质谱二价离子分子量

仪器简介：仪器特点荣获2004年度世界研究与发明技术最高奖（R&D 100 Award）的LTQ-FT线性离子阱回旋共振质谱仪是具有崭新技术观念的强有力的蛋白质组学分析系统。在真正液相色谱/质谱在线连接的工作状态下，得到超高分辨率、精确质量数和多级质谱分析数据并同时满足高通量常规分析的要求。该系统可以从多个角度进行蛋白质组学研究，其ECD和IRMPD裂解源可以得到和CID裂解源相补充的碎片离子，降低假阳性率和提高可信度，并可以从Top Down的方法进行蛋白质分析。这两种源也是翻译后修饰（PTM）未知肽序列测定（De Novo）研究的重要工具。除主要应用于蛋白质组学，LTQ FT还可用于分析如原料油中复杂混合物、分子量极靠近的相关成分这样的艰难任务。LTQ-FT Ultra是将世界领先的线性离子阱技术与FTICR技术整合在同一台仪器钟开发出的具有超高性能的质谱仪器。LTQ与FT的整合极大地简化了FT的操作使用，在保留LTQ所有优越性能的基础上弥补了单纯FT分析速度慢的缺点，从而扬长避短使FT质谱分析潜力得以充分发挥。LTQ-FT Ultra的出现使同时具备的高分辨，高准确质量测定与多级质谱（MSn)功能第一次成为常规的高通量分析手段。LTQ-FT Ultra采用了改进的核心部件即离子回旋共振腔体－Ultra cell。这一创新设计使LTQ-FT Ultra具有更高的灵敏度和更广阔的回旋半径，极大地减弱了空间电荷效应的影响。这些性能的提高无需增加磁场强度，因而也不存在相应的费用及操作难度问题。LTQ-FT Ultra在以下方面有了显著提高：更高的灵敏度，埃摩尔级的柱上灵敏度更精确的质量测定，ppb级的质量准确度更高的分辨率主要特点：1.超高分辨率2.精确质量数和多级串连质谱分析数据3.高通量常规分析

timsTOF Pro 2由平行累积连续碎裂技术（ PASEF ）驱动，使得 4D-蛋白质组学和 4D-脂质组学为无偏向性细胞和血浆蛋白质组学、液体活检多组生物标志物发现，以及整合基因组学、蛋白质组学和表观蛋白质组学拓宽了道路。4D-组学时代 —— 解锁第四维度的价值4D-组学的重大突破速度：PASEF 技术实现了在不影响分辨率情况下达到超过 120 Hz 扫描速度。深度：额外一维离子淌度提高了数据完整性。高通量：超快数据采集速度使其可以使用短梯度实现生物样本的高通量分析。耐用性：独特的仪器设计使得其可以连续分析数千个样品，仪器保持稳定的性能而无需清洁。4D-Proteomics&trade 的新标准：更快速度实现蛋白质组全覆盖基于质谱（ MS ）的蛋白质组学一次可实现样本里成千上万蛋白的定性和定量。然而，受到目前质谱仪的扫描速度、灵敏度和分辨率的影响，实现蛋白质组的全覆盖仍然具有挑战性。timsTOF Pro 2 使用平行累积连续碎列（ PASEF ）的技术可实现极高的扫描速度和灵敏度，只需要少量样本就可以达到蛋白质组学鉴定新深度。双 TIMS 和 CCS 的分析捕集离子淌度谱（ TIMS ）首先是一项重要的气相分离技术，它是在高效液相色谱（ HPLC ）和质谱分离的基础上，带来额外一个维度的分离，可大大降低样品分析复杂度，极大提高峰容量和分析物鉴定可靠性。同样重要的是，TIMS 离子淌度管能对离子实现时间和空间上的聚焦，从而独特地提高灵敏度和扫描速度。双 TIMS 技术可以实现近乎 100% 的离子利用率，离子在前一根淌度管内累积，在后一根淌度管内根据离子淌度值分批释放。这种平行累积连续碎裂（ PASEF ）的过程能够实现碰撞横截面（ CCS ）的分析。CCS 额外一个维度信息能够提供很多进一步的分析可能性，可以从复杂数据库实现化合物的高可信度库匹配以及更低的错误发现率（ FDRs ）。