AB SCIEX 差异化质谱新技术网络讲座

2011-9-22 10:46 来源: 分析测试百科
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  2011年9月15日,AB SCIEX公司市场部的李春波博士通过分析测试百科网的网络讲座,向广大网友介绍了AB SCIEX在 ASMS2011上最新推出的离子淌度差分质谱技术(Differential Mobility Spectrometry, DMS) ——SelexION™技术。推出该项技术,旨在为广大分析工作者提供差异化的质谱新技术。

  随着行业应用的不断发展,待分析的样品越来越复杂,传统的保留时间、质荷比、强度这三维鉴定手段质谱检测手段在很多情况下已经无法满足需要。市场驱动着质谱技术提供者不断创新,第四维的鉴定手段——离子淌度技术应运而生。

  离子淌度(Ion mobility spectrometry, IMS),是一种以化合物的气相离子在电场作用下发生迁移时的淌度来表征该化合物的方法。通常是根据离子在电场和气流的共同作用下的迁移率不同而对样品的不同组分进行分离检测的。

  在AB SCIEX的SelexION™ 技术之前,市场上已有离子淌度质谱技术。一种是把离子淌度装置放在Q2碰撞池后,这时PR、NL、MRM等很多质谱扫描的模式就不能用了,并且这类仪器只能用离子淌度分析,仅限于分离某些同分异构体。另一种是,淌度池放在离子源后,是一种同心环,这种方法做MRM的速度不高,拆装也不是很方便,灵敏度也会受到影响。并且,这两种淌度技术的均无法分析质荷比小于500的离子。

  AB SCIEX的SelexION™装置,置于离子源之后,Q0之前,能够在大气压状态下使用。产生的离子通过淌度分离后,还可以在后面的任意一级质谱进行原来的各种质谱采集和扫描方式。特有的化学修饰剂,最大地提高了分辨率,对小分子(m/Z=100-500)分离更有效。特别是,DMS设备可以手工拆卸,无需任何工具和破坏真空,2分钟可完成安装与拆卸。

  与之前淌度技术不同的是,SelexION™技术采用平板状设计,通过施加分离电压,根据离子在高电场和低电场迁移的差异分离离子,通过施加补偿电压(COV),用于校正目标离子的运动轨迹,确保通过DMS到达质量分析器。

  平板几何结构的DMS技术留时间短、扩散损失小、MRM切换快速、支持快速液相,同时,通过关闭淌度电压即可转入开放(透明)模式。

离子淌度差分质谱系统组成

  AB SCIEX的SelexION™技术特别是在需要进行同分异构样品分析、共流出杂质分类分析和降低背景噪音的应用领域,能够显著提高信噪比。

SelexION™技术的原理

   接下来,李博士通过一系列实例向网友们展示了DMS技术的分能能力和高选择性。特别是,在使用化学修饰剂后,峰分离能力明显提高。液体修饰剂通过气帘气接口引入,能够提高分离度,改善复杂体系中难于分离的多种化合物。

加入修饰剂 提高分离度

通过使用修饰剂 Peak Capability提高

 不同修饰剂的效果

分离同重化合物

分离同分异构体

消除高化学背景的影响

在 QTRAP 5500上使用SelexION™技术——耐用性满足法规实验室的要求:血浆样品重复进样1000次,66小时

  李博士还特别提到,美国东北大学利用SelexION™技术,分析滥用药物和重要代谢物、掺杂剂和填充剂。通过该技术,分离测定了滥用药物的5个相同的代谢物、4个可卡因结构类似化合物和代谢物、几个相同的可卡因掺杂剂和填充剂等。证明DMS是一种快速离子过滤技术,在毒物分析中,能显著提高分析效率。

  AB SCIEX的SelexION™技术,是一种高效率的离子淌度分离方式,选择性提高的同时,对色谱分离的要求降低,分析通量自然跟着提高。重现性和耐用性更是能满足生物分析和法规实验室的要求。再加上快速安装、拆卸,容易使用。那么,我们是否可以认为SelexION™将会使淌度技术更加广泛地应用到需要提高分析选择性的各个领域中?

  相关仪器:SelexION™ 差分离子淌度装置


Q&A

  网友:为什么DMS是后边接串联质谱,是做定量吗?最早的Synapt是接定性的Q-TOF?

  李春波博士:食品安全和药物分析中,由于受到基质的影响,特别是在要求极限灵敏度的溶质中,是很难实现分离的。我们开发的离子淌度技术就是在药物分析,要求极限灵敏度的前提下,通过优化目标化合物,大大提高选择性,排除基质效应的干扰。在食品安全和药物分析领域对这方面的需求是比较大的,在做定量这块儿是我们的优势。Synapt主要是做定性的分析,这是两者最大的差异。

  网友:离子淌度池怎么整合化学修饰剂?如何导入质谱中?

  李春波博士:我们的离子淌度装置是在离子源之后,是一个平板装置,是一个具有独立供电和供气系统小的硬件。可以自由拆卸和安装,实现离子淌度的分离。化学试剂使用一个单独的泵,与curtain gas 一起导入到质谱中。

  网友:化学修饰剂的流速一般是多少?

