Thermo Scientific LTQ OrbitrapTM

科学文献一览

Michaela Scigelova and David Kusel, Thermo Fisher Scientific

Thermo Scientific Orbitrap质量分析器

自上市三年（2005年6月）以来，以其

优越的性能获得了业界同仁的无数好

评。因此，在很短的一段时间内，出

现了大量描述这种质量分析器设计和

操作原理的文章R1-R11，尤其是集中于

该技术的发展方面R12-R19。

然而，大部分的文章都是从研究和常

规分析两个方面针对LTQ Orbitrap对多

种化合物的分析进行论述。本文主要

对Orbitrap质量分析器在各领域的应用

做一简要介绍。

该图表示根据现有出版物，Orbitrap质量分析器在业界各个应用领域所占比例。

质 谱 仪

Orbitrap质量分析器最大的优势就在于

其具备很高的分辨能力和质量精度，

可以广泛适用于小分子和大分子的分

析，尤其在高度复杂的混合体系和较

宽的动态范围内，LTQ Orbitrap表现

更是相当的不错。蛋白质组学方面的

大量论文就极好的证明了这一点。

LTQ Orbitrap的第二大应用领域集中在

代谢研究、以及环境监测和药物控制

方面，主要分析内容为代谢产物的鉴

定、定量和结构表征的确定。同时，

LTQ Orbitrap在特异性的代谢组学和脂

质分析的研究中也有大量应用。

LTQ Orbitrap质谱应用的广泛性

经典蛋白质组学研究

大家一致公认，肽段母离子质量的精确测定可以显著减

少假阳性鉴定结果的出现概率，尤其是分析有修饰的肽

段。LTQ Orbitrap可以利用外部校正（例如非锁定质量）

实现质量精度在3ppm以内的常规质量测定，当然如果

使用内部校正体系，质量精度还可以大大提高。同时，

LTQ Orbitrap也应用于在大气样品中分离分析已知的背景

离子，智能化模式可以获得亚ppm级的质量精度P1。

在对目标肽段进行串联质谱分析时，线性离子阱质谱的

优势体现在扫描速度和灵敏度两方面。LTQ Orbitrap是将

在线性离子阱中产生的子离子转移至Orbitrap质量分析器

中进行更高分辨率和质量精度的分析。好处就是子离子

可以得到很高分辨率和质量精度的检测，得到的结果专

一性更强，假阳性出现的概率也更低。因此，和离子阱

质谱相比较，Orbitrap的扫描周期短，肽段得到的鉴定结

果相对较少，更加有利于数据的检索，尤其是对于结构

上有修饰的肽段或稀有肽段的分析。因此，高分辨率和

质量精度的串联质谱检测技术在蛋白质组学的领域中是

非常有用的一种研究工具（分析检测和数据处理），尤

其是针对具有翻译后修饰和非特异性碎裂特性的复杂样

品P39。

在质谱检测前，对于复杂样品的处理，原则上都是尽量

减少分离和预处理步骤，以保证实验的重现性。反相色

谱是典型的液相色谱手段，近来等度固相萃取液相色谱

和LTQ Orbitrap的联用技术已经逐渐应用于一度热门的人

血清蛋白质组学研究P40。