4D-Proteomics&trade 的新标准：更快速度实现蛋白质组全覆盖基于质谱（ MS ）的蛋白质组学一次可实现样本里成千上万蛋白的定性和定量。然而，受到目前质谱仪的扫描速度、灵敏度和分辨率的影响，实现蛋白质组的全覆盖仍然具有挑战性。timsTOF Pro 2 使用平行累积连续碎列（ PASEF ）的技术可实现极高的扫描速度和灵敏度，只需要少量样本就可以达到蛋白质组学鉴定新深度。双 TIMS 和 CCS 的分析捕集离子淌度谱（ TIMS ）首先是一项重要的气相分离技术，它是在高效液相色谱（ HPLC ）和质谱分离的基础上，带来额外一个维度的分离，可大大降低样品分析复杂度，极大提高峰容量和分析物鉴定可靠性。同样重要的是，TIMS 离子淌度管能对离子实现时间和空间上的聚焦，从而独特地提高灵敏度和扫描速度。双 TIMS 技术可以实现近乎 100% 的离子利用率，离子在前一根淌度管内累积，在后一根淌度管内根据离子淌度值分批释放。这种平行累积连续碎裂（ PASEF ）的过程能够实现碰撞横截面（ CCS ）的分析。CCS 额外一个维度信息能够提供很多进一步的分析可能性，可以从复杂数据库实现化合物的高可信度库匹配以及更低的错误发现率（ FDRs ）。极高的稳定性和通量无需清洗许多用于蛋白质组学应用的 MS 仪器需要每月清洁一次，在大样本组中每天 24 小时运行。仪器性能下降即使在较短的时间段内也是显而易见的。timsTOF Pro 2 卓越稳定性意味着仪器可以全天运行很多周，而没有明显的信号和其它性能下降。PaSER Run & Done —— 加快4D-蛋白质组学的鉴定速度PaSER（ 实时平行搜索引擎 ）是一个结合硬件和软件的解决方案，能够实现基于样本序列管理的实时数据库搜索引擎。PaSER 以很快的速度就能提供结果，包括 PTM 搜索。通过使用基于 GPU 的搜索，PaSER 在实时或离线模式下可以提供相同的结果，而无需使用简化的算法或中间步骤。PaSER 极快的搜索速度使得在数据采集结束后数秒就能同步拿到搜库结果，真正实现运行并完成！ PaSER 有效地打破了大队列样本数据分析通量壁垒。此外，实时蛋白组学的非标记定量也可以跨越 PaSER 获得的数据结果集，使其瞬间能过渡到定量蛋白质组学。通过 TIMS Viz 使得淌度偏移质量对齐（ MOMA ）变得可视化 ，从而用户可以鉴定和识别只有 4D-Omics 才能看到的共洗脱多肽。 dia-PASEF 增加鉴定可信度dia-PASEF比传统的 DIA 方法有更高灵敏度和选择性，是因为它将 PASEF 原理也应用进来，结合了 DIA 的优点和 PASEF 离子利用率高的优势。TIMS 分离提高了选择性，而且可以将单电荷母离子排除掉，从而降低本底噪音干扰。利用分子量和碰撞横截面 CCS 值的相关性，dia-PASEF 能够实现高可信度化合物鉴定。在 LC-MS/MS分析中， dia-PASEF 能够采集包含 m/z，离子淌度值（ CCS ），保留时间和离子强度的 4D 数据。前所未有的蛋白质覆盖深度凭借强大的 SRIG（ 不锈钢堆叠环形离子向导 ）装置和新优化的 dda-PASEF 方法 ，timsTOF Pro 2 单针能够达到前所未有的蛋白组学覆盖深度。使用自制 HEK 酶切样本， 上样 200 ng，使用 Aurora - 25cm 色谱柱，在 60 分钟梯度下能够鉴定 超过 7,000个 蛋白和 60,000 条多肽。因此 timsTOF Pro 2 可以通过数据库搜索和运行之间的匹配，无需任何谱图库，在一些日常细胞系蛋白组定量实验中实现很高的蛋白覆盖深度。超高灵敏度的高通量靶向蛋白质组学和常规的靶向蛋白组学分析技术（ SRM 和 PRM ）相比，prm-PASEF 在单针中可极大提高监测多肽数目，同时不影响仪器选择性或灵敏度。靶向质谱（ MS ）技术是蛋白质组学实验中一种强大的技术，用来验证大队列样本中的候选生物标志物。