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.

Enhanced FT for Orbitrap Mass Spectrometry

Postery | 2011 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/Orbitrap
Zaměření
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Orbitrapová hmotnostní spektrometrie je klíčová pro vysoce přesnou analýzu biomolekul i malých organických sloučenin. Zvýšení rozlišovací schopnosti přispívá k lepšímu oddělení izobarických složek, přesnějšímu stanovení elementárních složení a zvyšuje citlivost v proteomice, metabolomice či farmaceutické analýze.

Cíle a přehled studie


Tato práce představuje metodu Enhanced Fourier Transform (eFT), která využívá fázové informace z časového signálu ke kombinaci absorpčního a velikostního spektra. Cílem je zdvojnásobit rozlišovací schopnost Orbitrapu při zachování stejné doby akvizice a nezměněné rychlosti analýzy v LC-MS spojeních.

Použitá metodika a instrumentace


Metodika eFT vychází z komplexních hodnot získaných Fourierovou transformací: reálné (Re) a imagi­ná­rn­í (Im) složky. Klíčové kroky:
  • Extrakce fázových parametrů φ₀ a t₀ kalibrací při synchronizaci detekce po injekci iontů.
  • Výpočet absorpčního (A(p)) a disperzního spektra (D(p)).
  • Vytvoření vylepšeného spektra ES(p) váženou kombinací absorpce a velikosti a aplikací FIR filtru pro potlačení bočních laloků.
  • Hanningova apodizace a trojné doplnění nul pro optimalizaci tvaru píků a minimalizaci spektrálních přeslechů.

Instrumentace:
  • C-trap s řízenou kolizní komorou pro excitaci iontů před Orbitrapem.
  • Orbitrap analyzátor s modifikovanou elektronikou pro zkrácení zpoždění detekce na <0,6 ms.
  • Adaptovaný předzesilovač a stabilizace napětí pro přesné načasování měření transi­en­ti­álního signálu.

Hlavní výsledky a diskuse


Implementace eFT skutečně poskytuje až 2× vyšší rozlišení při stejné délce transi­en­ti­álu. U peptidů MRFA byla prokázána separace A+2 izotopů s rozlišením dvojnásobným oproti konvenční FT. U proteinu ubiquitin byla při 0,76 s transi­en­ti­álu dosažena rozlišovací schopnost R≈56 000 místo R≈30 000. Hmotnostná přesnost zůstala v řádu 1–2 ppm, obdobně jako u mágni­tu­do­vého spektra, aniž by se zvýšila doba cyklu LC-MS. Boční laloky píků dosahují 1–3 %, což je srovnatelné s konvenčními apodizačními okny.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje:
  • Zvýšit důvěru identifikace peptidů a malých metabolitů.
  • Snížit dobu měření při zachování nebo zlepšení kvality spektra.
  • Zvýšit počet detekovaných kandidátů v datových dependentních analýzách.
  • Ušetřit čas v rutinních QA/QC protokolech i high-throughput studiích.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry rozvoje:
  • Dalsí optimalizace algoritmů eFT integrovaných v reálném čase pro ultra-vysoké rozlišení.
  • Kombinace eFT s umělou inteligencí pro automatizované zpracování a dekonvoluci složitých směsí.
  • Aplikace v přesné kvantifikaci biomarkerů a v klinické metabolomice.
  • Vývoj nových orbitrapových modulů s ještě nižší latencí a vyšší stabilitou fázového měření.

Závěr


Enhanced FT pro Orbitrap představuje prakticky ověřené zlepšení rozlišovací schopnosti až dvojnásobně bez prodloužení doby akvizice nebo ztráty hmotnostní přesnosti. Metoda je kompatibilní s rutinními LC-MS workflow a přináší vyšší informační hodnotu spekter.

Reference


  • B. A. Vining, R. E. Bossio and A. G. Marshall, Anal. Chem., 1999, 71 (2), pp 460–467
  • S. C. Beu, G. T. Blakney, J. P. Quinn, C. L. Hendrickson, A. G. Marshall, Anal. Chem., 2004, 76, pp 5756–5761
  • A. Makarov, Theory and Practice of the Orbitrap Mass Analyzer, in Practical Aspects of Trapped Ion Mass Spectrometry, ed. R. E. March and J. F. Todd, CRC Press, 2009
  • A. G. Marshall, F. R. Verdun, Fourier Transforms in NMR, Optical and Mass Spectrometry, Elsevier, 1990
  • R. G. Lyons (ed.), Understanding Digital Signal Processing, Prentice Hall, 2004

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Developments in Orbitrap mass spectrometry on a modified Tribrid mass spectrometer
Developments in Orbitrap mass spectrometry on a modified Tribrid mass spectrometer Jesse Canterbury1, Graeme McAlister1, Michael Senko1, Romain Huguet1, Aaron Robitaille1, Arne Kreutzmann2, Konstantin Aizikov2, Dmitry Grinfeld2, and Alexander Makarov2 1Thermo Fisher Scientific, San Jose, California, USA; 2Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
φsdm, φsdmtmt, tmtfft, fftphisdm, phisdmelectrode, electrodetrap, traporbitrap, orbitrappressure, pressurecentral, centralmagnitude, magnitudeion, iondecay, decaylowered, loweredvoltage, voltageions
Rapid Proteome Analysis Using DIA and Super-Resolution Orbitrap Mass Spectrometry
Rapid Proteome Analysis Using DIA and Super-Resolution Orbitrap Mass Spectrometry Sophia Steigerwald1; Lili Niu2; Kyle Fort3; Arne Kreutzmann3; Daniel Marc Mourad3; Konstantin Aizikov3; Dmitry Grinfeld3; Alexander A. Makarov3; Florian Meier1,4; Matthias Mann1, 2 Max Planck Institute of Biochemistry, Planegg, Germany;…
Klíčová slova
φsdm, φsdmeft, eftdia, diacycle, cycletime, timetransient, transientsuper, supergroups, groupsproteome, proteomeseconds, secondsprotein, proteindirectdia, directdiaorbitrap, orbitrapmass, massresolution
Orbitrap Mass Spectrometry: Ultrahigh Resolution for Every Lab
Symposium: New Alternatives in HighResolution Mass Spectrometry Orbitrap Mass Spectrometry: Ultrahigh Resolution for Every Lab Alexander Makarov March 14, 2012 What is Orbitrap™ analyzer? Orbitrap analyzer = = Orbital trapping + Image current detection + Electrodynamic squeezing + External pulsed…
Klíčová slova
orbitrap, orbitrapabundance, abundancerelative, relativehcd, hcdions, ionstrap, trapanalyzer, analyzerltq, ltqvelos, velospreamplifier, preamplifiermass, masshigh, hightic, ticmakarov, makarovfrequency
Orbitrap Exploris Isotope Solutions: Using multiple microscans to enhance precision and accuracy for the ratios of minor isotopologues
Technical note | 002087 Isotope ratio MS Orbitrap Exploris Isotope Solutions: Using multiple microscans to enhance precision and accuracy for the ratios of minor isotopologues Authors Introduction Nils Kuhlbusch, Andreas Hilkert, For highly precise and accurate isotope ratio measurements using…
Klíčová slova
isotope, isotopeeft, eftmicroscans, microscansorbitrap, orbitrapisotopologues, isotopologuesexploris, explorisratio, ratiomicroscan, microscansulfate, sulfatesubstitutions, substitutionsmultiple, multipleisox, isoxmass, massisotopologue, isotopologuediscussed
Další projekty
GCMS
ICPMS
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.