Simultaneous positive and negative HRAM acquisition using a Q-TOF mass spectrometer with ultra-high mass stability
Postery | 2022 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Quadrupólové časově-oflightové (Q-TOF) hmotnostní spektrometry s vysokým rozlišením a přesnou měrnou hmotností (HRAM) představují klíčový nástroj v moderní analytické chemii. Schopnost současně měřit ionty s kladným i záporným nábojem rozšiřuje analytický potenciál metod, ale tradiční přepínání polarity vede k nestabilitě vysokého napětí a posunu hmotnostního signálu.
Cílem studie bylo vyvinout novou konverzní rovnici pro výpočet poměru hmotnosti a náboje (m/z) z řídce měřeného času letu iontů, která kompenzuje nestabilitu vysokého napětí po přepnutí polarity. Studie demonstrovala, že doba přepínání 600 ms umožňuje současné měření s nízkou odchylkou v řádu jednotek ppm pro obě polarity.
Pro experimenty byl použit prototyp Shimadzu LCMS-9050 Q-TOF spektrometr. Metodika zahrnovala:
Po přepnutí polarity došlo k posunu hmotnostního signálu v subsekundové oblasti, který stabilizoval až za přibližně 1 sekundu. Aplikace korekční rovnice B vedla k dramatickému zlepšení přesnosti měření. U jodidu sodného (clustery NaI) byla odchylka v pozitivním módu 0,5–0,9 ppm a v negativním módu 2,0–2,7 ppm. Dlouhodobá stabilita podmínek při pokojové teplotě zajišťovala přesnost do 3 ppm po dobu hodin.
Nová kalibrační strategie umožňuje skutečné souběžné získávání kladných i záporných iontů bez kompromisů v hmotnostní přesnosti. Zvýšená analytická propustnost nachází uplatnění v metabolomice, proteomice, environmentální a potravinářské analýze, kde je potřeba rychlé a přesné monitorování široké škály sloučenin.
Rozvoj dalších algoritmů pro automatické vyhodnocování nestability napětí, integrace se softwarovými platformami pro pokročilou kalibraci v reálném čase a využití strojového učení pro predikci a kompenzaci odchylek. Expanduje se i kombinace s ionizačními technikami, jako je ESI, APCI nebo MALDI, a s ultrarychlými chromatografickými metodami.
Představená kalibrační procedura účinně kompenzuje nestabilitu vysokého napětí po přepnutí polarity a umožňuje simultánní záznam kladných i záporných iontů s přesností v rozsahu jednotek ppm. Shimadzu LCMS-9050 zvyšuje analytickou průchodnost a nabízí robustní řešení pro aplikace vyžadující rychlé střídání polarit.
Tomoyuki Oshiro, Robert English, Yuta Miyazaki, Tsuyoshi Nakanishi, Daisuke Okumura, Atsuhiko Toyama. Simultaneous positive and negative HRAM acquisition using a Q-TOF mass spectrometer with ultra-high mass stability. Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan; Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, MD.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníOstatní
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Quadrupólové časově-oflightové (Q-TOF) hmotnostní spektrometry s vysokým rozlišením a přesnou měrnou hmotností (HRAM) představují klíčový nástroj v moderní analytické chemii. Schopnost současně měřit ionty s kladným i záporným nábojem rozšiřuje analytický potenciál metod, ale tradiční přepínání polarity vede k nestabilitě vysokého napětí a posunu hmotnostního signálu.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout novou konverzní rovnici pro výpočet poměru hmotnosti a náboje (m/z) z řídce měřeného času letu iontů, která kompenzuje nestabilitu vysokého napětí po přepnutí polarity. Studie demonstrovala, že doba přepínání 600 ms umožňuje současné měření s nízkou odchylkou v řádu jednotek ppm pro obě polarity.
Použitá metodika a instrumentace
Pro experimenty byl použit prototyp Shimadzu LCMS-9050 Q-TOF spektrometr. Metodika zahrnovala:
- Rovnice A: základní vztah mezi časem letu (t) a m/z za předpokladu konstantního napětí.
- Zavedení dodatečné korekční složky ve tvaru funkce uplynulého času po přepnutí polarity (tp) a doby sběru dat (ta) – rovnice B.
- Měření hmotnostní chyby na standardních vzorcích jodidu sodného a antibiotických standardech (150–1100 Da).
Hlavní výsledky a diskuse
Po přepnutí polarity došlo k posunu hmotnostního signálu v subsekundové oblasti, který stabilizoval až za přibližně 1 sekundu. Aplikace korekční rovnice B vedla k dramatickému zlepšení přesnosti měření. U jodidu sodného (clustery NaI) byla odchylka v pozitivním módu 0,5–0,9 ppm a v negativním módu 2,0–2,7 ppm. Dlouhodobá stabilita podmínek při pokojové teplotě zajišťovala přesnost do 3 ppm po dobu hodin.