与数据依赖采集（ DDA ）和数据非依赖采集（ DIA ）相比，这可以增加检测灵敏度。可是该技术受到在单针中监测离子数目和液相分离出峰时长以及整体灵敏度间的折中限制。只有通过更长的色谱分离时长或降低质谱的灵敏度和选择性，才能获得大量目标肽的完整数据。prm-PASEF 可以极大地提高单针中靶向监测的多肽数目，这得益于布鲁克 timsTOF Pro 2 的第四维分离可以极大提高选择性和灵敏度， PASEF 技术带来的速度可以增加靶向分析离子数量。超高灵敏度应对最困难的分析挑战随着某些特定细胞、少量细胞群或生物穿刺样本的生物研究越来越重要，低样本量蛋白组定量变得至关重要。而如此低的样本量对于质谱灵敏度提出了很高要求。使用高灵敏度的质谱仪对如此低的样本量进行原型定量至关重要。timsTOF Pro 2 上样 200 ng HeLa 样本，使用 Aurora - 25cm 色谱柱，在 30 分钟梯度下使用 PaSER 能够鉴定超过 74,200 个蛋白和接近 30,000 条多肽。dia-PASEF —— 高通量定量蛋白质组学中实现无与伦比的数据完整性和分析深度使用标准 dia-PASEF 方法多针测试结果有着很高重复性。三种不同的 dia-PASEF 窗口设置下使用 Aurora-25cm 柱在 60 分钟梯度下可实现接近 8,000 个蛋白定量和超过 70,000 条多肽，而且有极高的定量准确性。高灵敏度磷酸化蛋白组学分析和同分异构体分离支持 CCS 的近邻位磷酸化位点定量dia-PASEF 在 timsTOF Pro 2 上的高灵敏度、扫描速度和重现性甚至可以实现低样本量的磷酸化蛋白质组学分析。例如可以实现小鼠脑样本起始总蛋白仅为 25 μg 的磷酸化蛋白质组的非标记定量。使用 Evosep 每天 30 个样本的分析方法，三次重复可鉴定出多达 4,473 个 unique 磷酸化多肽。这些结果为针刺活检的应用带来了希望，可以用信号转导的信息补充癌症蛋白质基因组学数据。这些结果为针刺活检的应用带来了希望。此研究结果由 Stefan Tenzer 教授提供。分析样本量有限时的细胞信号传导当肽段在色谱上发生共洗脱时，由于等重性和信号重合，不能测量 CCS 值的传统蛋白质组学是不能实现磷酸化肽异构体的定量的。PASEF 技术使得基于 TiO2 富集时，使用 150 ug 蛋白富集起始量就能够鉴定 27,768 个磷酸化肽，展现了淌度偏离质量对齐（ MOMA ）的优点。1,946 条鉴定的共洗脱异构体中，20% 的异构体可以被TIMS 完全分离，这可以使得我们可以更好地理解邻位蛋白磷酸化位点信息。

HM4 或 Pearl 为第四代“超”高分子量 MALDI 质谱检测系统，基于独特的转换打拿极技术，扩展 MALDI 质谱检测质量上限到 250 万 Da 以上，实现 nM 浓度的超痕量、大分子抗体药物和蛋白质复合物的高灵敏度分析。在诸如蛋白质复合物测定、蛋白质相互作用、抗原抗体相互作用、蛋白质聚集分析、高分子量 MALDI 质谱成像、临床转化医学、生物制药等领域的应用卓有成效。传统的 ESI 对于生物大分子的检测，除需要耗时的色谱分离外，对获得的多电荷谱图进行去卷积也使数据分析变得异常复杂，而 HM4 或 Pearl 第四代“超”高分子量 MALDI 检测系统，可以对超高分子量蛋白复合物或聚合物的检测提供简便直观、超灵敏的单电荷数据。HM4 或 Pearl 兼容主流 MALDI 质谱厂商的 TOF 及 TOF/TOF 质谱仪，只需稍加优化改造，HM4 或 Pearl 与原有检测器兼容，轻松实现两者间的快速切换，互不干扰。操作者能直接观察和比较两种检测器对大分子分析显著的性能差异。典型应用包括：蛋白质复合物测定、蛋白质相互作用、抗原抗体相互作用、蛋白质聚集分析、高分子量 MALDI 质谱成像。