策略上所有改进的最终目标都是为了减少样品分离步

骤。采用气相分离手段就可以使这一过程极大简化，几

乎可以实现完全的自动化。对全细胞裂解液的蛋白进行

肽段分析，这一实验很好的体现了气相分离手段的分

离效率P27。而且该方法还可以被进一步改进，例如，用

C-trap连接于线性离子阱和Orbitrap质量检测器之间，可

以重复产生不同质荷比范围的离子，直至最终产生百万

个数量级的电荷差别。每一个质荷比范围的离子会被分

离，并在Orbitrap检测器中分析，即由上百次扫描形成一

张质谱图。这张综合质谱图具有超过6000倍动态范围，

可以达到亚飞摩尔级的灵敏度，所有这些都得益于一

个基于纳流的电子阵列芯片。此外，对于同一肽段的

不同修饰，也能在LTQ Orbitrap检测中得以定量。和

MALDI、LC-MS/MS的肽段图谱一样，LTQ Orbitrap也同

样可以应用于肽段鉴定和修饰图谱的建立P23。

如果样品的预分离不可避免，那么任何可能产生偏差

的步骤都是蛋白鉴定准确与否的评价因素P13。除分离

外，另一个在传统蛋白质组学处理流程中会产生影响

的步骤是酶解。LTQ Orbitrap的策略就是尽量减少蛋白

酶解这一过程P18。

尿液可以进行大量的采集，所以它被作为用于疾病的

诊断和分类的最好蛋白质组学样本。样品通过一维电

泳、胶内酶解和反相HPLC分离后进行LTQ Orbitrap检

测，在基本排除了假阳性的结果后，可以鉴定到超过

1500种蛋白P6。以同样的方法对泪液膜蛋白质组进行分

析。通过三级质谱的检测，肽段鉴定的可信度可以大

大提高P5。唾液也是另外一种可以利用Orbitrap质量分析

器进行详细蛋白质组学研究的样品P2,P41。在细胞器蛋白

质组学的研究中，样品分离的最大挑战是如何进行纯

化。然而，巧妙运用温和的蛋白酶进行线粒体的纯化

处理，可以准确得到线粒体胞浆一侧蛋白质的谱图信

息P7。

肽段组学

对内源性肽段的分析补充了经典蛋白质组学研究的内

容。Orbitrap质量分析器可以同时对脑脊液样本进行肽

段组学和蛋白质组学的研究，利用高质量精度的一级

质谱和二级质谱，神经肽段可以被准确的鉴定出来P25。

同样的，LTQ Orbitrap也可用于人关节液的内源性肽段

的分析P19。当然，不仅仅是分析人类的神经肽段，对其

他物种神经肽段的分析也可有助于我们对自然界生化

反应的理解P42。

LTQ Orbitrap在蛋白质组学领域的应用

ETD

CID HCD

Data DependentDecision Tree

ntndeenea DependDatata Dee Treeeecision TDDeciD

LTQ Orbitrap在Top-Down蛋白质组学研究策略中的应

用

Orbitrap质量分析器以其极高的分辨能力重新激发了人

们对完整蛋白的分析热情，所用到的即是Top-Down的

研究策略。LTQ Orbitrap在这一方面的分析应用首先针

对的是25 kDa的中等大小蛋白分子P3。现在，这一分子

大小的限制早已被超越。Top-Down策略的研究能够得

