20242025年液質聯用新品多級串聯多種碎裂操控離子隨心所欲（上篇）

　　掌控質譜奧秘的關鍵兩大要素，一是離子源，產生氣態離子使其飛進質譜；二是分析器，操控離子產生各種分離。離子源在前幾年的創新達到井噴，還有繼續的創新不斷涌現；質量分析器產生串聯后，又可產生不同的碎裂方式。質譜、尤其是高分辨液質聯用近兩年主要的創新趨勢就是：多級串聯多種碎裂，讓科學家可以隨心所欲地操控離子。

　　可以說，質譜的純技術創新，已經走在了應用的前面，給科學家帶來更多的想象空間，結構生物學是第一種可能的應用，未來科學家們必將會發現更多的應用，也將促使質譜的應用擴展至更多領域。

　　在傳統的三重四極桿兩級串聯液質的領域，當然還會繼續追求靈敏度、通量、長期使用的魯棒性、臨床應用流水線等。在生物藥質控領域，也產生了挑戰單四極桿分析器極限的創新。

　　本文整理了近兩年的液質新品，后續將整理GC-MS、MALDI質譜、ICP-MS等質譜的新品，希望對熱愛質譜的網友們有啟發。

　　2024-2025年的新品亮點

　　1、在蛋白質組學和結構生物學方面，賽默飛、布魯克、SCIEX、安捷倫、Waters都下了大力氣。首先，質譜系統不再只是兩個質量分析器的串聯，而是多個質量分析器、多種碎裂方式的結合，玩的花樣越來越多，仿佛離子一旦進入質譜，就可以來回操控，這種能力又為科學家提供了豐富的施展空間。比如，四極桿、離子阱/Zeno阱、離子淌度池、TOF、Orbitrap可以組合形成三串聯、四串聯，再結合CID、ExD（ECD/ETD）、多級碎裂，還可接上各種豐富的離子源。驅動飛揚的離子，獲得各種組合的結果，成為國際質譜巨頭們炫技的競技場，也讓追趕者不禁倒吸一口冷氣，畢竟現在兩個四極桿串聯、一個CID碎裂還沒整明白啊。

　　2、在FTICR、Orbitrap維持的超高分辨率（>10萬）賽道上，Waters的MRT最高可以提升分辨率到30萬。

　　3、串聯四極桿質譜新品持續不斷推出。相當驚艷的是今年Waters的Absolute XR，居然可以在離子傳輸區排除掉靶向以外的高質量離子，從而大幅提升耐久性。其余就是國產的三重四極桿液質聯用層出不窮，這跟投資的熱度密切相關：畢竟三重四極桿液質聯用是質譜最大的應用場景，未來的空間更容易想象。而且，羅氏在質譜方面的入局，勢必加快質譜在臨床檢測的全自動化、流水線化。

　　4、安捷倫在單四極桿液質（或者說是液相的質譜檢測器）方面，有非常驚人的進展。當多數四極桿選擇在1500或2000的質量數范圍內時，Pro iQ Plus居然可以擴展到3000質量數，并且在高質量數測定蛋白/抗體時展示出超乎想象的結果，為質譜進入生物藥QC再添利器，也許還將在IVD的測試中展示出新的結果——如果單級行，何必用串聯？

　　2024-2025液質聯用新品（排序不分先后）

　　賽默飛

　　Stellar質譜儀：發現到驗證 高通量定量

　　四極桿+線性離子阱過去是QTrap，2024年ASMS賽默飛推出了Stellar質譜儀，不同的是，四極桿后面的線性離子阱是雙壓的，即超高速雙壓線性離子阱質量分析器，通過高低壓區的動態切換實現超高速掃描與高靈敏度檢測的平衡。

Stellar?四極桿超高速雙壓線性離子阱質譜儀

　　Stellar質譜儀可以前所未有的規模進行從發現到驗證的整個過程，是靶向定量的新范例。Stellar可在一小時內穩定定量近10,000種肽，將靶向定量推向單細胞水平；采用快速、靈敏的全掃描同步前體離子選擇 (SPS) MS3 采集克服具有挑戰性的背景基質干擾。對于挑戰的脂質生物標志物定量，Stellar質譜儀可分別快速采集高達140 Hz和40 Hz的tMS²和tMS³數據，從而在一次實驗中實現定性和定量TAG分析。

