Thermo Scientific Velos Pro 双压线性离子阱网络视频讲座

2011-11-02 14:00 来源: 分析测试百科
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  ThermoFisher 色谱质谱部应用工程师杜伟老师应邀来到分析测试百科网的网络讲堂,为网友带来了题为《Thermo Scientific Velos Pro 双压线性离子阱》的报告,介绍了离子阱原理技术和LTQ Velos Pro 双压线性离子阱质谱仪及其应用等内容。

  赛默飞世尔科技是提供分析仪器、设备、试剂和耗材、软件与服务的一系列产品的全球领导者,为科学研究、分析测试、发明和诊断等提供全套产品、服务和解决方案。赛默飞世尔科技年销售收入达105亿美元,在40个国家有超过34,000名员工,服务全球150个国家的350,000名客户,是财富300强公司。 赛默飞世尔科技有完备的产品组合,世界一流的技术,及优秀的商务和服务实力。Thermo Fisher Scientific 品牌下的色谱与质谱部(C&MS),前身是著名的质谱先驱之一——菲尼根(Finnigan)质谱公司,自1967年成立以来的40多年中,一直以无与伦比的研究成果保持着质谱技术的领先地位。

Thermo Scientific 有机质谱仪系列

  离子阱原理技术

  Thermo Scientific离子阱液质产品有20余年的发展史。1989年,Dr.W.Paul的离子阱技术获Nobel物理学奖;1995年,LCQTM台式离子阱质谱仪;1999年,LCQTM DUO和LCQTM DECA 离子阱质谱仪;2001年,LCQTM Advantage和LCQTM DECA XP离子阱质谱仪;2002年,LCQTM DECA XP plus离子阱质谱仪;2003年,LTQTM线性离子阱质谱仪;2004年,LCQTM Advantage MAX和LCQTM DECA XP MAX离子阱质谱仪;2005年,LXQTM线性离子阱质谱仪;2007年,LCQ FleetTM离子阱质谱仪和LTQ XLTM增强型线性离子阱质谱仪;2009年,LTQ VelosTM双压线性离子阱质谱仪;2011年,LTQ ProTM双压线性离子阱质谱仪。

离子阱质谱系列:从常规检测到科学研究

离子阱的原理

  二维线性离子阱与三维离子阱性能比较,如下表。

  线性离子阱  三维离子阱
  肼内离子容量  30000个  2000个
  线性范围  6个数量级  3个数量级
  分析速度  100毫秒/扫描  500毫秒~1秒/扫描
  离子排出及检测效率  80%  40%
  最大分辨率  0.05FWHM  0.25~0.45FWHM

三维离子阱及二维线性离子阱仪器结构

  离子阱有全扫描(Full scan)、选择离子监测(SIM)、选择反应监测(SRM)、二级子离子全扫描(Full Scan MS/MS)、多级质谱扫描(MSn Scan)、高分辨扫描(Zoom Scan)及超高分辨扫描(UltraZoom Scan)等多种扫描模式。其中,二级离子全扫描灵敏度为所有类型质谱仪中最高,比四极杆型质谱仪高出10倍以上;多级质谱扫描是离子阱最大的特色,提供与结构相关的信息,可用于化合物确证及结构鉴定;高(超高)分辨扫描具有独特的多电荷离子同位素分辨特征,能够清晰地观察到多电荷状态分布,确认分子量。一级质谱,SIM选择离子定量,没有选择性,无法有效排除背景干扰;二级质谱,MS/MS定量,有选择性,可有效排除背景干扰,获得更好的定量结果。

MSn自动10级,丰富的结构信息

  ThermoFisher 离子阱质谱仪有多种创新的专利技术。自动增益控制技术(AGCTM)使离子阱中存有最适宜的离子数量,在定量时具有良好的线性动态范围;归一化碰撞能技术(NCETM)消除离子阱MS2中的质量歧视,保证不同仪器间谱图的重现性;脉冲碰撞诱导解离(PQDTMTM)可碎裂【M+H-H2O】+离子,以获得结构信息更多的特征谱图;数据关联扫描技术(Data-Dependent ScanTM)对于强度高于阀值的MS信号,自动触发MSn扫描;动态排除技术(Dynamic ExclusionTM)在数据关联扫描中,获得相对丰度较低离子的MSn

  LTQ Velos Pro 双压线性离子阱质谱仪

  LTQ Velos Pro 双压线性离子阱质谱仪拥有独特的专利设计。S-lens离子透镜提高了离子传输效率,缩短了离子阱传输时间;弯曲的方形离子传输四级杆和挡锥降低中性噪音;双压线性离子阱高压单元的离子捕获能力提高,离子碎裂时间缩短,低压单元扫描速度加快,质谱分辨率提高。因此,LTQ Velos Pro提供了更快的数据采集速率,更高的灵敏度,多种化合物碎裂模式(CID、PQD、ETD、Trap-HCD),复杂样品中化合物的确证及结构鉴定能力。

