Thermo Scientific Q Exactive Plus Orbitrap LC-MS/MS System - Product Specifications

Význam tématu

Spektrometrie s vysokým rozlišením a přesnou hmotnostní detekcí představuje klíčový nástroj v moderní analytické chemii. Umožňuje detailní charakterizaci biologických vzorků, farmaceutických sloučenin i environmentálních matric. Díky kombinaci kvadrupólové selekce prekurzorů a Orbitrap detekce lze dosáhnout vysoké citlivosti, selektivity a spolehlivé kvantifikace ve složitých směsích.

Cíle a přehled studie / článku

Článek se zaměřuje na popis systému Thermo Scientific Q Exactive Plus, který propojuje vyspělou kvadrupólovou technologii (AQT) s detektorem Orbitrap pro LC-MS/MS aplikace. Cílem je demonstrovat, jak lze na jednom stolním přístroji provádět komplexní analýzy – charakterizaci, kvantifikaci a potvrzení přítomnosti analytů v širokém rozsahu molekulárních hmotností.

Použitá metodika a instrumentace

Systém Q Exactive Plus kombinuje následující klíčové komponenty:

• Iontový zdroj Thermo Scientific Ion Max API se sondou H-ESI II, která zajišťuje vysokou citlivost a robustnost díky dvojité desolvační zóně a možnosti orientace iontové směrové hlavy v úhlu 60°.
• Pokročilá kvadrupólová technologie (AQT) s HyperQuad masovým filtrem a variabilním izolačním oknem (0,4 Da až plný mass range) pro přesnou selekci prekurzorů.
• Orbitrap hmotnostní analyzátor s rozlišením až 140 000 (FWHM) při m/z 200, s volitelným rozšířením na 280 000 FWHM pro mimořádnou identifikační jistotu.
• Vysoce účinný HCD kolizní článek pro generování fragmentačních spekter s možností profilování kolizní energie.
• Diferenciálně čerpaný vakuový systém (<1×10⁻⁹ mbar) s turbomolekulárními a rotačními vanovými čerpadly.
• Softwarová platforma Thermo Scientific Xcalibur běžící pod Windows, umožňující řízení přístroje, workflow-based editor metod a automatickou kalibraci.

Hlavní výsledky a diskuse

Systém poskytuje vynikající výkonnostní charakteristiky:

• Rozlišení 140 000 při m/z 200 (volitelně až 280 000) dovoluje odlišit i velmi blízké ionty.
• Přesnost měření hmotnostního nabití rutinně do 1 ppm (interní kalibrace).
• Citlivost pro analýzu malých molekul v rozsahu stovek fg na kolonu (S/N 100:1).
• Lineární dynamický rozsah převyšující 5 000:1 pro relativní kvantifikaci.
• Rychlost skenování až 12 Hz při rozlišení 17 500, umožňující zachytit rychlé chromatografické špičky.
• Multiplexní fragmentace až 10 prekurzorů v jednom skenu pro zvýšení throughput u komplexních vzorků.

Diskuse zdůrazňuje robustnost AQT izolace prekurzorů, která zlepšuje kvantifikaci stopových složek v matričních vzorcích, a výhodu PRM a DIA režimů pro reprodukovatelné a vysoce spolehlivé kvantifikace vedle úplné kvality spekter.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nachází uplatnění v řadě oblastí:

• Farmaceutický výzkum: kvantifikace léčiv a metabolitů v biologických maticích.
• Proteomika top-down: analýza intaktních proteinů a kompletních proteinových komplexů.
• Metabolomika a lipidomika: neomezené sledování širokého spektra metabolitů.
• QA/QC v potravinářském a environmentálním průmyslu: detekce kontaminantů na úrovni stop.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj hmotnostní spektrometrie směřuje k:

• Integraci mikro- a nanoflow LC systémů pro ultra citlivé analýzy.
• Rozšířenému využití umělé inteligence a strojového učení pro automatizovanou interpretaci složitých datových sad.
• Multiparametrickému monitorování časových průběhů metabolitů v reálném čase.
• Dalšímu zlepšování rozlišení a měřicí rychlosti pro dynamické studie chemických reakcí.

Závěr

Systém Thermo Scientific Q Exactive Plus představuje univerzální platformu pro vysoce přesné HR/AM LC-MS/MS analýzy. Kombinace AQT kvadrupólu a Orbitrap detektoru poskytuje vysokou citlivost, selektivitu a robustní kvantifikaci v jediné analýze. Díky široké škále provozních režimů a volitelných zdrojů nabízí flexibilitu pro různé aplikace od small molecule až po intact protein analýzu.