Thermo Scientific Q Exactive UHMR Hybrid Quadrupole-Orbitrap mass spectrometer - PRODUCT SPECIFICATIONS

Význam tématu

Moderní spektrometrie s ultra vysokým hmotnostním rozsahem umožňuje detailní analýzu velkých proteinů, proteinových komplexů a pokročilých bioterapeutik. Vysoké rozlišení a přesnost hmotnostního analyzátoru Orbitrap jsou klíčové pro strukturální biologii, vývoj biopharmak a QA/QC průmyslové analytiky.

Cíle a přehled studie

Prezentace schopností hmotnostního spektrometru Thermo Scientific Q Exactive UHMR s cílem demonstrovat jeho výkon při analýze makromolekul v režimech native MS a top-down MS. Studie shrnuje hardwarové inovace, provozní parametry a aplikační možnosti.

Použitá metodika a instrumentace

Instrument přináší kombinaci kvadrupólové předvýběru, HCD kolizní buňky a ultra vysokorozlišovacího Orbitrapu s optimalizovanými RF napětími pro ionty vysokých m/z hodnot.

• In-source trapping (IST): kontrolovaná desolvatace, fragmentace a zaostření iontového oblaku.
• HyperQuad masový filtr s Advanced Quadrupole Technology (AQT): vylepšená selektivita a přenos iontů až do m/z 25 000.
• HCD buňka s azotem plnící funkci fragmentace s vysokou efektivitou.
• RF lens stacked-ring ion guide: efektivní zachycení a fokusace iontů do úzkého svazku.
• Diferenciálně čerpaný vakuový systém (<1×10⁻⁹ mbar) s řízeným tlakem v HCD regionu.
• Orbitrap analýza s centrálním elektrodem 5 kV a nízkošumovým předzesilovačem pro ionty vysoké hmotnosti.
• Softwarová platforma Xcalibur pro řízení přístroje a zpracování dat.

Hlavní výsledky a diskuse

Instrument dosahuje rozlišení až 200 000 (FWHM) při m/z 400 a hmotnostního rozsahu do m/z 80 000. Skenovací rychlost je 12 Hz při rozlišení 12 500, interní hmotnostná přesnost je <1 ppm RMS a dynamický rozsah >5000:1. Snížené RF frekvence v iontových průvodcích zvyšují přenos iontů vysokých m/z, zatímco AQT kvadrupól zajišťuje ostrý tvar izolace. Rozšířené provozní režimy (SIM, MS/MS, pseudo-MS3, AIF) umožňují komplexní datovou závislou analýzu.

Přínosy a praktické využití metody

Vynikající citlivost a rozlišení podporují:

• Charakterizaci megadaltonových proteinových komplexů ve formátu native MS.
• Top-down analýzu intactních proteinů a proteoform.
• Detailní studium nekovalentních interakcí a struktury bioterapeutik.
• QA/QC procesy v biotechnologickém průmyslu pro komplexní bioterapeutika.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj v integraci s nano-UHPLC, automatizovaných workflow, umělé inteligence pro rychlé zpracování dat a ještě většího rozšíření m/z rozsahu. Kombinace s ion mobility separací a multidimenzionální MS slibuje hlubší pohled na proteomiku a strukturální biochemii.

Závěr

Q Exactive UHMR představuje špičkové řešení pro analýzu vysokomolekulárních systémů díky inovativním technologiím, vysokému rozlišení, přesnosti a flexibilitě provozních režimů. Umožňuje nové poznatky ve strukturní biologii, bioterapeutikách a průmyslové analytice.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Q Exactive UHMR Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer Product Specifications. PS65186-EN 0518M. 2018.