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ASMS上的新型质谱和海报中的新技术

2009.7.19
      ASMS主要参与者竞争利润丰厚的市场份额,竞相推出高端质谱


      在上月费城召开的ASMS上,Waters推出了Synapt ™ G2 四极-飞行时间质谱系统,它集成了QuanToF ™和高清晰度质谱™技术,是专为Waters公司Acquity UPLC超高效液相联用的质谱用户设计的。

      据Waters飞行时间高级产品经理阿兰米勒(Alan Millar)说,Synapt G2“在同超高效液相联用时,在保持20张谱图/秒的采集速度下,拥有> 40,000 FWHM的分辨率”,同时具有1 ppm的质量准确度,达到5个数量级的动态范围。Waters希望在09年第四季度发货第一套Synapt G2。

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Synapt ™ G2 四极-飞行时间质谱系统

      “在蛋白质组学、代谢物鉴定、或生物制药研究研究中,丢失那些潜在的关键信息的成本是巨大的。”米勒说,“在Synapt G2系统中,ZL的数据采集方法——我们称其为Mse——可在一个宽阔的动态范围内,提供高速、高分辨率、精确质量的母离子和碎片离子数据,因此只要你愿意,几乎可对每一个离子提供一个全面的‘数字目录’。一旦拥有了这个目录,你可以用任何条件,无数次地查询和再次查询它。这是一个巨大的优势。

      该系统的新技术采用了QuanToF技术,它集成了高场推进器和新型的离子检测系统,后者合并了电子倍增器和杂合的ADC检测器技术。双级反射提高了聚焦高能离子的能力。该系统的第二代Triwave ™技术,比先前的Synapt一代仪器,提供了高达四倍以上离子迁移分辨率。

      Waters公司还推出了8项增强其MassLynx ™工作流程的技术,扩展其质谱应用能力。其中包括:BiopharmaLynx™ 1.2,它使用碎片离子信息和UPLC/MS数据来确认肽段;MetaboLynx™ XS 和 MarkerLynx™ XS,用于代谢物鉴定和概览Waters的质谱系统;ProteinLynx Global Server™ 2.4,用于在nanoAcquity 二维UPLC/MSE应用中,提高大量蛋白质组数据的管理能力。


      Thermo Scientific公司在ASMS上推出了LTQ Velos™ 线性离子阱质谱和LTQ Orbitrap Velos。LTQ Velos是一种新型的双压离子阱,用于操控离子的去耦,并在优化的压力水平下检测离子。它还具有电子转移解离(ETD)能力,进行翻译后修饰的分析和从头测序(de novo sequencing)。

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LTQ Velos双压线性离子阱

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LTQ Orbitrap Velos

      Agilent科技公司推出了新型的超高分辨率(UHD)的Q-TOF液质联用仪和新型三重四极杆液质联用仪。6540台式UHD精确质量测定的Q-TOF质谱,集成了该公司的离子束压缩(ion beam compression)技术和增强的镜像技术(enhanced mirror technology),提高了分辨率和质量准确度。6430三重四极杆液质联用仪在6410平台上提高了性能,可获得更高的灵敏度和更快的离子监测和极性转换速率。Agilent公司在ASMS上还推出了门户网站(Web Portal),追踪代谢组学的趋势和进展。

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6540超高分辨率(UHD)的Q-TOF液质联用仪

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6530三重四极杆液质联用仪


      “在质量精确度和分辨率方面我们已经取得了巨大的进步,同时保持了仪器的灵敏度和动态范围。” 安捷伦LC/MS全球高级市场主管肯.米勒(Ken Miller)说,“这是一套理想的系统可进行一流的定性分析,以支持蛋白质组或代谢组学的研究。”

      Bruker Daltonics公司在ASMS 2009上推出了三个质谱平台,和用于MALDI-MS的蛋白质组学应用解决方案。新产品包括:拥有1 KHz 图像采集速度的smartbeam™-II技术的ultrafleXtreme™ MALDI-TOF/TOF系统;新的Flash检测器;和4 GHz速度的数字化器。Bruker它的PAN™ 全景技术可确保仪器无论在MS还是MS/MS模式下,均可获得高至40,000 FWHM的分辨率。该系统可获得1 ppm的质量精确度。

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ultrafleXtreme™ MALDI-TOF/TOF系统

      Bruker还推出了amaZon™离子阱质谱仪,特点是双离子漏斗(dual-ion funnel)转移技术,在<0.58 u 的质量分辨率下可达52,000 u/sec的数据采集速度,同时在50~2000 m/z质量范围的全扫描模式下可获得20,000的分辨率。零延迟交替(Zero Delay Alternating™ )数据采集技术可进行快速的离子极性切换。amaZon有两个版本的仪器:用于蛋白质组学研究的amaZon ETD,和用于小分子筛选的amaZon X。

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amaZon™离子阱质谱仪

      Bruker推出的solariX™是一个杂交型Qq-FTMS平台,据该公司说,在7 特斯拉(Tesla)下可拥有宽带质量分辨率>1,000,000。Bruker的离子电荷控制(ICC™)方法,可在整个LC-MS分析中保持亚ppm的质量准确度。在ASMS上,Bruker还推出了其在MALDI-TOF质谱上的Edmass™ 自上而下(top-down)的蛋白测序解决方案,可在一台独立的质谱仪器上,获得天然蛋白质长达N-端70个残基的序列,和C-端长达50个残基的序列。