以大力推动，主要源于它是具有巨大商业价值的抗体研

究所必需的策略。基于源内裂解的方式，单克隆抗体的

可变区域能够被快速鉴别。该方法的优点就是蛋白质可

以同时被碎裂成所有的带电状态，这样可以极大的提高

MS/MS检测对碎片离子的灵敏度，而这是其他方法所不

具备的P16。

LTQ Orbitrap检测蛋白质的翻译后修饰

在真核生物的细胞中，磷酸化是细胞调节生命活动的

一个重要手段。调节信号的输入和激酶-底物之间的关

系，可以通过大量的磷酸化数据得以精确的解释。但是

在做这种大规模的质谱分析之前，必须进行磷酸化肽段

的富集P11。通过LTQ Orbitrap检测，在测量精度和先进的

软件功能确保预期可信度的情况下，只需要一个单独的

实验就检测出了大量的磷酸化位点P31。

细胞调控的完整过程可以从动态变化的磷酸化蛋白方面

进行考察。细胞的信号传导主要依赖于可逆的蛋白质磷

酸化过程。利用LTQ Orbitrap，已经有超过2200种蛋白的

不少于6600个磷酸化位点被检测到，同时，这些蛋白被

激活后的短暂动态变化也得以观察。研究显示，大部分

的蛋白都包括不同的磷酸化活性位点P8。

通过两步磷酸化肽段的富集和稳定同位素标记方法，可

以清楚地揭示了磷酸化如何进行细胞周期的调节，可以

确定超过14000个不同的磷酸化过程和对主要的磷酸化

位点进行定量，而这其中至少一半是没有明确文字记载

的P44。

LTQ Orbitrap中特殊的碰撞池能够提供很高的碰撞碎裂能

量（HCD），可以精确的作用于肽段的酪氨酸磷酸化位

点，这对于肽段离子的准确判断是一种非常有用的工具

P15。

对于组蛋白，磷酸化不是它的唯一一种修饰方式。乙

酰化、甲基化和甲酰赖氨酸残基的泛素化，这三种都

是组蛋白质谱检测过程中需要鉴定的修饰方式P10。

虽然区别这些蛋白修饰不是LTQ Orbitrap检测时直接的

任务目的，但是LTQ Orbitrap检测的高质量精度使得它

可以作为分析蛋白修饰的一项有效手段。一个例子就

是分析鼠类重组突变的二恶英受体，即一个末端为赖

氨酸的突变肽段，突变方式一般有三种：末端赖氨酸

突变为精氨酸（加入两个N原子），或者末端赖氨酸被

二甲基修饰（加入两个CH2基团）或甲酰基修饰（加入

CO基团），这些修饰都使该受体分子的分子量增加了

28Da。Orbitrap质量分析器可以准确的区分出这些不同

的修饰P22。

在过去几年中，一种叫做电子转移碎裂（ETD）的裂解

手段逐渐应用于蛋白和肽段翻译后修饰的分析鉴定。

最近，有报道显示这种碎裂方式已经在LTQ Orbitrap系

统中有所应用R17-R18。在LTQ Orbitrap系统中，对肽段碎

裂行为更深入的了解，和LTQ Orbitrap对离子选择能力

的提高，使得我们可以获得更智能的数据来发展“决

策树”这种数据分析方式。以上这些分析蛋白和肽段

修饰的例子说明，LTQ Orbitrap以其强大的分析处理能

力和简便的操作获得了众多客户的好评R19。

LTQ Orbitrap数据的智能“决策树”

