LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.
Autor
Altium International
Je autorizovaným distributorem společnosti Agilent Technologies pro Českou republiku v oblastech chromatografie (GC, HPLC, UHPLC, kapilární elektroforéza) a hmotnostní spektrometrie (GC/MS, LC/MS, CE/MS), disolučních aparátů, molekulární (UV-Vis, UV-Vis-NIR, fluorescence, FTIR analyzátory a mikroskopy) a atomové spektroskopie (ICP-OES, ICP-MS, AAS), a v neposlední řadě také v oblasti molekulární biologie a genomiky (analýza nukleových kyselin a proteinů, microarray skenery a skla, PCR & RT-PCR, qPCR, řešení pro NGS, reagencie pro mutagenezi a klonování, sondy FISH a další).
Tagy
Článek
Produkt
Video
Logo of LinkedIn

Tři rozměry separace komplexních vzorků: Agilent 6560 Ion Mobility QTOF

Út, 9.7.2024
| Originální článek z: Altium/Ondřej Lacina
Pro nejnáročnější aplikace je určen nový Agilent 6560 Ion Mobility QTOF, který do LC/MS přináší třetí separační rozměr: iontovou mobilitu v homogenním elektrickém poli (uniform field ion mobility).
Video placeholder
  • Foto: Altium: Tři rozměry separace komplexních vzorků: Agilent 6560 Ion Mobility QTOF
  • Video: Agilent Technologies: How it works - Ion Mobility Mass Spectrometry

Kapalinová chromatografie ve spojení s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií se stala hlavní technikou v aplikacích, kde je potřeba analyzovat velké množství látek v komplexních vzorcích. I přes rychlý vývoj v kapalinové chromatografii a hmotnostní spektrometrii však zůstává velký prostor pro zlepšení separace látek.

Právě pro nejnáročnější aplikace je určen nový Agilent 6560 Ion Mobility QTOF, který do LC/MS přináší třetí separační rozměr: iontovou mobilitu v homogenním elektrickém poli (uniform field ion mobility). Lze tak významně zvýšit píkovou kapacitu a získat více informací o všech látkách během jedné analýzy. V iontové mobilitě v homogenním elektrickém poli se ionty dělí ředevším podle tvaru, velikosti a náboje, takže lze separovat látky, které mají stejné m/z, ale odlišnou strukturu nebo konformaci. Při vývoji Agilent 6560 Ion Mobility QTOF byl důraz kladen na možnost přímého určení efektivního srážkového průřezu iontů (collisional cross section, Ω) bez nutnosti kalibrace, a dále na kritické parametry jako je rozlišovací schopnost iontové mobility, citlivost a zachování nativní struktury analytů.

Konstrukce 6560 Ion Mobility QTOF

Agilent 6560 Ion Mobility QTOF vychází z nejvyššího QTOF systému Agilent 6550 QTOF, který využívá technologii duálních iontových nálevek iFunnel pro dosažení vysoké citlivosti. Právě do oblasti iFunnel byla integrována mobilitní část, skládající se z několika prvků (obr. 1). Ionizované látky jsou nejprve fokusovány v první iontové nálevce (front funnel), odkud pokračují k druhé části optiky sloužící pro zachycení a skladování iontů (trapping funnel). Odtud balíčky iontů přecházejí do 80 cm dlouhé driftovací trubice (drift tube) obsahující jako driftovací plyn dusík. Protože při separaci dochází k rozostření paprsku iontů, je driftovací trubice ukončena další iontovou nálevkou (rear funnel) pro jejich opětovnou fokusaci.

Altium: Obrázek 1: Schéma Agilent 6560 Ion Mobility QTOF.

Rozlišovací schopnost iontové mobility

Rozlišovací schopnost iontové mobility je definována podobně jako v případě hmotnostníspektrometrie, ale místo m/z se v tomto případě pracuje s driftovacím časem:

Altium: Rozlišovací schopnost iontové mobility je definována podobně jako v případě hmotnostníspektrometrie, ale místo m/z se v tomto případě pracuje s driftovacím časem.

Hlavním parametrem limitujícím rozlišovací schopnost je rozšiřování zón způsobené difúzí. Difúze souvisí s délkou driftovací cely (L), intenzitou elektrického pole (E), nábojem analytu (Q) a teplotou driftovacího plynu (T). Dalším parametrem ovlivňujícím rozlišovací schopnosti iontové mobility je šířka balíčku iontů vstupujících do driftovací trubice. Díky unikátní konstrukci optiky pro záchyt a skladování iontů (trapping funnel) je dosaženo velmi úzkých a jasně definovaných balíčků [1]. Agilent 6560 Ion Mobility QTOF tak běžně dosahuje rozlišovací schopnost více než 60 pro malé i velké molekuly. Přístroj tak například umožňuje separovat α a β glukózy, které se liší pouze polohou jediné hydroxylové skupiny (obr. 2).