Přínosy a praktické využití metody
Nová kalibrační strategie umožňuje skutečné souběžné získávání kladných i záporných iontů bez kompromisů v hmotnostní přesnosti. Zvýšená analytická propustnost nachází uplatnění v metabolomice, proteomice, environmentální a potravinářské analýze, kde je potřeba rychlé a přesné monitorování široké škály sloučenin.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozvoj dalších algoritmů pro automatické vyhodnocování nestability napětí, integrace se softwarovými platformami pro pokročilou kalibraci v reálném čase a využití strojového učení pro predikci a kompenzaci odchylek. Expanduje se i kombinace s ionizačními technikami, jako je ESI, APCI nebo MALDI, a s ultrarychlými chromatografickými metodami.
Závěr
Představená kalibrační procedura účinně kompenzuje nestabilitu vysokého napětí po přepnutí polarity a umožňuje simultánní záznam kladných i záporných iontů s přesností v rozsahu jednotek ppm. Shimadzu LCMS-9050 zvyšuje analytickou průchodnost a nabízí robustní řešení pro aplikace vyžadující rychlé střídání polarit.
Reference
Tomoyuki Oshiro, Robert English, Yuta Miyazaki, Tsuyoshi Nakanishi, Daisuke Okumura, Atsuhiko Toyama. Simultaneous positive and negative HRAM acquisition using a Q-TOF mass spectrometer with ultra-high mass stability. Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan; Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, MD.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Simultaneous positive and negative HRAM acquisition using a Q-TOF mass spectrometer with ultra-high mass stability
2022|Shimadzu|Technické články
C146-E470 Technical Report Simultaneous positive and negative HRAM acquisition using a Q-TOF mass spectrometer with ultra-high mass stability Tomoyuki Oshiro1, Yuta Miyazaki1, Tsuyoshi Nakanishi1, Atsuhiko Toyama1, Daisuke Okumura1 A b s tra c t: To enable simultaneous positive and negative…
Klíčová slova
polarity, polarityswitching, switchingelapsed, elapsedpositive, positivemass, massppm, ppmnegative, negativeflight, flightmitomycin, mitomycintime, timenai, naierror, errorsimultaneous, simultaneousinstability, instabilityion
On the Accurate Understanding of Mass Measurement Accuracy in Q-TOF MS
2020|Shimadzu|Technické články
C10G-E073 WHITE PAPER On the Accurate Understanding of Mass Measurement Accuracy in Q-TOF MS High-resolution, accurate-mass (HRAM) mass spectrometers (MS) are a class of MS instrumentation with capability to resolve complex sample matrix and to allow identification of compounds by…
Klíčová slova
mass, masstof, tofpaper, paperwhite, whitemma, mmaunderstanding, understandinglock, lockcalibration, calibrationaccuracy, accuracyprobability, probabilityaccurate, accurateshimadzu, shimadzumeasurement, measurementppm, ppmbias
Shimadzu LCMS-9050 Quadrupole Time-of-Flight Liquid Chromatograph Mass Spectrometer
2025|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E462 Quadrupole Time-of-Flight Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9050 Accelerate Discovery The LCMS-9050 is a Q-TOF mass spectrometer designed for the most reliable and easy acquisition of accurate masses in the real laboratory settings. With the proprietary innovation for fast polarity…
Klíčová slova
positive, positivenegative, negativeswitching, switchingmass, masspolarity, polarityion, ionmode, modemeasure, measuretuning, tuningswitch, switchstructural, structuraltic, ticsupercritical, supercriticalsearch, searchions
Rapid Structural Elucidation of Lipids Including C=C Positions Using Dual-Polarity CID/OAD in a Single LC-MS Run
2025|Shimadzu|Aplikace
OAD RADICAL SOURCE I Oxygen Attachment Dissociation MS/MS Optional Kit LCMS-9050 High-Performance Liquid Chromatograph Mass Spectrometer Application News Rapid Structural Elucidation of Lipids Including C=C Positions Using Dual-Polarity CID/OAD in a Single LC-MS Run Yohei Arao, Mami Okamoto, Yusuke Aono,…
Klíčová slova
oad, oadpositions, positionsnegative, negativecid, ciddouble, doublefragment, fragmentderived, derivedinquiry, inquirypolarity, polarityhcoo, hcoopositive, positiveoadderived, oadderivedacyl, acyllipids, lipidsradical