赛默飞(Thermo Fisher Scientific)Q Exactive 组合型四极杆-静电场轨道阱质谱仪(英文 Thermo Scientific™ Q Exactive™ Hybrid Quadrupole-Orbitrap™ Mass Spectrometer,圈内简称"QE")是赛默飞于 2012 年推出的台式 Q-Orbitrap 高分辨液质联用平台,定位是"一台仪器完成 identification、quantitation、confirmation"的 Quanfirmation™——即用 Orbitrap 的高分辨高精度全扫描做定性,用四极杆选择+HCD 碎裂做定量,一次进样把筛查、确证、定量全干完,当年被官方明确标为"Q-TOF 的有力替代者"。它既不是三重四极杆,也不是普通 Q-TOF,而是 Q1(四极杆母离子选择)+ 离子光学(S-Lens/RF Lens)+ HCD 高能碰撞池 + C-Trap + Orbitrap(静电场轨道阱) 的杂交架构:Q1 负责前体离子隔离(隔离宽度 0.4 Da 至全质量范围可调),HCD 在阱前做真正 MS/MS 碎裂且无 1/3 cutoff,C-Trap 累积离子后弹入 Orbitrap 检测。
分辨率与速度的四档取舍是 QE 的招牌:在 m/z 200 处 17,500@12 Hz、35,000@7 Hz、70,000@3 Hz、140,000@1.5 Hz(m/z 400 对应 12,500/25,000/50,000/100,000),高 140,000 FWHM 可消除同量异位干扰。质量精度 内标<1 ppm RMS、外标<3 ppm RMS,全扫描与全离子裂解(AIF)模式均优于 1 ppm。灵敏度方面 柱上 500 fg 丁螺环酮(Buspirone)S/N 100:1(Full MS),SIM 下 50 fg 仍达 100:1;单次扫描内动态范围 >5000:1(4 个数量级以上),极性切换一个完整周期 <1 秒(35,000 分辨率档)。标配 H-ESI II 探针(Ion Max 源,双去溶剂ization 区、S-Lens 离子导引),可选 APCI、NanoSpray(<50 nL/min 至数 μL/min),质量范围标准 m/z 50–6000(BioPharma 选件扩至 8000)。
采集模式覆盖 Full MS、SIM、DDA(dd-MS²)、AIF、PRM、DIA,配合光谱多通路(Spectral Multiplexing,单 Orbitrap 检测周期可累积多达 10 个前体)提升占空比,完全适配 UHPLC 窄峰。软件走 Xcalibur + TraceFinder / Compound Discoverer / SIEVE / Mass Frontier / Proteome Discoverer,前端任意 HPLC/UHPLC。
应用上,QE 是药物发现与代谢(FDA 曾用其发布雷尼替丁中 NDMA 亚硝胺杂质的 LC-HRMS 定量法)、蛋白质组学(HCD 碎片质量优于 CID,Top-down/bottom-up 通吃)、非靶向代谢组与脂质组、食品农兽残与环境污染物高置信筛查、临床研究与法医毒理(内源甾体、滥用药物 Quanfirmation)的主力台式 HRMS。短板是相比后辈 HF/Exploris,其 Orbitrap 为常场(非超高场),高分辨档仅 1.5 Hz、质量范围上限 6000,做超大蛋白 native 需 BioPharma 选件;但该机凭借方法库厚、维护成熟、二手流通量大,至今仍是存量高分辨平台的"基准机"。
主要产品参数(Thermo Scientific Q Exactive 标准配置,@m/z 200)
参数类别 | 规格指标 |
|---|---|
系统定位 | Q Exactive 组合型四极杆-静电场轨道阱 LC-MS/MS(Q-Orbitrap 杂交架构,台式) |