LTQ Velos Pro 双压线性离子阱质谱仪

  LTQ Velos Pro 双压线性离子阱质谱仪的特点和优势见下表。

  特点  优势
 1
  数据采集速率高,可配合UHPLC使用  a、色谱峰由更多的数据点组成,使得定量更为准确
  b、单位时间内采集更多的Msn数据
  c、扫描速率66kDa/sec
 2  第二代离子透镜组件,提高灵敏度和耐用性  a、减少离子注入时间,提高灵敏度,降低本底噪音
  b、S-透镜技术提高灵敏度
  c、创新的中性粒子阻挡锥
 3  新一代检测系统  a、检测器动态范围高达6个数量级
  b、新一代电子倍增器和电流检测系统,足以匹配离子阱的高扫描速率
 4  Trap-HCD裂解模式  a、增加离子碎裂方式,提供更多的结构解析信息
  b、Trap-HCD裂解模式,提供独有的化合物结构碎片

  Velos Pro —— 双压离子阱技术采用氦气冷却打碎离子,高压氦气有利于离子的捕获、冷却和解离,低压氦气有利于离子的扫描,采用两个离子阱,使得各过程在最佳的氦气压力下进行。实现了最快的扫描速度,更多的扫描,更高的分辨率。Mass Frontier 7.0 质谱结构解析软件能够根据结构式预测可能产生的碎片离子,带有通用和文献裂解机理库,大于120000裂解机理,覆盖了99%以上的文献;可以管理多级质谱图,自动标注碎片;它内置正/负模式多级谱库(包含常见的药物及其代谢物的多级质谱图),支持自建谱库及谱库检索功能,按谱图或离子树进行检索。

Velos Pro+Mass Frontier——结构解析有力工具

  最后,杜老师介绍了一些例子,如在5min分析血浆中12药物+1内标,对大鼠血浆和人血浆样品添加Dextromethorphan及其代谢物的定量分析,定量方法简单,无需调谐。Velos Pro可以同时满足分析工作中的定性和定量需求:它是世界上最快的、灵敏度最高的离子阱产品;动态范围宽,重现性好,低RSDs,准确;CID、PQD、ETD和独创的Trap-HCD裂解模式,提供丰富的结构信息;第二代离子光学系统,抗污染能力强,信号稳定,耐用性好;可升级至LTQ-Orbitap。

  Q&A

  网友:什么叫做线性范围?线性离子阱的6个数据级的线性范围是指什么?

  杜伟工程师:线性范围包括动态范围,动态范围指的是检测器响应的范围,前面提到的线性范围是在做标准曲线时,达到或满足需求的线性范围。

  网友:离子进质谱如何更好的进行蛋白质含量检测?

  杜伟工程师:可以。刚才讲的可能更多是小分子的分析,但是线性离子阱质谱另外一个重要分析就是在大分子当中,对于蛋白质鉴定和定量完全能够胜任。

  网友:离子进质谱如何更好的进行蛋白质含量检测?

  杜伟工程师:可以。刚才讲的可能更多是小分子的分析,但是线性离子阱质谱另外一个重要分析就是在大分子当中,对于蛋白质鉴定和定量完全能够胜任,而且我们还有许多应用和解决方案,需要的话可与我联系。

  网友:LTQ Velos Pro 双压线性离子阱质谱仪与Q-Orbitrap有何区别?

  杜伟工程师:Orbitrap是高分辨质谱,离子阱质谱是低分辨质谱,质量分析器也不相同,是两种类型的质谱。离子阱可以做多级,但是谱图是在低分辨范围;Orbitrap是高分辨的,它能够得到精确的质量数,从而推测分子式。

  网友:为什么原来的离子阱是三维的,而现在是二维?线性离子阱,不也是立体的吗?怎么叫二维?

  杜伟工程师:之所以叫二维,是因为在一个平面上把它拉长了,其实它也是一个立体结构,和四极杆是一样的。它是从两个轴向来工作的,就叫二维离子阱了。

  网友:Thermo前段时间一直在推Q-Exactive,现在又说Velos Pro,还有TSQ、Orbitrap等,这几种仪器到底适用于谁?区别是什么?

  杜伟工程师:Q-Exactive是基于Orbitrap技术,实际就是高分辨质谱;TSQ是三重四极杆质谱,灵敏度高,价格便宜,主要用来做定量;离子阱一般是做定性;高分辨质谱具有精确质量数,定性能力比较强,而且对于复杂基质,能够排除干扰。

  网友:LTQ Velos Pro 双压线性离子阱质谱仪质量范围是多少?分辨率是多少?与以前线性离子阱有什么区别?与AB公司线性离子阱有何区别?

  杜伟工程师:Velos Pro质量范围是4000,分辨率最高是0.05。与以前相比,现在是双压离子阱,光学系统是二代,灵敏度最高,扫描速度比单阱更高,线性范围有所提升。对AB公司的线性离子阱不是特别了解。

  网友:请总结一下,Velos Pro到底适用于哪些用户,有哪些应用?

  杜伟工程师:LTQ Velos Pro 双压线性离子阱质谱比较适合定性和结构解析,杂质的分析和结构鉴定,还有代谢组学、大分子、蛋白的定性与定量,从事这些分析的用户都比较适合使用这款仪器。

  网友:中性粒子阻挡锥是怎么工作的?

  杜伟工程师:它是一个金属阻挡锥,离子会在电场的作用下拐弯,而中性离子就依然走直线,那么阻挡锥的存在会使中性粒子不能进入阱中,从而除去基质的干扰,也延长了阱的使用寿命。


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