Altium: Obrázek 2: Separace α a β glukózy v iontové mobilitě na přístroji Agilent 6560 IM-QTOF.

Citlivost

Revoluční konstrukce „trapping funnel“ je však klíčová i z hlediska dosažení vysoké citlivosti přístroje. Různé experimentální typy mobilitních analyzátorů využívajících homogenní elektrické pole existují již řadu let, nicméně tyto přístroje vždy trpěly vysokou ztrátou iontů (> 99,9 %). K nejvyšším ztrátám docházelo především v oblasti záchytu iontů, avšak iontová past na bázi elektrodynamických nálevek představuje velmi efektivní techniku pro záchyt a skladování iontů při vyšších tlacích (cca 4 torr) [2]. Dalším prvkem zvyšujícím citlivost je iontová nálevka na konci driftovací trubice, která zajišťuje dodatečnou fokusaci separovaných iontů. Finální konstrukce tak vykazuje více než tisícinásobné zvýšení přenosu iontů.

Přímé měření Ω – „collision cross section“

Unikátní vlastností Agilent 6560 Ion Mobility QTOF, která vyplývá z využití iontové mobility v homogenním elektrickém poli, je schopnost přímého určení efektivního srážkového průřezu iontů (collision cross section, Ω) [3]. Efektivní srážkový průřez iontů popisuje průměrnou plochu, která je vystavena pružným srážkám s driftovacím plynem. Na rozdíl od driftovacího času, který závisí na typu přístroje a proměnných jako je teplota a tlak driftovacího plynu, Ω představuje konstantní hodnotu související s daným iontem a typem driftovacího plynu (obvykle He nebo N2). MassHunter software obsahuje funkci, která maximálně zjednodušuje výpočet Ω pro prakticky kterýkoli ion z naměřených dat. Správnost určení Ω je s maximální chybou do 2 %, ale obvykle je dosahováno odchylky pod 1 %. Ostatní komerčně dostupné mobilitní analyzátory, založené na jiných principech pro výpočet efektivního srážkového průřezu, potřebují nejen kalibraci na látky se známým Ω, ale tyto kalibrační látky musí být i strukturně podobné [4].

Zachování nativní struktury látek

Zcela nezbytné pro měření Ω je zachování nativní struktury (konformace) látek. Avšak při používání iontové optiky s RF napětím je iontům předána energie, což se projeví jako zvýšená efektivní vibrační teplota (odtud obvyklý název tohoto jevu: „ion heating“). Pokud je dodaná energie příliš vysoká, může se projevit změnou konformace nebo fragmentací analytů [5, 6]. Výhodou iontové mobility v homogenním elektrickém poli je, že pracuje pouze se stejnosměrným napětím v driftovací trubici. Pro minimalizaci tohoto jevu lze optimalizovat RF napětí ve všech částech iontové optiky. Na obrázku 3 je jasně dokumentován vliv RF napětí v trapping funnel na konformaci ubiquitinu.

Altium: Obrázek 3: Vliv RF napětí v trapping funnel na Ubiquitin [M+7H]⁷⁺. Nativní forma obsahuje dva izomery, avšak zvýšením RF vzniká řada.

Agilent 6560 Ion Mobility QTOF je první komerčně dostupný LC/MS přístroj využívající novou generaci iontové mobility v homogenním elektrickém poli. Díky revolučnímu návrhu iontové optiky využívající elektrodynamické iontové nálevky řeší všechny neduhy této mobilitní techniky a zachovává její hlavní výhody, jako je přímý výpočet Ω a minimální vliv na změny nativní struktury iontů. Výsledkem je nástroj pro ty nejnáročnější aplikace.

Altium: Agilent 6560 Ion Mobility QTOF.

Zdroje
  1. B. H. Clowers, Y. M. Ibrahim, D. C. Prior, W. F. Danielson, M. E. Belov, and R. D. Smith, “Enhanced ion utilization efficiency using an electrodynamic ion funnel trap as an injection mechanism for ion mobility spectrometry”, Anal. Chem., 80, 612‑623, 2008.

  2. Y. Ibrahim, M. E. Belov, A. V. Tolmachev, D. C. Prior, and R. D. Smith, “Ion funnel trap interface for orthogonal time‑of‑flight mass spectrometry”, Anal. Chem., 79, 7845‑7852, 2007.