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solariX™杂交型Qq-FTMS


      岛津公司推出了新的AXIMA 共振(Resonance)™ MALDI QIT TOF质谱仪,专为结构表征和生物分子测序而设计。这款仪器合并了四极离子阱和反射型飞行时间分析器,使用氩气激发被选择的母离子,并进行控制性的碰撞诱导解离,使用该公司的超级制冷(Hypercool™)技术,来冷却离子和预防非控制的碎裂。

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AXIMA 共振(Resonance)™ MALDI QIT TOF质谱仪

      共振(Resonance)技术可进行高至1,000 FWHM分辨的母离子选择,并兼容于岛津新发布的翻译后修饰发现软件(PTM Finder™)和SeqLab 从头测序(de novo sequencing)软件。岛津公司还推出了为超快速液相设计的LCMS-2020单四极杆质谱仪,它可获得15,000 amu/sec的扫描速率,和快速的极性切换速率,可同时监测正离子和负离子。

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LCMS-2020单四极杆质谱仪

      Applied Biosystems (ABI) 公司展出的是新的AB SCIEX QTRAP® 5500液质联用仪,专为生物标志物发现和验证中蛋白和多肽定量而优化设计。它包括ABI公司新的快速eQ™ 电子学和新的线性离子加速离子阱。新的AB SCIEX Triple Quad™ 5500 质谱是为运行DMPK实验和ADMET研究设计的。

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AB SCIEX QTRAP® 5500液质联用仪

      ABI公司还展出了AB SCIEX TOF/TOF™ 5800系统,作为生物标志物发现平台的一部分,用于蛋白质鉴定和相关定量。5800 TOF/TOF质谱仪特点是具有attomole级的灵敏度。据该公司说,作为LC-MALDI工作流的一部分,相对于电喷雾(ESI)工作流,这款仪器还可以在复杂的混合物体系中,发现更多和不同的蛋白质。

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AB SCIEX TOF/TOF™ 5800系统

      “质谱技术继续吸引更多的科学家,使用这项技术用于越来越多的新应用。” Life Technologie公司质谱部总裁劳拉劳曼(Laura Lauman)说;“这些系统集成了直观的软件,全面地支持新水平的性能。”


      海报突出先进的方法

      ASMS上许多海报介绍了利用创新质谱方法开展的研究,如多反应监测(MRM)-MS分析,差异质谱分析(dMS),以及Label-free的定量LC/MS分析。这些技术正在扩展质谱技术的能力和其在市场上的机会,但是它们也创造了对于样品制备、分离、和在质谱的上游去除高丰度蛋白质技术的新挑战。

      在美国明尼苏达大学的Ebbing de Jong及其同事题为“MRM for Oral Cancer Biomarker Validation in Saliva: Inherent Challenges, Solutions and Methods Development,” (“用MRM技术在唾液中验证口腔癌生物标志物:内在挑战,解决方法和方法的发展”)的海报中,Ebbing描述了他们通过去除淀粉酶(amylase depletion)来努力简化样品制备步骤,从而使用MRM技术在唾液中验证口腔癌生物标志物。

      研究人员在淀粉柱上装上唾液样本,去除大量的淀粉酶组分,然后洗脱剩余的蛋白质组分。这些样本再用Western blots方法,或酶解后用一维LC-MS分析(Thermo Scientific LTQ Orbitrap)。通过比较去除淀粉酶后的样本和全唾液样本显示,去除淀粉酶后,可发现新的蛋白质条带,并用MRM技术检测出低丰度的多肽如:kallikrein-1(激肽释放酶- 1)。


      美国密歇根大学的AK Yocum和其同事,介绍了多路稳定同位素稀释的MRM-MS/MS方法的开发和试验的优化,来区分良性和前列腺癌细胞系

      他们提出的研究结果,可衡量在整个细胞蛋白提取物中,8种前列腺癌的生物标志物肽段的绝对浓度。从6份良性和前列腺癌变细胞系中提取的蛋白,通过一维SDS-PAGE分离,然后酶解,酶解后的多肽用Agilent公司的1200 HPLC芯片和6410三重四极杆质谱分析。

      根据调查结果,作者得出结论认为,多通道的MRM-MS/MS法将更高确定性地鉴定出组织样品呈阳性的前列腺癌,减少假阳性鉴定的概率和不必要的活检。

      西北太平洋实验室和俄勒冈健康科学大学的研究人员的海报——“Application of Label-Free Quantitative LC-MS-based Proteomics for Biomarker Identification in Salmonella typhimurium ”(应用非同位素标记的定量LC-MS方法,对鼠伤寒沙门氏菌进行蛋白质组生物标志物鉴定),他们鉴定了一组宿主巨噬细胞感染的协调上调蛋白质(a set of proteins coordinately upregulated on infection of host macrophages)。

      研究人员比较了沙门氏菌基因敲除突变体的蛋白质组,和调控毒力有关的蛋白质没有被表达,用野生型沙门氏菌的蛋白质组,鉴定了同感染有关的特异的蛋白质,可以作为新药发现的靶标。

      样品被分离收集,并用Thermo Scientific LTQ Orbitrap进行LC-MS/MS分析,候选的蛋白质生物标志物被筛选的准则为:突变体相比野生型,必须具有大于双倍的表达量减少;必须在最小7/12的调节突变上被协调监管;必须鉴定出多于3个肽段。5个LC-MS实验发现的生物标志物用Western blot方法进行了验证,表明了在沙门氏菌感染的宿主巨噬细胞中的上调表达。


参考英文链接:

英文链接原文
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