　　三合一質譜推出三個版本

　　2022年，賽默飛推出三款“三合一”質譜的升級版Orbitrap Ascend Editions Tribrid?質譜儀，“三合一”即四極桿、線性離子阱、Orbitrap三種質量分析器融為一身。2024年ASMS，賽默飛針對不同的應用推出三個版本，分別是： Orbitrap? Ascend? BioPharma Tribrid 質譜儀、Orbitrap? Ascend? MultiOmics Tribrid 質譜儀、Orbitrap? Ascend? Structural Biology Tribrid 質譜儀。三款新版本包括生物制藥版、多組學版和結構生物學版。

Orbitrap? Ascend? Editions Tribrid?系列超高分辨質譜儀

　　新設計采用兩個多極離子通道 (IRM)，提高掃描速度和靈敏度，可進行平行分析，從而提高覆蓋率。Auto-Ready 離子源使用新的自動就緒離子源進行自動校準。儀器的Orbitrap分辨率達48萬，經擴展的質量范圍選項高達m/z16000。它還使用實時庫檢索、AcquireX數據采集工作流程等新的軟件功能；并可配備UVPD選件提供新的碎裂方式，PTCR選件可分析蛋白質變體，Easy-ETD選件可裂解多電荷前體。

　　ASMS 2025，賽默飛推出兩款質譜儀器，Orbitrap? Astral? Zoom超高分辨質譜系統、Orbitrap? Excedion? Pro超高分辨質譜系統。

　　Orbitrap Astral升級為Zoom

Orbitrap? Astral? Zoom超高分辨質譜系統

　　從性能看，Orbitrap Astral Zoom再次大幅提升。Astral采集速度提升到 270 Hz MS2 掃描；新增 Bent trap pre-accumulation 預累積技術，即離子在Bent trap中預累積后再正式采集數據（有點類似于PASEF），并新增 Low input 應用模式，可大幅提高靈敏度和覆蓋深度；Astral從8萬分辨率提升到10萬；eDR 模式（Enhanced Dynamic Range）實現五個數量級的譜圖內動態范圍。此外，還可采用更靈活的方案，如Hybrid DIA可在進行 DIA 采集的同時進行特定靶標的 MS2 采集；增強的譜圖處理方法；BioPharma 選項中，不僅支持完整蛋白質分析，還可進行Astral MS2 采集。

　　兩年前的 Astral質譜儀將蛋白組學通量拉升至8min，8000+ 蛋白質鑒定，實現一天 180 個樣品分析（180 SPD）。Astral zoom 進一步升級至 4.8 min，8000+ 蛋白質鑒定，實現一天 300 個樣品分析（300 SPD）。單細胞蛋白組應用中，可在 250 pg Hela 肽段中鑒定 6500+ 蛋白。

　　Orbitrap? Astral? Zoom質譜儀，在質量分析儀器方面已經采用了四種技術的混合，分別是Bent Trap彎曲離子阱、四極桿、Orbitrap、Astral，其中Orbitrap分辨率最高達48萬，Astral分辨率最高達10萬。

　　Orbitrap Excedion Pro：增加離子漏斗和多種碎裂

　　Orbitrap Excedion Pro是新一代復合質譜儀，在蛋白質、肽和小分子分析方面具有卓越的性能，它具有普通型和生物制藥兩個版本。Orbitrap Excedion Pro 生物制藥質譜儀為生物制藥表征應用提供了擴展功能，具有快速靈敏的電子轉移解離 （ETD） 和電子轉移/高能碰撞解離 （EThcD） 選擇性碎裂和高達 m/z12,000 的質量檢測。核心型號 Orbitrap Excedion Pro 質譜儀為蛋白質組學提供了卓越的性能，并具有用于靈敏非靶向代謝組學分析的高級功能。