  3. J. C. May, C. R. Goodwin, N. M. Lareau, K. L. Leaptrot, C. B. Morris, R. T. Kurulugama, A. Mordehai, C. Klein, W. Barry, E. Darland, G. Overney, K. Imatani, G. C. Stafford, J. C. Fjeldsted, and J. A. McLean,“ Conformational Ordering of Biomolecules in the Gas Phase: Nitrogen Collision Cross Sections Measured on a Prototype High Resolution Drift Tube Ion Mobility‑Mass Spectrometer”, Anal. Chem., 86, 2107−2116, 2014.

  4. M. F. Bush, Z. Hall, K. Giles, J. Hoyes, C. V. Robinson, and B. T. Ruotolo, “Collision cross sections of proteins and their complexes: A calibration framework and database for gas‑phase structural biology. CCS values and increased coverage of lipids”, Anal. Chem., 82, 9557–9565, 2010.

  5. S. I. Merenbloom, T. G. Flick, and E. R. Williams, “How hot are your ions in TWAVE ion mobility spectrometry?”, J. Am. Soc. Mass Spectrom., 23, 553‑62, 2012.

  6. D. Morsa, V. Gabelica, and E. De Pauw, “Effective temperature of ions in traveling wave ion mobility spectrometry”, Anal. Chem., 83, 5775–5782, 2011.

Altium International
 

Mohlo by Vás zajímat

Improved LC/MS Performance to Determine Polar Nitrosamines Using the Agilent 1260 Infinity II Hybrid Multisampler

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

SQ Detector 2

Brožury a specifikace
| 2024 | Waters
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Waters
Zaměření
Ostatní

Halogens and sulfur in solid samples according to EN 17813

Aplikace
| 2024 | Metrohm
Instrumentace
Iontová chromatografie
Výrobce
Metrohm
Zaměření
Životní prostředí

Determination of carbohydrates in peanuts by HPAE-PAD

Aplikace
| 2024 | Thermo Fisher Scientific
Instrumentace
Iontová chromatografie
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Targeted PFAS Analysis in Industrial Wastewater Using the Agilent 6475 Triple Quadrupole LC/MS System

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články


Článek | Produkt

Thermo Scientific Stellar - revoluční hmotnostní spektrometr

Thermo Scientific Stellar MS - jedinečné propojení kvadrupólu, iontově koncentračního multipólu a dvojtlaké lineární iontové pasti přináší dosud nevídanou rychlost a přesnost analýz.
Pragolab
more

Článek | Produkt

Přístroje pro extrakci na pevné fázi (SPE)

Extrakce na pevné fázi (SPE) může být použita jak pro čištění, tak i pro zakoncentrování vzorků. Volba přístroje pro SPE významně ovlivňuje kvalitu a spolehlivost analytických výsledků.
Altium International
more

Článek | Zdraví

Patogenní mikroorganismy a Listeria monocytogenes

Patogenní (choroboplodné) mikroorganismy způsobují onemocnění lidí, zvířat nebo rostlin. Změny v Nařízení (ES) č. 2073/2005 platné od 1. 1. 2026.
ALS Czech Republic
more

Článek | Věda a výzkum

Vyvíjíme novou chemii pro pochopení biologie

Čerstvý držitel start-up grantu Athanasios Markos a jeho vývoj chemických nástrojů, které umožní studovat biomolekuly, ale také cíleně ovlivňovat biologické procesy přímo v živých systémech.
Nadace Experientia
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Improved LC/MS Performance to Determine Polar Nitrosamines Using the Agilent 1260 Infinity II Hybrid Multisampler

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

SQ Detector 2

Brožury a specifikace
| 2024 | Waters
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Waters
Zaměření
Ostatní

Halogens and sulfur in solid samples according to EN 17813

Aplikace
| 2024 | Metrohm
Instrumentace
Iontová chromatografie
Výrobce
Metrohm
Zaměření
Životní prostředí

Determination of carbohydrates in peanuts by HPAE-PAD

Aplikace
| 2024 | Thermo Fisher Scientific
Instrumentace
Iontová chromatografie
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Targeted PFAS Analysis in Industrial Wastewater Using the Agilent 6475 Triple Quadrupole LC/MS System

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články


Článek | Produkt

Thermo Scientific Stellar - revoluční hmotnostní spektrometr

Thermo Scientific Stellar MS - jedinečné propojení kvadrupólu, iontově koncentračního multipólu a dvojtlaké lineární iontové pasti přináší dosud nevídanou rychlost a přesnost analýz.
Pragolab
more

Článek | Produkt

Přístroje pro extrakci na pevné fázi (SPE)

Extrakce na pevné fázi (SPE) může být použita jak pro čištění, tak i pro zakoncentrování vzorků. Volba přístroje pro SPE významně ovlivňuje kvalitu a spolehlivost analytických výsledků.
Altium International
more

Článek | Zdraví

Patogenní mikroorganismy a Listeria monocytogenes

Patogenní (choroboplodné) mikroorganismy způsobují onemocnění lidí, zvířat nebo rostlin. Změny v Nařízení (ES) č. 2073/2005 platné od 1. 1. 2026.
ALS Czech Republic
more