  李春波博士:化学修饰剂是需要通过雾化然后进入质谱的,只是要加一点点就可以,比如1%-2%。需要说明的是,试剂不是流速的问题,而是一个比例的问题,试剂主要是通过气流的方式来导入的,一般1%-2%左右的修饰剂就足以满足我们的要求。

  网友:可以接哪几种串联质谱?5500 ?4000?4000+?5000?3200?3000?

  李春波博士:目前我们的离子淌度质谱主要是用在5500平台上,我们也会根据用户的需求,工厂那边也在做持续的开发,满足用户的需求。我们会根据用户的反馈,不断开发离子淌度与其它技术的串接。

  网友:补偿电压(CV)和分子结构的关系么?大概CV优化的实际过程是怎样的?

  李春波博士:补偿电压是与化合物性质相关的,补偿电压的优化,同我们优化质谱的其它参数是类似的。我们的技术刚推出,相关的数据还不完善。目前,优化是将化合物进行一个序列扫描,确定最佳的补偿电压,总结规律。比如从+50v到-50v设定一个补偿,几秒钟,扫描后就可以得到某个特定化合物最佳的补偿电压。

  网友:有适用于提高肽段分离度俄的化学修饰剂的推荐吗?有proteomics相关应用的实例吗?

  李春波:对于标肽段准品来说是没问题的,就某一个肽段优化他的补偿电压,得到准确的补偿电压值。对于蛋白质组学,因为蛋白质组学的肽段是非常多的,目前还没有这么多的相关数据。从技术上来说,我们是不可能优化蛋白质组学样品所以肽段的补偿电压的,除非是我们感兴趣的某个肽段对其进行优化。

  网友:AB的离子淌度对500以下的离子是否也具有分辨率?

  李春波博士:我们的离子淌度的推出就是针对目前市场上一些不能解决的问题,是一个新型的离子淌度装置,在小分子方面,特别是在100-500这个区域,明显具有优势。只要是在三重四极杆和QTRAP平台中能分析的化合物,在离子淌度技术中都可以分析。因为我们的离子淌度装置是位于离子源之后,只要是在LCMS上能分析的化合物,都可以用离子淌度技术进行区分。

  网友:是不是对于任何一目标分析都要优化补偿电压?

  李春波博士:这是肯定的。因为目标分子的选择性,必须要优化特定的补偿电压,这样才能提高选择性。

  网友:刚才您提到一个Peak View软件?是做什么用的?一定要和SelexION™配合使用吗?

  李春波博士:这是在5600平台上配备的一款软件,这款软件主要是可以对数据有一个更直观的观察。目标化合物和基质中的差异可以一目了然地看到。单独分析和使用离子淌度装置不需要这款软件。

  网友:补偿电压在一次分析中能根据时间段改变吗?

  李春波博士:一般分析A和B两个化合物,优化好它们的补偿电压之后,通过A化合物和B化合物分别设定一个场电压的通道,通过这两个通道可以分离这两个化合物。不需要改变补偿电压,因为改变了补偿电压,化合物可能无法到达质谱检测器。

  网友:一次LC分析能同时多个化合物吗?

  李春波博士:离子淌度装置是在离子源之后,后面接的是Triple Quad和QTRAP。Triple Quad和QTRAP平台能分析的化合物都能够通过增加离子淌度装置分析。离子淌度装置离子飞行路径非常短,5500平台有一个Schedule MM的方式,可以分析非常多的化合物,提高其选择性。

  网友:感觉上,不同化合物的极性,肽的等电点可能不太一样。是不是跟CV值有关呢?优化时,有没有已经总结出的某些经验呢?比如CV的正、负值,还有CV的绝对值越大,导致的分子差别应该也更大。

  李春波博士:我们上海demo实验室已经安装了离子淌度装置,大家感兴趣的话可以去我们上海的demo实验室参观。CV的优化,通常情况下,通过增大CV值提高 前提是分离电压和补偿电压同步优化时,提高CV值,是要增加一些分辨率,灵敏度可能要降低一些。目前无相关数据,还无法评价。

  网友:当在一个实验中有多个transition的时候,能否设置多组补偿电压呢?

  李春波博士:我们的补偿电压是与化合物性质相关的,仅仅与母离子化合物的性质相关,当我们一个试验中有多个transition的时候,对于一个化合物优化一个补偿电压就可以了。

  网友:如果一对手性化合物的补偿电压极其接近,甚至相同,是不是就不起作用了?

  李春波博士:这个问题是我们的离子淌度技术目前能够解决的主要问题之一。如果化合物在一级、二级质谱上的性质都非常相似,如果仅仅通过离子淌度装置无法分析的时候,还可以增加一个化学修饰剂,化学修饰剂可以选择甲醇、乙腈、异丙醇不同类型,增大手性化合物的差异,实现分离。这也是离子淌度技术最大的优势之一。

  网友:每个母子离子对可以单独设CV的是吗?

  李春波博士:一个化合物有多个MRM离子对时,只需要设定目标化合物母离子的CV值。其它的碎片不需要去设定,因为其它的碎片是在后面经过离子淌度装置,打碎之后到达离子检测器的。因此我们不需要去优化它的补偿电压。

  网友:和超临界分离手型化合物相比离子淌度性能怎么样?

  李春波博士:据我所知,超临界流体萃取,也可以与质谱联用,但鉴于超临界流体的复杂性,应用比较少。对药品的要求比较复杂,应用受限。我们的离子淌度装置是与常规的液质联用的。


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