质量分析器 | Q1 四极杆(HyperQuad)+ S-Lens + HCD 碰撞池 + C-Trap + Orbitrap(静电场轨道阱) |
质量范围 | m/z 50–6000(全扫描;BioPharma 选件扩至 8000) |
分辨率(四档) | 17,500 @12 Hz / 35,000 @7 Hz / 70,000 @3 Hz / 140,000 @1.5 Hz(@m/z 200) |
高分辨率 | 140,000 FWHM(@m/z 200;m/z 400 时 100,000) |
质量精度 | 内标 <1 ppm RMS,外标 <3 ppm RMS;全扫描与 AIF 均优于 1 ppm |
扫描速率 | 高 12 Hz(17,500 档);MS/MS 经多通路与快速 HCD |
灵敏度 | Full MS:柱上 500 fg 丁螺环酮 S/N 100:1;SIM:50 fg S/N 100:1 |
动态范围 | 单次扫描内 >5000:1(>4 个数量级) |
极性切换 | 一个完整周期 <1 秒(正+负各一次,35,000 分辨率档) |
前体离子隔离 | 宽度 0.4 Da 至全质量范围可调(随 m/z 分段) |
离子源 | H-ESI II(Ion Max,双去溶剂区、S-Lens);可选 APCI、NanoSpray(<50 nL/min 起) |
碎裂方式 | 源内 CID + HCD(无 1/3 cutoff,低质量碎片完整) |
采集模式 | Full MS / SIM / DDA(dd-MS²) / AIF / PRM / DIA;光谱多通路(≤10 前体/扫描) |
软件 | Xcalibur、TraceFinder、Compound Discoverer、SIEVE、Mass Frontier、Proteome Discoverer |
真空系统 | 三级差分抽气,Orbitrap 终真空 <7×10⁻¹⁰ mbar(涡轮分子泵+前级) |
物理规格 | 台式整机,约 宽 700×深 800×高 1200 mm,约 180 kg;208–240 VAC,50/60 Hz,约 1.5 kW |
注:分辨率与扫描速率强耦合——追求 140,000 超高分辨时仅 1.5 Hz,做 UHPLC 快速梯度通常取 17,500(12 Hz)或 35,000(7 Hz)档,这是 Orbitrap 类"频率扫描"分析器的固有 trade-off,写 SOP 时必须注明分辨率设定值。Q Exactive 与 Plus/HF 区别:Plus 加 AQT 四极杆+AABG+可选 280,000 与完整蛋白模式;HF 换超高场 Orbitrap 达 240,000@18 Hz——购机或迁移方法时切勿混抄参数。
要不要我把 Q Exactive 与前面 TripleTOF 6600(Q-TOF)、API 5000(Triple Quad) 拉一张三路线横向对比表,把分辨率来源、质量精度、采集模式(MRM vs PRM vs SWATH/DIA)、适用场景并列,方便你选型?
成都蜀杰智远科学仪器有限公司坐落于成都高新区,2020年正式成立,是一家专注于科学仪器与工业智能领域,集产品销售、技术研发、咨询服务、设备运维于一体的综合性科技企业。公司立足四川、辐射西南、面向全国,深耕科研实验、工业自动化、智能装备配套等核心赛道,持续为科研机构、工业企业、医疗机构等各类客户提供高品质设备与一体化技术解决方案。
企业主营产品涵盖智能仪器仪表、实验分析仪器、工业自动控制系统装置、电子产品及计算机软硬件等,可提供技术开发、技术咨询、设备安装调试、维修养护、设备租赁等全链条配套服务,构建了完善的产品与服务体系。依托专业的技术团队、成熟的项目经验与规范的服务流程,公司始终坚守“创新为核、品质为本、服务至上”的经营理念,严控产品与服务品质。
现阶段,蜀杰智远积极推进数字化品牌建设,全新官方网站即将上线。未来,企业将持续深耕主业、迭代技术与服务,依托区域科创资源优势,持续赋能行业发展,致力于成为西南地区科学仪器与智能装备领域值得的合作品牌。