目前国内没有生产该类离子源，因此无法满足课题的实际需求。所以，该设备采购国际知名厂家提供的仪器，无论是从厂商的技术实力、制造经验（超过十年）和制造精度，还是从设备的处理速率和通量上来看，CovalX 的HM4 或 Pearl “超”高分子量 MALDI 检测系统都是国外首屈一指，国内尚未生产的尖端设备。检测系统的核心组件为主真空管部件，主要包括 HM 新型检测器、信号保护、高真空腔、内置的高真空马达和必要的支架及电缆线。主真空管的设计包含一系列的专利技术，包括化学镀镍防微泄露，充分保障主真空管在最高真空水平的检测性能（详询国际专利号WO 2009086642）。创新点介绍：传统的 MALDI-TOF 多采用 MCP（集成微通道板）作为检测器，越大的生物大分子飞行速度越慢，撞击到微通道板后，产生的次级电子信号较弱，会导致过低的响应灵敏度；另外由于微通道直径长度会影响离子进行电子倍增反射的时间响应，存在“死时间”现象，即首先到达的离子如果抢占了微通道，则后续到达同一通道的离子无法进行电子培增反射，即出现所谓的检测器饱和问题。因此传统的 MALDI-TOF 检测器只能检测到质量上限约100KDa 的生物大分子，无法获得更大质量数的优质数据，这将让您无法获得感兴趣的重要样品信息! 而 HM4 或 Pearl 型检测器的技术革新在于：带电的生物大分子先与第一级打拿极撞击产生更重的次级离子，后者在20KV 加速电场的作用下，以较高的动能撞击第二级打拿极，产生的电子经过电子倍增放大而获得更高的灵敏度。这种独特的基于两级打拿极转换和新型的电子倍增器技术，不存在次级离子和电子传输的信号饱和的现象，因此可以扩展 MALDI 质谱检测质量上限提升到2百万 Da 以上，轻松实现 nM 浓度的超痕量、大分子抗体药物和蛋白质复合物的高灵敏度分析。标准检测器和 HM4 检测器之间以 HM 控制器选择切换，同等实验条件下的结果对比：HM4 既保证了大量的高分子量大分子（如 Insulin, BSA 和 IgG clusters) 的分析灵敏度，又避免了高丰离子信号的饱和，真实的反映了蛋白质复合物的相对丰度和含量。其创新点总结如下：a. 灵敏：实现最高灵敏度的完整蛋白复合物的分析。b. 超高分子量：无可比拟的动态响应范围，检测分子量范围达 250 万Da。c. 阴、阳双离子标准检测。d. 简化：方案优化的交联或样品处理试剂，简化 MALDI 样品的制备。e. 直观：“复合物示踪”分析软件，直观易懂。 f. 兼容：与 SCIEX、Shimadzu、Bruker 等主流品牌的主打 MALDI-TOF 和 TOF/TOF 品牌兼容。设备主要用途：HM4 或 Pearl 第四代“超”高分子量 MALDI 质谱检测系统基于独特的转换打拿极技术，扩展 MALDI 质谱检测质量上限到 250 万 Da 以上，实现 nM 浓度的超痕量、大分子抗体药物和蛋白质复合物的高灵敏度分析。在诸如蛋白质复合物测定、蛋白质相互作用、抗原抗体相互作用、蛋白质聚集分析、高分子量 MALDI 谱成像、临床转化医学、生物制药，等领域的应用卓有成效。带电的生物大分子先与第一级打拿极撞击产生更重的次级离子，后者在20KV 加速电场的作用下，以较高的动能撞击第二级打拿极，产生的电子经过电子倍增放大而获得更高的灵敏度。这种独特的基于两级打拿极转换和新型的电子倍增器技术，不存在次级离子和电子传输的信号饱和的现象，因此可以扩展 MALDI 质谱检测质量上限提升到 250 Da 以上，轻松实现 nM 浓度的超痕量、大分子抗体药物和蛋白质复合物的高灵敏度分析。仪器或技术设备名称：“超”高分子量 MALDI 检测器（HM4 或 Pearl）生产商为 CovalX（瑞士苏黎世）；大中华区代理为华质泰科生物技术（北京）有限公司。