4

定量蛋白质组学分析

定量已经成为现今蛋白质组研究中不可或缺的内容。质

量精度高、分辨率高、离子容量大和检测动态范围广，

相对于单纯的离子阱质谱检测，LTQ Orbitrap的上述优点

使得对特征肽段定量检测能力有了极大的提高P12。

在包括同位素标记方法在内的众多蛋白定量手段中，

SILAC因其适应范围广，对绝大多数蛋白均可适用的

特性，被一致认为是较好的蛋白定量手段。通过对经

一维电泳和等电聚焦分离后的小鼠胚胎细胞蛋白进行

SILAC，有超过5000种蛋白被定量并且检测到了相关数

据，成为有报道的最大的定量蛋白质组学数据P37。

利用稳定同位素、不同处理方式的样品定量检测方法现

已建立。从某一方面来说，绝对定量，在蛋白质组学中

是一个相对较新的概念。通常，由于样品预分离处理具

有一定的可变性，所以它要求在实验流程的后期将标

记的标准品加入。最近，SILAC方法被用于标记重组蛋

白，这些标记的重组蛋白会作为内标直接加入细胞裂解

液中（例如，在样品处理过程中的早期加入可以减少处

理过程导致的变化）。在这样一个复杂体系中，该方法

可以对跨度为几个数量级的蛋白进行定量。这种检测限

（LOQ）使得HPLC后对碎裂离子未经任何额外选择即获

得了150 attomole P30。

源于近年来质谱和色谱检测技术的进步，无标记定量这

种定量方法也具备了较高的可信度。这种检测方法主要

基于对某一物质质量和洗脱时间的准确测定，这得益于

Orbitrap质量分析器准确稳定的质量精度，而使得在整个

蛋白质组规模的定量比较实现了经济可行P32。其中的一

个应用就是利用完整的蛋白/肽段样品对人类血浆的不

同蛋白质组进行分析P45。

面对众多的蛋白/肽段定量手段，任何一种尝试比较其

优缺点的研究都是非常有意义的。针对多维LC分离设置

的背景，我们开展了一项对比稳定同位素标记方法和传

统光谱检测方法的研究。稳定同位素的定量方法在生物

复制过程中具备高度的可重复性；而传统的光谱检测方

法，由于可重复的样品蛋白具有较低的光谱吸收，因此

导致检测结果相关度不高P26。

近来，SILAC方法已经应用于完整蛋白的定量和Δ表

征。从裂解碎片离子之间的质量偏差信息里就可以得到

标记残基的大量信息，大大简化了蛋白的鉴定和表征

过程P20。另一蛋白定量手段就是同位素标签，如TMT或

iTRAQ试剂，这种方法是基于在低质荷比区域对特定报

告离子的测定，利用的是二级质谱目标肽段的信息。

Bantscheff和同事通过实验显示了该方法结合LTQ Orbitrap

在蛋白质组研究中的应用P24,P43。

LTQ Orbitrap的蛋白质组学数据处理

数据处理过程具有巨大的探索空间。现有的商业化数据

处理软件包只能作为数据解析的基本工具，因而许多研

究小组仍然致力于发展在蛋白质组学研究过程中不同阶

段的特异性数据算法。准确测量母离子的单同位素质量

数和所带电荷数可以显著提高肽段鉴定的效率P33。在

鸟枪法实验中，利用相似的特征检测算法进行的海量数

据处理结果显示，超过11%的子离子的二级质谱数据是

包含其他物种信息的P17。

因此，处理肽段一级质谱和二级质谱数据时，一些有趣

的概念应运而生。LTQ Orbitrap系统可以提供综合的数据

处理设置，例如一级质谱结合二级质谱信息，或者二级

质谱结合三级质谱信息，甚至是利用二级质谱的高分辨

率信息设定数据处理（这是一种常用的处理方式）。通

过综合一级质谱和二级质谱的信息可以大大提高低丰度

蛋白质的鉴定灵敏度。该方法的优势就是根据二级质谱

数据得到的检索信息可以在一级质谱的数据中得以检查

和确认P28。从Orbitrap质量分析器得到的精确质量信息，

结合LTQ部分的高灵敏度数据进行分析，这种方式可以

带来某些特定优势。诸如，相比于单独进行Orbitrap和

LTQ数据检索，上述综合数据处理设置可以鉴定更多肽

段。更广义的说，上述例子也说明LTQ Orbitrap可为平行