Článek | Věda a výzkum

Vyvíjíme novou chemii pro pochopení biologie

Čerstvý držitel start-up grantu Athanasios Markos a jeho vývoj chemických nástrojů, které umožní studovat biomolekuly, ale také cíleně ovlivňovat biologické procesy přímo v živých systémech.
Nadace Experientia
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Improved LC/MS Performance to Determine Polar Nitrosamines Using the Agilent 1260 Infinity II Hybrid Multisampler

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

SQ Detector 2

Brožury a specifikace
| 2024 | Waters
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Waters
Zaměření
Ostatní

Halogens and sulfur in solid samples according to EN 17813

Aplikace
| 2024 | Metrohm
Instrumentace
Iontová chromatografie
Výrobce
Metrohm
Zaměření
Životní prostředí

Determination of carbohydrates in peanuts by HPAE-PAD

Aplikace
| 2024 | Thermo Fisher Scientific
Instrumentace
Iontová chromatografie
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Targeted PFAS Analysis in Industrial Wastewater Using the Agilent 6475 Triple Quadrupole LC/MS System

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články


Článek | Produkt

Thermo Scientific Stellar - revoluční hmotnostní spektrometr

Thermo Scientific Stellar MS - jedinečné propojení kvadrupólu, iontově koncentračního multipólu a dvojtlaké lineární iontové pasti přináší dosud nevídanou rychlost a přesnost analýz.
Pragolab
more

Článek | Produkt

Přístroje pro extrakci na pevné fázi (SPE)

Extrakce na pevné fázi (SPE) může být použita jak pro čištění, tak i pro zakoncentrování vzorků. Volba přístroje pro SPE významně ovlivňuje kvalitu a spolehlivost analytických výsledků.
Altium International
more

Článek | Zdraví

Patogenní mikroorganismy a Listeria monocytogenes

Patogenní (choroboplodné) mikroorganismy způsobují onemocnění lidí, zvířat nebo rostlin. Změny v Nařízení (ES) č. 2073/2005 platné od 1. 1. 2026.
ALS Czech Republic
more

Článek | Věda a výzkum

Vyvíjíme novou chemii pro pochopení biologie

Čerstvý držitel start-up grantu Athanasios Markos a jeho vývoj chemických nástrojů, které umožní studovat biomolekuly, ale také cíleně ovlivňovat biologické procesy přímo v živých systémech.
Nadace Experientia
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Improved LC/MS Performance to Determine Polar Nitrosamines Using the Agilent 1260 Infinity II Hybrid Multisampler

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Farmaceutická analýza

SQ Detector 2

Brožury a specifikace
| 2024 | Waters
Instrumentace
LC/MS, LC/SQ
Výrobce
Waters
Zaměření
Ostatní

Halogens and sulfur in solid samples according to EN 17813

Aplikace
| 2024 | Metrohm
Instrumentace
Iontová chromatografie
Výrobce
Metrohm
Zaměření
Životní prostředí

Determination of carbohydrates in peanuts by HPAE-PAD

Aplikace
| 2024 | Thermo Fisher Scientific
Instrumentace
Iontová chromatografie
Výrobce
Thermo Fisher Scientific
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Targeted PFAS Analysis in Industrial Wastewater Using the Agilent 6475 Triple Quadrupole LC/MS System

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články


Článek | Produkt

Thermo Scientific Stellar - revoluční hmotnostní spektrometr

Thermo Scientific Stellar MS - jedinečné propojení kvadrupólu, iontově koncentračního multipólu a dvojtlaké lineární iontové pasti přináší dosud nevídanou rychlost a přesnost analýz.
Pragolab
more

Článek | Produkt

Přístroje pro extrakci na pevné fázi (SPE)

Extrakce na pevné fázi (SPE) může být použita jak pro čištění, tak i pro zakoncentrování vzorků. Volba přístroje pro SPE významně ovlivňuje kvalitu a spolehlivost analytických výsledků.
Altium International
more

Článek | Zdraví

Patogenní mikroorganismy a Listeria monocytogenes

Patogenní (choroboplodné) mikroorganismy způsobují onemocnění lidí, zvířat nebo rostlin. Změny v Nařízení (ES) č. 2073/2005 platné od 1. 1. 2026.
ALS Czech Republic
more

Článek | Věda a výzkum

Vyvíjíme novou chemii pro pochopení biologie

Čerstvý držitel start-up grantu Athanasios Markos a jeho vývoj chemických nástrojů, které umožní studovat biomolekuly, ale také cíleně ovlivňovat biologické procesy přímo v živých systémech.
Nadace Experientia
more
Další projekty
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.