二十多年前，Orbitrap 質譜的出現(xiàn)，徹底改寫了分析科學的發(fā)展軌跡。憑借超高分辨率、精準質量數(shù)、極致定性能力，研究者得以前所未有的深度，窺探復雜生物與環(huán)境體系的分子全貌。從代謝組學、蛋白質組學，到藥物研發(fā)、環(huán)境食品安全，Orbitrap 超高分辨質譜已然成為現(xiàn)代科研不可或缺的核心工具之一。
隨著科研深度持續(xù)深化，傳統(tǒng)分析應用中的局限逐漸凸顯，成為科研工作者的共性難題：
• 深耕代謝組學的研究者：樣品內源基質豐度懸殊，高豐度組分遮蔽信號，功能性低豐度疾病標志物難以精準捕獲。
• 專注環(huán)境分析的研究者：PFAS、農殘等目標物含量低微，受復雜基質抑制，極易漏檢、難以準確定性。
• 投身蛋白質組學的科研人員：高通量、深覆蓋、穩(wěn)定定量三者難以兼得，大隊列試驗數(shù)據(jù)重復性受限。
• 生物制藥領域研發(fā)人員：創(chuàng)新藥物異質性高、體內代謝產物含量極低，傳統(tǒng)質譜很難同步實現(xiàn)全結構表征與微量精準定量。
當下科學研究已不再局限于未知分子的廣譜發(fā)現(xiàn)，更要求在全局覆蓋的基礎上，實現(xiàn)目標物穩(wěn)定、精準的定量解析，兼顧篩查廣度與定量精度成為高分辨質譜發(fā)展的核心方向。
圖 1：創(chuàng)新引領 迭代不息
賽默飛 Orbitrap 系列質譜歷經(jīng)多年技術沉淀，2019 年上市的 Orbitrap Exploris 480 憑借穩(wěn)定性能與廣泛適用性，已累計支撐超 3000 篇學術論文發(fā)表，成為實驗室常規(guī)科研主力設備。在 2026 年 ASMS 全球質譜大會上，賽默飛推出全新迭代平臺Orbitrap Excedion 二合一高分辨質譜儀。
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Orbitrap Excedion：
重新定義高分辨質譜工作范式
全新賽默飛 Orbitrap Excedion 二合一質譜儀，專為破解“全景發(fā)現(xiàn)” 與 “精準定量” 無法兼顧 的行業(yè)痛點而生。依托平臺架構的全面優(yōu)化升級，以新一代離子傳輸系統(tǒng)、eDR 增強動態(tài)范圍技術、靈敏度顯著提升、可拓展式平臺設計四大核心優(yōu)化，兼顧全局未知物挖掘與目標物準確定量，引領質譜分析從無偏向全域篩查，邁入定性可靠、定量精準的精細化科研新階段。
全新離子傳輸架構：
從源頭守住每一個痕量離子
質譜分析的精準度，始于離子傳輸?shù)耐暾?。Orbitrap Excedion 全系搭載 OptaMax Plus 離子源，搭配新一代電動離子漏斗與高通量離子傳輸管路，重構前端離子傳輸邏輯。專屬溫和傳輸設計，針對性保護易碎裂、不穩(wěn)定化合物、修飾肽段，大幅降低源內非特異性碎裂與離子損耗，最大程度保留分子原始結構信息。在標準測試條件下，整機靈敏度較上代機型提升 10 倍，最低檢出限可達 1 fmol。以往深埋于基線噪聲、受復雜基質遮蔽的痕量目標物，現(xiàn)在能夠被穩(wěn)定檢出。
核心黑科技 eDR：
一次掃描，解鎖完整分子信息
如果說靈敏度決定 “能不能看見目標”，動態(tài)范圍則決定 “能看見多少真實目標”。傳統(tǒng)全掃描模式動態(tài)范圍約覆蓋 5 個數(shù)量級，當高豐度離子搶占檢測器資源，低豐度待測物常被信號壓制、無法檢出，很難適配高低豐度物質共存的復雜基質樣品。
Orbitrap Excedion 搭載原創(chuàng) eDR 增強動態(tài)范圍技術，依托智能分段子掃描 與譜圖自動拼接算法，將有效動態(tài)范圍拓寬至 6 個數(shù)量級，在質譜維度實現(xiàn)近似氣相分離的分離效果。單次全掃描即可同步留存高豐度基質與超低豐度標志物的完整信息，緩解檢測器飽和與離子抑制效應，實現(xiàn)復雜樣品無偏差檢出。
代謝組學應用