数据采集的利用提供更加清晰明了的处理方式P38。

5

有些团队已经着手相关定量软件的开发。像无标记分

析一样，这些团队中的一些接受高分辨或单位分辨的

数据，并且将其用于多标记和无标记分析P34。综合液质

联用和高分辨的质量精度及洗脱时间定位，相应的处理

软件得以开发。这种分析流程扩增和结合了已有的LC-

MS/MS和 LC-MS数据分析的开放性资源平台，并且对

于大部分人群是免费可用的P14。

LTQ Orbitrap带来了一种独一无二的工具，叫做“重新测

序”，换句话说，即质量精度、二级质谱和多级质谱信

息的一种新的利用方式。如何解释肽段的串联质谱检测

信息现在仍然是一个重大挑战P36。达到一定质谱测定精

密度的肽段“重新测序”，就是直接查看肽段序列，而

不是在某一质谱数据库中比较。这种分析手段已经被证

实是相当有效的，并且允许以一种新颖的方式利用数据

库资源，例如检索交替拼接的肽段产物或融合蛋白的产

物P9。

综合“重新测序”方法和传统的序列相似性检索的方法

是具有一定优势的。这种方法可以深入分析一种血液寄

生虫疾病（美洲锥虫病），这种疾病在现今这些基于基

因组学的序列数据中是无法分类的P21。

这里必须要说的关于“重新测序”的一个问题：肽段鉴

定的可信度介于统计学边缘，这就造成了蛋白质组特征

分析时关于可靠性和重复性的一个明显的瓶颈。因此，

一个完整的研究流程是，既要具备“重新测序”软件

（二级质谱信息）的独立性，同时又可以紧接着进行基

于BLAST策略的序列相似性数据库检索。在利用线虫蛋

白进行研究的模型中，有超过70%的处于可信度临界值

的质谱检索结果可以得到快速分配处理P4。

每一次蛋白质组学Top-Down研究策略的更新都伴随着相

关软件的发展。数据解释是相当复杂的一个过程，因为

它要合理的解释一系列的蛋白修饰变化、点突变、插入

突变和缺失突变等等P35。

LTQ Orbitrap在寻找病因方面的应用

LTQ Orbitrap的所有优异性能都在人类疾病研究中得以应

用。从头计算法、准确的质量精度、同位素模拟和“重

新测序”肽段分析手段，这些优秀性能都在生物样品β

淀粉样肽段的定性和定量研究中得以应用。靶向分析这

些淀粉样肽段的代谢是现今阿尔茨海默症研究的主导实

验手段。这种高分辨率的测定可以深入揭示淀粉状蛋白

的形成过程，增强了对药物作用机理的理解和药效发挥

的研究P29。

6

代谢组学

代谢组学同蛋白质组学具有很多的相似之处，即都是高

通量的分析复杂的样品基质，并且最终目标相同。这种

对代谢产物的最大范围和最可靠的鉴定将基于设备的

高分辨率，同时结合母离子和子离子的多级质谱检测

M16/R6。这一策略已经通过对血浆中间代谢产物氧甾醇的

研究得以实现，氧甾醇属于一种和神经退行性疾病（例

如阿尔茨海默症，多发性硬化疾病）相关的化合物亚种

M19。

Orbitrap质量分析器的应用使得代谢组学的整体研究手段

得以进一步简化。例如，LTQ Orbitrap的分辨率使得色谱

分离过程大大精简。生物样品可以被直接引入测定。这

种方法的有效性已经在基质效应、线性相关和定量精密

度方面被逐一验证。相同的分析也包括对多级质谱裂解

数据的研究，这些数据是结构验证的基础，而样品结构

验证的基础取决于仪器对母离子检测的质量精度M14。

其他团队将注意力集中在如何优化代谢产物的提取分离

条件。这些研究的最初结果导致了一种二元毛细管液相

色谱的产生，它可以从藻类代谢提取物中可重复的检测

到大约900个特征峰M8。

代谢组学研究的一个重要压力来源于投入时间、费用和

产出效益的问题（时间就是金钱）。在对真菌麦角固醇

抑制途径的研究中，LTQ Orbitrap可以合理的处理上述矛

盾关系。在几秒钟的数据处理后，就找到了该代谢途径

中断的关键位点M7。

LTQ Orbitrap在代谢产物分析中的应用

液质联用技术在药物发现中的应用主要包括高通量的分

