邹文安
“工欲善其事必先利其器”，质谱技术作为蛋白质组学技术的核心环节，蛋白质谱仪的性能无疑是对蛋白质组学结果最强有力的保证。伴随着质谱技术的快速进步，一系列更多功能、更高灵敏度、更高扫描速度及分辨率的高性能质谱仪的出现，推动着蛋白质组学研究的快速发展。那么，哪些质谱仪能代表现在蛋白质行业内最高水平呢？无疑是Q Exactive HF-X与Orbitrap Fusion Lumos。
图1：左：Lumos；右：HF-X
Q Exactive HF-X（简称HF-X）与Orbitrap Fusion Lumos（简称Lumos）质谱仪均是基于静态轨道离子阱（Orbitrap）的超高分辨率质谱仪，其中HF-X为赛默飞于2017年推出的OrbitrapTM Q Exactive系列（QE系列）最新款，是一款组合型四极杆 Orbitrap™ 质谱仪。应用改进的大容量离子 传输管及电动离子漏斗结构，极大提高离子传输效率及仪器灵敏度，同时通过优化扫描时间设置极大提升扫描速度（40 HZ）结合上高级峰值算法（APD），实现灵敏度、扫描速度及分辨率的大幅度提升。
Lumos则是赛默飞最高端的四极杆-静电场轨道阱-线性离子阱三合一组合式质谱。使用超高场Orbitrap质量分析器，相比于其他Orbitrap系列产品，Fusion具有超高分辨、高灵敏度、多级质谱能力，并且配备多种裂解模式（CID、HCD及可升级的ETD），非常适合蛋白质组学中复杂体系的高通量蛋白检测。
表1 HF-X与Lumos参数比较
从参数上来看，分辨率方面，HF-X在质荷比200处240000的质谱最高分辨率令人惊艳，也是QE系列目前的最高水平；Lumos的最高分辨率则达到了500000。在扫描速度上两款仪器都达到了相当高的水准，其中HF-X Orbitrap质量分析器的扫描速度达到了40Hz，是目前扫描速度最快的Orbitrap质谱仪；而Lumos作为一款三合一质谱仪，除了具有超高分辨率的Orbitrap质量分析器以外，还另外配备了线性离子阱（iontrap）质量分析器，两种质量分析器互相配合，能够实现30Hz的OTMS扫描模式和40Hz的ITMS扫描模式。
功能方面，Lumos作为三合一超高分辨率质谱仪，与QE系列组合型质谱仪相比，具有更多的模块组合，能够灵活的适应多种复杂的蛋白质谱检测模式，在最具挑战性的分析应用中尤为突出，包括低水平PTM分析、完整蛋白质表征等等。HF-X代表的QE系列组合型质谱仪，只能选择单一的HCD离子碎裂模式，Lumos能够在MSn的任何阶段选择HCD、CID、ETD等不同离子碎裂模式，并配合超高分辨率Orbitrap或iontrap质量分析器，以适应不同的检测需求。
在2017年报道于蛋白质组学专业期刊Proteomics上的一篇文章中，研究者对Orbitrap Fusion Lumos进行了详尽的测试，不同离子碎裂模式（HCD，CID）与质量分析器的组合（Orbitrap，ion trap）均能够实现高质量的数据产出：
在HCD碎裂模式与Orbitrap质量分析器配合的（HCD-FTMS）模式下，1ug海拉细胞蛋白在60min质谱检测时间内既能够鉴定到大于4000的蛋白与超过20000的多肽（图2）；
图2
此外，多种碎裂模式和质量分析器的组合均能够在1ug多肽上样量，90min检测时间内达到相当高的质谱鉴定水平（图3 a,b），而在修饰鉴定方面，应用TiO2富集方法富集的海拉细胞磷酸化多肽，在250ug上样量的条件下，几种不同的鉴定模式组合均达到了超过5000条磷酸化肽段的鉴定（图3）。
图3
如果将HF-X比喻为“紫薇软剑”，性能出众，锋利至极，那么Lumos则可以比作“玄铁重剑”，其丰富的功能与不同模式在最具挑战性的蛋白质分析应用中尤为突出。当然，所谓“单则易折，众则难摧”，只有把这两种拥有不同特性的质谱仪器结合起来灵活运用，才能满足蛋白质组学丰富多样的运用情境。景杰生物拥有包括HF-X、Lumos在内的业内最先进最全面的蛋白质谱平台，“双剑合璧”，这也是景杰生物长期以来保持蛋白质组学服务质量的不二秘籍。
除此之外，除常规的蛋白质组学服务外，景杰生物拥有世界上数目最多、种类最齐全的修饰组学技术服务，还可以为您提供一整套常规蛋白质组学及修饰组学研究的解决方案，同时还能为您提供高灵敏度的修饰类泛抗体，助力您的研究工作。
参考文献：
Espadas, et al. (2017) Evaluation of different peptide fragmentation types and mass analyzers in data‐dependent methods using an Orbitrap Fusion Lumos Tribrid mass spectrometer. Proteomics.
景杰生物通过整合以组学为导向（包括基因蛋白质组学和组蛋白密码组学）的生物标志物发现、以生物标志物为导向的药物研发、以高质量抗体为基础的诊断试剂盒开发这三个环节，逐步构建起“疾病精准分层”、“精准药物研发”、“疾病精准诊断” 三位一体的精准医疗产业化发展的运作链条，从而为精准医疗产业化开创出一片广阔前景, 并开辟出一条可行路径。
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