代謝組學研究多集中于常規(guī)小分子表征，而臨床血漿、組織、干血斑等樣品基質極其復雜。血漿中抗凝成分EDTA 等高豐度組分極易造成信號飽和、產生強烈離子抑制，常常導致大量疾病相關低豐度代謝物被掩蓋，出現(xiàn)關鍵上下游代謝通路缺失的困境，制約疾病機制解析與精準標志物挖掘。
Orbitrap Excedion 依托eDR增強動態(tài)范圍及新一代溫和離子傳輸，有效削弱高豐度基質干擾，一次掃描同時容納高低豐度組分。依托 eDR 掃描模式，可檢出的特征代謝物數(shù)量顯著增多，高效捕捉微量標志物，拓寬代謝組覆蓋廣度，助力標志物篩選與代謝通路解析。實測數(shù)據(jù)顯示：相較傳統(tǒng)全掃描，血漿代謝物檢出數(shù)最高提升 3 倍，m/zCloud 高置信定性占比提升 70%；干血斑樣本化合物檢出量提升 798%，高可信度定性結果提升 139%。
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挪威奧斯陸大學醫(yī)院代謝組學負責人 Katja Prestø Elgstøen 教授表示
復雜生物基質最大難題就是高豐度背景遮蔽低豐度信號。Excedion 憑借 eDR 顯著拓寬動態(tài)范圍，在不增加實驗復雜度的前提下，獲得更完整代謝輪廓與更高生物學解讀價值。
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Orbitrap Excedion 可兼容 AP?SMALDI5 AF 高分辨成像離子源，適配分子空間分布質譜成像研究。該聯(lián)用方案可同步獲得高質量精度與高空間分辨率的一級質譜成像數(shù)據(jù)，對組織內高、低豐度脂質分子均保持優(yōu)異檢測靈敏度；支持在同一套原始成像數(shù)據(jù)基礎上，靈活追加目標區(qū)域二級質譜采集，完成分子結構精準確證。無需重復制備樣本與二次上機，即可無損實現(xiàn)組織空間層面的生物差異分子解析與標志物定位。腦組織脂質實驗結果表明，系統(tǒng)可清晰分辨小腦浦肯野細胞層特征脂質的空間分布特征，分子定位邊界與經(jīng)典 H&E 組織染色解剖結構高度吻合，有效驗證了質譜成像的空間定位精度與結構匹配度。
環(huán)境與食品安全應用
過往環(huán)境與食品檢測多采用靶向定點檢測思路，而當下 PFAS、農殘、真菌毒素及各類新型污染物不斷涌現(xiàn)，樣品基質日趨復雜?；|中的高豐度雜質易遮蔽痕量污染物，引發(fā)目標物漏篩、定性存疑、定量失準等問題，傳統(tǒng)質譜無法兼顧全域未知物篩查與合規(guī)級精準定量雙重需求。
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Orbitrap Excedion 依托<2 ppm 高質量精度與 eDR 超寬動態(tài)范圍技術，顯著抑制復雜基質干擾。在 AFFF 消防泡沫實測中，啟用 eDR 后可檢出化合物由 1824 種升至 8741 種，增幅約 3.8 倍，超 6000 種組分完成二級質譜結構定性。Orbitrap Excedion實現(xiàn)單一平臺覆蓋靶向精確定量、可疑污染物篩查、非靶向未知物挖掘與歷史數(shù)據(jù)再挖掘，農殘及環(huán)境污染物可實現(xiàn) μg/kg 至 ppt 量級的超痕量檢出。
杜克大學環(huán)境工程 P. Lee Ferguson 教授指出
現(xiàn)代環(huán)境分析已從單點靶向檢測轉向全域分子輪廓解析。eDR 突破性掃描技術可同步完整采集高低豐度組分，單臺質譜便可兼顧全域非靶向篩查與污染物超痕量精準定量。
蛋白質組學應用
蛋白組研究已經(jīng)邁入高通量大隊列時代，傳統(tǒng)質譜難以平衡鑒定深度、測試通量與定量穩(wěn)定性：提速高通量會損失蛋白覆蓋度，深挖鑒定深度又無法支撐大規(guī)模臨床樣本，不同上樣條件下定量 CV 偏高、比值偏移等現(xiàn)象，直接干擾隊列數(shù)據(jù)的分析結論。Orbitrap Excedion 全通量區(qū)間保持出眾的定量精度與重復性，適配高通量隊列分析和高深度覆蓋解析的多樣化研究需求。