析、药品痕量杂质的结构判断、代谢产物的鉴定和治疗

产物的特征鉴定等M4。LTQ Orbitrap的能力可以很好的应

用于生物转化过程的描述。因其质谱检测具有极高的质

量精度，在一针单一的运行中，就可以清晰的鉴定大部

分的特征物M1。

Orbitrap质量分析器极高的质量分辨率可以很方便的从干

扰离子中区分出分子和子离子。值得注意的是，质量精

度决定着所得结果的假阳/阴性的概率M3。

通过对仪器灵敏度、分辨能力以及高质量精度的宽测量

范围这三者的权衡，得出的结论是：LTQ Orbitrap是鉴定

代谢产物结构的一种理想工具。在最近的研究中，报道

了几个新的卡维地洛（carvediol，血管扩张药物）的谷

胱甘肽结合物，这也许能够解释最近临床试验中该药具

有肝毒性的原因M5。

有趣的是，研究人员使用氢氘交换色谱时，LTQ Orbitrap

可以应用于痕量级杂质的鉴定M6。

尽管大多数的分析都使用的是LTQ Orbitrap配备电喷雾离

子源来分析代谢产物，但是电喷雾解吸离子源（DESI）

在此方面也可以应用，并取得很好的成果，例如判定药

物片剂中的有效成分M2。

值得注意的是，在三重四级杆质谱中应用很好的一些

实验现在也转移到LTQ Orbitrap中进行，以便利用LTQ

Orbitrap极高的质量精度来确定某些代谢产物。在四级杆

线性离子阱质谱中，同位素标记质量的下降是其非常大

的一个缺陷，这种现象在低丰度的次级代谢产物的测定

中尤为明显。但是，LTQ Orbitrap的全面FT扫描模式可以

很好的解决同位素标记的问题M10。

Orbitrap质量分析器能够清晰的获得同位素数据，这种能

力可以用来激发数据相关的子离子扫描模式。与传统的

子离子扫描模式或中性离子丢失的扫描模式相比，该方

法具备很宽的检测限，原因在于它是独立于化合物的碰

撞诱导解离过程的。

这一特性在含金属化合物和某一特定同位素原子标签化

合物的分析中非常方便，例如硫元素和溴元素。像这样

一种方法，就能够同时对谷胱甘肽结合物代谢的新产物

进行检测和结构分析M15。

像砷、硒这种能够含有金属离子的代谢产物，其作用由

于自身潜在的毒性而被放大。许多金属化合物都可以以

数据独立的同位素模式进行分析。

在质谱检测中，硒化物的同位素模式可以检测到低至

0.001的丰度，即LTQ Orbitrap百万分之一的质量精度可

以使得检测中不需要考虑化合物的浓度M17。在检测的同

时，还可以结合硒化物代谢的物种区别对其进行细节上

的特征分析，所有这些在单一的一针色谱分析中就可以

实现M12。

LTQ Orbitrap在代谢组学研究和代谢产物分析方面的应用

7

LTQ Orbitrap和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）联

用，可以成为分析含金属的各种代谢产物的有力工具。

ICP-MS擅长于以高灵敏度和极宽的浓度范围来检测含金

属化合物。LTQ Orbitrap则利用其多级质谱能力完成鉴定

的同时可以进行化合物结构特性的分析M13。

利用Orbitrap我们发展了一套简单快速的LC-MS/MS定性

方法，用于在天然植物提取物中分析环丙烷多巴和哌嗪

二酮类生物碱类化合物。基于二级质谱数据就可以鉴定

出生物碱类物质基本的组成成分及其在色谱中的保留能

力，并且低于5ng/mL的浓度我们都可以检测到。这种

筛选方法降低了生物碱类物质在检测时间和成本上的消

耗，因此也可以作为其他具有类似结构的天然化合物的

一种简单便捷的检测手段M16。

LTQ Orbitrap以其高灵敏度和选择性在饮用水和废水中N-

亚硝胺的检测中也有应用，可以在上述复杂样品基质中

检测皮克级物质M11。

代谢产物鉴定过程中Orbitrap数据的处理

代谢产物检测和鉴定产生的大量数据代表了海量信息，

这需要依靠先进的数据处理工具来进行分析。多重的后