Orbitrap? Excedion? Pro超高分辨質譜系統

　　相較于此前的Q-Exactive，Orbitrap Excedion Pro首先在離子源后增加了電動離子漏斗，提高對不穩定化合物的傳輸，這也是賽默飛首次使用離子漏斗（Ion Funnel）技術。此后增加了Bent Trap用于富集離子，將占空比（duty-cycle）提高到150%，然后經過為靈敏度優化的先進四極桿（AQT），進入C-trap后送入Orbitrap。

　　超高場Orbitrap的MS2采集速度可達70 Hz，并帶有擴展動態范圍的eDR掃描模式，可擴展m/z質量范圍至12,000 amu（BioPharma Edition）；并具有EASY-ETD（電子轉移解離）、EThcD（電子轉移/高能碰撞解離）新的碎裂方式；具備Hybrid DIA模式，可在進行 DIA 采集的同時進行特定靶標的 MS2 采集；具有TurboTMT 智能數據采集模式 （TMTpro 32plex），由相控譜反卷積法 （ΦSDM） 提供支持的獨特處理模式，專門設計用于提高賽默飛 TMTpro 32plex 試劑實驗的采集率。

　　布魯克

　　timsTOF Ultra 2：可升級的第二代timsTOF

timsTOF Ultra 2 捕集離子淌度質譜系統

　　2024年ASMS上，布魯克推出timsTOF Ultra 2 質譜系統，該系統大大提高了對微小細胞、亞細胞細胞器進行深度分析的靈敏度，并增加了樣本進樣量范圍的靈活性，覆蓋“皮克-微克”進樣范圍。同時，用戶原來的系統可以升級為timsTOF Ultra 2。

　　timsTOF Ultra 2的主要特點包括：TIMS PASEF? 掃描模式可以獲得近乎 100% 的離子利用率，提供卓越靈敏度和 300 Hz 掃描速度下蛋白深度覆蓋；優化的 CaptiveSpray Ultra 2（CSI Ultra 2）離子源采用全新渦流設計，無需手動調整，即可實現超高離子傳輸和穩定噴霧。MOMA（ Mobility Offset, Mass Aligned ）利用淌度實現同重共洗脫離子的鑒定與分離，增強鑒定結果的清晰度和可信度。通過 CCS 值加持的 TIMScore?、TIMS DIA-NN 或者 Spectronaut? 19 軟件，極大提高低豐度肽段鑒定的置信度。

　　ASMS 2025上，針對timsTOF系列，布魯克發布了針對不同應用的三種型號產品。

　　timsOmni：助力結構蛋白質組學研究

timsOmni?捕集離子淌度質譜儀

　　timsOmni在timsTOF Ultra 2的基礎上增加了Omnitrap阱，提供瑞士軍刀般的靈活性。Omnitrap有九個線性離子阱，中間有三個離子阱，包含CID碰撞池和能量可變的eXd捕獲碰撞池，碎片離子可在Q8富集并回傳，可循環返回CID或eXd模塊進行多次迭代碎裂（如MSn級聯分析），支持多種碎裂和富集模式的自由組合。

　　從結構上看，離子從離子源和離子透鏡組進入后，到達雙TIMS分離部分（Dual TIMS analyzer），TIMS 提供精確 CCS 值，可解析構象的異構性。離子進一步通過傳輸多極桿后，進入四極桿選擇母離子，接下來送入Omnitrap，可以進行多種模式的碎裂，包括CID、eXd和MSn碎裂，最后送入TOF。得益于多級 MSn eXd 工作流程，通過精確控制離子束，任意強度的離子均可被靶向進行電子誘導解離。因此，對于完整蛋白進行精確、接近于100%的碎裂變得可能，完整蛋白質表征分析，翻譯后修飾表征，蛋白質復合物的深度測序，抗體互補決定區測序等各種結構蛋白質組學研究的大門，正在由timsOmni開啟。事實上，timsOmni具有離子淌度、四極桿、Omni阱和TOF四種質量分析器，并具有多種碎裂模式。

