JMS-S3000“SpiralTOF™-plus”成像质谱能力的改进 |应用说明|日本日本株式会社

MS 提示 304

在基质辅助激光解吸电离（MALDI）中，通过将作为电离促进剂的基质与样品溶液混合，然后滴加并风干混合物来创建共晶。通过紫外激光照射，样品分子被解吸并电离。通过根据样品选择合适的基质，可以电离各种有机化合物，如蛋白质、肽、核酸、糖、脂质、药物和合成聚合物。在MALDI中，宽分子量范围的离子作为单电荷离子产生，并且用于电离的激光是脉冲激光，因此它与飞行时间质谱仪（TOFMS）兼容，反射器TOFMS已被广泛用作质谱仪。然而，反射器TOFMS的质量分辨率对于低分子量范围的分析往往不足，甚至被认为不适用，特别是对于500以下的分子量。其原因在于，除了质量分辨率不足之外，源后分解（PSD）产生的离子（即自发裂解）在低分子量区域被检测为噪声，从而难以检测痕量成分。 2010年，JEOL推出了配备独特螺旋轨道型离子光学系统的MALDI-TOFMS JMS-S3000“SpiralTOF™”。 “SpiralTOF™”凭借其螺旋轨道，在有限的空间内实现了17m的飞行距离，并在宽质量范围内实现了超高分辨率和超高质量精度。此外，构成离子光学系统的扇形电场可以去除PSD产生的离子，从而易于检测微量成分。这使得能够以高质量分辨率和高质量精度来分析低分子量范围，而这对于反射飞行时间质谱来说是困难的。近年来，能够可视化样品表面有机化合物分布的成像质谱（MSI）已变得实用，但其许多目标化合物都是低分子化合物，而SpiralTOF™分析小分子的高能力是其主要优势[1-3]。 2019年秋季，SpiralTOF™更新为“SpiralTOF™-plus”，增强了成像质谱功能，同时保留了高质量分辨率的特点（图1）。本报告介绍了SpiralTOF™-plus的特点及其在实际分析中的优势。

SpiralTOF™-plus 的改进

SpiralTOF™-plus 与传统 SpiralTOF™ 相比，将 MALDI-MSI 测量的数据采集速度提高了三倍，并将最大像素数从 32,000 点扩展到 200,0000 点。 MALDI-MSI中最耗时的任务是检查矩阵选择等预处理条件并确认其再现性，提高数据采集速度可以大大提高这项工作的效率。此外，在MALDI-MSI中，像素尺寸通常设置为20-50微米，但通过增加最大像素数，现在可以在相同的测量中获取几厘米见方的样品的数据。图2显示了小鼠脑切片的MALDI-MSI测量结果的整个平均质谱和m/z我展示了 850 左右的放大视图。m/z848处观察到的两个峰是PC (38:4)[M+K]⁺(m/z848557) 和半乳糖基神经酰胺(C24h:1)[M+K]⁺(m/z848638)，质量图像如图3所示。这两种脂质的质量差异约为01u，当使用SpiralTOF™-plus按质量分离它们并创建质量图像时，可以看出它们具有不同的定位。使用反射型TOFMS，很难分离这两个峰，并且无法获得适当的化合物信息和定位信息。测量区域尺寸为1046 x 606 mm，上部质量图像的像素尺寸为20 μm，像素数量为158,000点，使得高空间分辨率的分析成为可能。图3的中行和底行是像素合并为3 x 3和5 x 5的海量图像，伪像素大小为60 um和100 um。像素数分别为17,000点和6,000点。据估计，实际获取该像素数的数据大约需要1小时30分钟。虽然质量图像变得有些不清楚，但即使使用图3中下行的空间分辨率，检查预处理条件和再现性实验也没有问题，并且可以进行更有效的实验。