处理数据工具可以挖掘出很多的综合信息，诸如提取离

子流色谱中的特征峰、质量亏损过滤M9、子离子色谱图

和中性离子丢失过滤技术。这些手段互为补充，可进行

稀有代谢产物的检测和表征M12。利用这些信息成功鉴定

代谢产物对于消除数据解析瓶颈至关重要，同时也能缩

短处理过程中由数据转化为有用信息的时间。

药物监控

在药物监控领域，代谢产物的鉴定和定量极大程度上是

得益于Orbitrap质谱分析的大容量特性。德国科隆体育大

学的研究团队设计了一种在大量化合物分类中得以应用

的方法，其中包括特异性雄性激素受体调控子D2,D8,D10、

人胰岛素样生长因子-1类似物D9、合成的人促肾上腺皮

质激素类似物D6、乙酰胆碱酯酶抑制剂D5、抗抑郁药西布

曲明的代谢产物D4、乙法昔罗D3、吡唑甲基睾丸素D1和蛋

白酶D7。

利用LTQ Orbitrap极高的质量精度和优秀的数据处理软

件，研究药品的解离途径。用正常的裂解模式来建立具

有一定可信度的筛选试验。

另一个团队近日公布了一种可以检测出29种禁药的筛

选方法，这些禁药包括抗雌激素类、β2受体激动剂、

外源的促同化类激素和其他同化激素类药。HPLC和LTQ

Orbitrap检测串联应用，源内碰撞诱导解离和大气压化

学电离源同时应用，这使所有化合物的检测限均达到

11pg/mL D11。

LTQ Orbitrap在脂类物质分析中的应用

脂类结构的鉴定是质谱应用的另一重要领域。LTQ

Orbitrap在脂类分析中的第一次应用是对鞘脂类和甘油

磷酸脂类分子组成进行快速、广泛和特异性的结构描述

L1。LTQ Orbitrap所具备的正离子和负离子扫描模式清晰

的揭示了在完整的脂质A中脂肪酸的分布L6。

LTQ Orbitrap所具有的高质量精度和分辨能力在脂质氧

化过程的研究中是非常必要的，尤其是将脂质氧化作为

冠心病发展和治疗效果的相应评价标准L5。另外一个和

脂质氧化相关的就是大鼠脑中胆固醇代谢物鉴定方法的

建立L2。在脂质分析的领域，数据分析手段（Boolean扫

描）必须能够深入解释碎裂的母离子的结构信息L4。

质谱的高分辨率可以直接描述出整个脂类提取物的所有

信息。在整个一系列实验中，随后的主要化合物分析清

楚的揭示了脂类丰度和物种的不同所产生的干扰。在相

同的数据采集设置下，可以通过二级质谱信息鉴定有修

饰的脂类。这种高通量筛选手段可以为功能基因组学的

研究做出很大的贡献L3。

8

DNA和RNA分析

最近，利用LTQ Orbitrap分析DNA和RNA的报道时常出

现。对于杂环的芳香族氨基酸和脱氧核糖核苷反应的活

性代谢产物，可以用串联的三级质谱检测来获得大量的

信息O1。小干扰RNA（siRNA）是现今研究的一大热门。

siRNA可以用来封闭目标基因的表达，更重要的是，它可

以作为一种治疗手段，即利用特定的mRNA片段来封闭

致病基因的表达。高分辨准确的质谱数据可以区分出差

别小于1Da同位素分子量的两种可能的代谢产物序列O2。

LTQ Orbitrap在基础研究中的应用

在一些基础科学的研究领域，LTQ Orbitrap也有应用。利

用LTQ Orbitrap的负离子和正离子扫描模式研究了困难的

气相化学过程，并通过密度函数计算的补充，可以深入

研究原子质子化和去质子化反应的活性位点O3。

LTQ Orbitrap在其他领域的应用

结 论

本篇综述还远远没有详尽列举LTQ Orbitrap的用途。然

而，一系列的研究结果已经详细说明了Orbitrap质量分析

器在各种应用领域中毋庸置疑的优势。

致 谢

感谢Alexander Makarov、Anastassios Giannakopulos、

Robert Malek、Martin Hornshaw 和Thomas Moehring对本

文提出的建设性意见。

www.thermo.com.cnanalyze.cn@thermofisher.com