fusion的发布已近10年，最新型的三合一质谱仪Orbitrap Ascend质谱的革新成为了近10年来，内部结构变化最大的一次。

形成了我们今天所看到的Orbitrap Ascend 三合一系统。

△图2 Orbitrap Ascend三合一质谱内部结构示意图

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Orbitrap Ascend  核心模块的革新，带来的是功能上的升级，以应对蛋白质组学对灵敏度和通量、生物制药、结构生物学及小分子应用中不断出现的挑战，从而扩展研究的深度和范围。

△图3 Orbitrap Ascend三合一质谱应对

生命科学研究中的挑战（点击查看大图）

我们采用1 ug HeLa, 50 cm 色谱柱上样，30分钟和45分钟分别可以鉴定到6137和6621个蛋白；46992和56175条肽段。蛋白和肽段的鉴定数量在相同时间下增加了15%和34%。有效的提升了分析的通量，降低实验成本。

△图4 Orbitrap Ascend有效提升蛋白和肽段

鉴定数目（点击查看大图）

Wisconsin-Madison学校的Josh Coon 实验室针对蛋白质磷酸化的研究显示，Orbitrap Ascend 质谱可检测到12050条磷酸化肽段，8821个磷酸化位点。相比于前一代的产品，有18~25% 的提升。Coon 博士也对Ascend 系统的性能有着很高的评价，通过扩大磷酸化肽段的覆盖度，提升信号通路深度挖掘或药物活性细胞机制的检测能力。

△图5 Orbitrap Ascend有效提升PTM 磷酸化肽段

和位点数目（点击查看大图）

哈佛大学医学院的Steven Gygi 团队采用4个细胞系，12个高pH馏分分级，结合SPS MS³及实时搜索功能，定量了83386条肽段， 8788的蛋白。Gygi 博士表示，500个蛋白鉴定数量的差异，对于65分钟梯度来说非常显著，提升了定量蛋白研究的深度。

△图6  Orbitrap Ascend显著提高TMT定量肽段

数目和通量（点击查看大图）

依赖于Ascend 系统更快的扫描速度及灵敏度，以及实时检索，可显著提高低上样量样品肽段和蛋白的鉴定数量（酵母酶解肽段，图7），并进一步提高SPS-MS³的定量准确性。

△图7  Orbitrap Ascend显著提高TMT定量肽段

数目和通量（点击查看大图）

采用选配的HMRⁿ+结合多种碎裂方式，针对细菌中分子量约800 kDa的伴侣蛋白家族的蛋白质GroEL进行分析，在m/z 12,000左右可以清晰的表征。

△图8  细菌中伴侣蛋白家族的蛋白质

GroEL分析（点击查看大图）

在完整蛋白分析中，提升检测的质量范围只能解决一部分问题。如何降低谱图的复杂性，提供更多可供解析的谱图是另一个核心点。当蛋白分子越大，带电荷数就越复杂，很难解析出明确的带电荷数目。另外，由于共流出的存在，往往存在谱图非常复杂，造成可供解析的谱图较少。

选配的质子转移电荷减少技术（PTCR）通过将蛋白质带有的质子转移给全氟 (十四氢菲)离子，从而造成蛋白质本身电荷逐渐减少，形成一系列电荷减少的离子，再通过相邻价态离子间的质荷比间距即可计算出蛋白质的电荷数目。在对细胞因子-Fc 融合蛋白进行分析时，采用PTCR技术与HMRⁿ+ 的组合，简化的谱图将有助于去卷积。在m/z 5900~6050 这2个PTCR谱图中，可以鉴定10 种完整糖型，从而从复杂混合物中解析到更多的蛋白质。

△图9 PTCR技术去唾液酸化的Cytokine-FC

蛋白分析（点击查看大图）

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