在轨道阱中调节压力可以提高电荷检测质谱的灵敏度与质量分辨率

《Nature Communications》：Modulating pressure in the Orbitrap improves sensitivity and mass resolution in charge detection mass spectrometry

　　

摘要

原生质谱技术已成为研究大分子组装体的重要方法，有助于了解其结构、化学计量比以及结合相互作用。在将电喷雾产生的生物颗粒传输到质谱分析器中时，利用气体进行碰撞冷却和离子去溶剂化是关键步骤。然而，在基于Orbitrap的质谱仪中，较高的压力可能会对离子产生负面影响，因为与背景气体的碰撞会破坏离子的轨迹，从而导致质量测定出现误差。当需要分析较大的生物组装体时，碰撞室内的压力会更高，此时这些效应会更加明显；而在需要高分辨率质谱分析时，若长时间采集离子数据，同样会出现此类问题。为解决这些问题，我们对标准的Q Exactive? UHMR质谱仪进行了改进，安装了脉冲阀来控制气体流动，并防止气体泄漏到Orbitrap中。这样一来，既保持了离子的传输和去溶剂化过程，又能在数据采集期间进一步提升质谱分析器内的超高真空度。实验表明，这种方法提升了包括腺相关病毒、IgM以及质粒DNA在内的各种组装体的离子检测性能，具有更高的质量精度和分辨率。脉冲阀的运用几乎可以应用于所有的质谱测量，为下一代基于Orbitrap的单离子质谱技术的发展奠定了基础。