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加州大學舊金山分校 Danielle Swaney 教授實驗結果表明
Orbitrap Excedion在定量準確度方面，在人、大腸桿菌與酵母蛋白組的混合樣本中，三種物種蛋白的 log?(A/B) 中值偏差均 ≤ 0.10，數(shù)據(jù)點沿理論比值線高度集中，表明系統(tǒng)對高低豐度蛋白均能實現(xiàn)精準定量。同時，定量精度表現(xiàn)優(yōu)異：12 SPD 模式下樣本 A、B 的蛋白 CV 中值分別為 4.0% 與 3.6%；96 SPD 模式下 CV 中值仍穩(wěn)定控制在 6.2%–6.5% 區(qū)間內，即便在高樣本通量條件下，仍可保持良好的定量重復性。
生物制藥應用
新藥研發(fā)時代，GLP-1 多肽、ADC、雙抗、寡核苷酸與 RNA 療法快速崛起，在帶來全新治療價值的同時，也帶來更復雜的分析挑戰(zhàn)。多肽代謝物易被血漿基質掩蓋；ADC 存在復雜偶聯(lián)位點與 DAR值 異質性；單抗修飾位點細微難辨；寡核苷酸分子量偏大、痕量定量難度高，每一處結構差異都直接關聯(lián)藥效與安全。Orbitrap Excedion 依托高靈敏離子源、eDR 抗基質干擾、超高分辨精準質量，適配多肽藥物、寡核苷酸、單抗全鏈條表征。
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在對小型豬皮下注射司美格魯肽研究血漿樣本中司美格魯肽代謝物的研究中，Orbitrap Excedion可在給藥后 60 分鐘即可在提取血漿樣本中實現(xiàn)低豐度司美格魯肽代謝物的有效檢出。依托全掃描 eDR 模式高靈敏度、高同位素保真度，顯著提升信噪比并有效區(qū)分血漿基質背景。與常規(guī)全掃描模式相比，eDR 可完整呈現(xiàn) m/z 906.5192 司美格魯肽代謝物同位素分布、精準判定電荷態(tài)，信噪比顯著提升，為痕量待測物的可靠檢出與定性提供支撐。
可成長式平臺，一次投入適配長期科研迭代
Orbitrap Excedion 質譜儀專為高適配、可擴展性與長期穩(wěn)定性而設計，助力實驗室從容應對不斷演進的分析需求，穩(wěn)定輸出科研成果。Orbitrap Excedion搭配靈活的漸進式升級方案，，兼顧當下實驗需求與長遠科研規(guī)劃。從 Orbitrap Excedion 起步，隨著科研需求提升，可升級至 Orbitrap Excedion Pro。兩款儀器在核心性能上，如靈敏度、質量準確度、線性動態(tài)范圍、eDR、掃描范圍等保持一致。Orbitrap Excedion支持現(xiàn)場加裝ETD 碎裂模塊，同時后續(xù)面向 ADC，AOC，雙抗，完整蛋白高階解析能力等新型研究，隨時拓展，以低投入完成技術迭代，避免整機更替成本。
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結語：
Orbitrap Excedion 不止是一次性能迭代升級，更是兼顧全景篩查與精準定量的一體化分子分析平臺。依托新型離子傳輸架構、eDR 寬域動態(tài)范圍、十倍級超高靈敏度、全場景應用適配、可成長式平臺架構五大核心實力，打破高分辨質譜“發(fā)現(xiàn)與定量難以兼顧”的局限。
從代謝脂質組深度挖掘、蛋白質組學高通量分析，到生物制藥精細表征、環(huán)境與食品合規(guī)篩查，Orbitrap Excedion單個平臺即可同時兼顧分析覆蓋廣度與定量精準度。未來科學研究的競爭，早已不再局限于單一參數(shù)的極致比拼，而是追求更完整、更真實、更具重現(xiàn)性的分子解析答案。Orbitrap Excedion 開拓全新分析視野，為多領域科研應用筑牢可靠分析基石。后期我們還將陸續(xù)推出基于此款產品的深度應用解讀與真實案例，敬請持續(xù)關注！
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