　　timsUltra AIP：“超感”洞察，解析微量樣本奧秘

timsUltra AIP捕集離子淌度質譜儀

　　timsUltra AIP 質譜儀新增一個Athena離子處理器（AIP），進一步提高了靈敏度。該技術可增強碎片離子的轉移，并優化了正交TOF對MS/MS碎片離子的最優采集。它適用于非常少量的樣本，在需要最高靈敏度的蛋白質組學研究中，肽段鑒別數量提升超過35%，蛋白質鑒定數量提升20%。

timsMetabo?新一代捕集離子淌度飛行時間質譜儀

　　timsMetabo? 質譜儀是新一代4D-多組學研究利器，配備 VIP-HESI雙離子源（兼容 ESI/APCI），靈敏度提升5倍以上；配備 TIMS-MX 新型離子淌度分析器，MoRE（Mobility Range Enhancement）技術拓展質荷比（m/z）和離子淌度范圍，QSee? 與 TwinScape? 數據全流程智能質控，實現了從分離效率、靈敏度、掃描速度到軟件質控系統的全方位升級，提供一站式精準解決方案。創新 MoRE 掃描模式和 高達 300 Hz 的掃描速度，顯著提升化合物覆蓋度和鑒定深度，輕松應對微量與高通量應用場景。

　　SCIEX

　　ASMS 2024會議上，SCIEX推出了SCIEX 7500+系統，并正式發布全新一代Echo MS+系統。

　　7500+：新的定量標桿

SCIEX 7500+質譜系統

　　SCIEX 7500+系統將精確定量提升到一個新的水平，并樹立三重四極桿液質的新標桿。Mass Guard和

　　DJet+技術提升了抗污染性、穩定性、易于維護性。7500+保持最高靈敏度的時間是此前型號的兩倍，在>10,000針的大鼠血漿進樣中，獲得多種化合物5%左右的CV值。在通量上，7500+系統每秒可進行800次多反應監測（MRM），是SCIEX最快的三重四極桿質譜。而干泵設計也讓7500+的電力消耗減少24%。最后，7500+也是QTRAP Ready的，在確保高水準定量的同時，可獲得更高的產物離子掃描靈敏度，并具有MRM3工作流程。

　　Echo MS+：擴展質譜種類

Echo? MS+聲波激發質譜

　　全新一代Echo MS+系統，秉承高速聲波液滴激發技術 (AEMS) 和開放端口接口技術 (OPI)，同時創新自動清洗功能提升儀器耐用性，采樣速率高達1個樣品/秒，當天即可生成結果。Echo MS+可接Triple Quad 6500+系統，也可接ZenoTOF 7600系統。多樣質譜選擇可進一步拓展高通量篩選應用范疇，提供精確的定性和定量分析結果。

　　SCIEX Echo MS+系統解決了高通量篩選應用中的關鍵痛點——大量的方法開發工作，可靈活運用在大分子、小分子研究的工作流程中。與其他分析工具相比，有高分辨質譜系統（ZenoTOF）的加持，在滿足高通量篩選的前提下同時提高數據選擇性和靈敏度。在綜合考慮分析速度，數據質量以及較小的樣本試劑消耗量等儀器特點，可以幫助科學家減少做出關鍵決策的時間，降低成本和風險。

　　ZenoTOF：重入高通量多組學賽道，定量重現極佳

高分辨質譜ZenoTOF 7600+系統

　　2024年11月，在第23屆國際人類蛋白質組（HUPO）大會上，SCIEX推出高分辨質譜ZenoTOF 7600+系統，進一步拓展了其高分辨率精確質量質譜系列產品。

　　ZenoTOF 7600+系統采用了先進的ZT Scan DIA質譜采集技術，結合了四極桿的維度和Zeno捕集阱獲得豐富MS/MS數據。該系統旨在解決簡化蛋白質生物標志物候選物從發現研究到臨床應用轉化的研究難題。

ZenoTOF 8600系統

　　ASMS 2025上，SCIEX 發布ZenoTOF 8600系統，為高分辨質譜產品樹立全新標桿。在速度方面，ZenoTOF 8600掃描速度高達 858 Hz，使用 ZT Scan DIA 2.0技術，在每個掃描循環內MS/MS 的分離窗口沿 m/z 掃描范圍滑動。在預先設定的質量范圍內，四極桿掃描速度高達 4000 Da/s，系統可實現高達 858 Hz 的 MS/MS 掃描速率。靈敏度方面，離子在 Zenotra中富集后快速進入TOF，可檢測到比傳統 QTOF 高達 20 倍的離子。在結構解析方面，ZenoTOF 8600具有高能EAD，更快獲取所有分子類型的高質量 EAD 譜圖。 CID 與EAD 反應時間相當，可深入了解脂質生物學、蛋白質翻譯后修飾和代謝物結構。電子碎裂能力擴展到負離子，最高可達 50 eV。

　　在蛋白質組學鑒定中，ZenoTOF 8600更擅長的是重現、精準、定量。比如，在大隊列鑒定中，8600每天可分析500 個樣本（500 SPD），鑒定重現性CV達8.5%；在絕對靈敏度方面，可從250 pg K562細胞裂解液中鑒定并準確定量>4,400種蛋白質。

　　與7600+相比，代謝物鑒定中，8600的MS1和MS2靈敏度提升高達10倍；定量分析中，靶向定量下限LOD降低達10倍，即使在復雜生物基質中，小分子化合物實現pg/mL 的靈敏度，多肽分子實現飛摩爾級靈敏度，線性動態范圍達5個數量級。

　　Waters

　　ACQUITY QDa II：新一代液相色譜的質譜檢測器

ACQUITY QDa II 質譜檢測器

　　2024年5月8日，沃特世公司宣布推出ACQUITY QDa II質譜檢測器，這是沃特世廣受市場好評的精簡緊湊型質譜檢測器的升級版，可為色譜分離提供更為精準的質譜數據。該新一代質譜檢測器可提供穩定性高、性價比出眾、能耗低的解決方案，助力科學家分析更多種類的化合物。它改善并擴充了沃特世ACQUITY Premier液相色譜（LC）分離產品組合，為制藥、食品、化學和材料領域的大小分子分析提供了更加靈活的選擇。

　　Xevo MRT：10萬分辨臺式Q-TOF

Xevo? MRT臺式質譜儀

　　ASMS 2024上，Waters推出Xevo? MRT 臺式質譜儀。它將多反射飛行時間（MRT）技術，在4米的飛行長度上，可獲得高達10萬的分辨率和500 ppb的質量準確度；其采集速度非常快：以50Hz采集MS，以100 Hz采集MS/MS譜。當以30Hz運行時，其靈敏度是上一代儀器（Xevo G3）的10倍。

　　Xevo MRT具有超高性能，超高速，超靈敏度，對代謝組學、脂質組學以及藥物代謝研究的客戶來說，非常有吸引力。此外，用戶可以在全靈敏度和全速度下運行Xevo MRT，對客戶來說非常簡單易用。

　　Xevo TQ Absolute XR：超高穩定性

Xevo TQ Absolute XR三重四極桿質譜儀

　　ASMS 2025上，Waters推出Xevo TQ Absolute XR三重四極桿質譜儀。Xevo TQ Absolute XR針對高通量實驗室那些需要分析大量化合物、在正負離子模式下進行篩查和高靈敏度定量、處理復雜樣品基質（如食品、環境、制藥領域）的客戶而設計。

　　Xevo TQ Absolute XR搭載新型StepWave^TM XR離子導向裝置，通過能量階梯設計，僅允許帶電離子通過，并借助專門結構排出不需要的中性離子；還利用離子的物理特性，將進入質譜儀的離子精準區分為目標離子和高質荷比干擾離子，并通過特定直流電壓將后者偏轉出路徑，防止進入第一段四極桿，從而降低污染風險和性能衰減。因此，Xevo TQ Absolute XR具有超高的穩定性，客戶可以在其上分析多達6倍于Xevo TQ Absolute的樣品數量，比如在超2萬次血漿樣本分析中，仍保持極高的重現性和準確性。