Thermo Scientific Q Exactive Plus Orbitrap LC-MS/MS System

Význam tématu

Analytické techniky kombinující kvantifikaci a identifikaci s vysokou přesností hmotnostního analyzátoru jsou klíčové pro farmaceutický výzkum, proteomiku i kontrolu kvality v průmyslových laboratořích. Schopnost provádět najednou přesnou kvantifikaci stopových sloučenin i detailní strukturální charakterizaci intactních bílkovin významně zvyšuje efektivitu experimentů a spolehlivost výsledků.

Cíle a přehled studie / článku

Text představuje hybridní spektrometr Thermo Scientific Q Exactive Plus s konceptem Quanfirmation Plus, který umožňuje v jediném přístroji:

• charakterizovat molekuly,
• kvantifikovat je s vysokou citlivostí,
• konfirmovat jejich identitu díky vysokému rozlišení a přesnému měření hmotnosti.

Autoři demonstrují vylepšení oproti předchozím modelům a ukazují aplikace od DMPK screeningů až po analýzu intactních monoklonálních protilátek.

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• LC-MS/MS systém Thermo Scientific Q Exactive Plus (hybrid kvadrupól-Orbitrap).
• Pokročilá kvadrupólová technologie (AQT) pro přesnější výběr a přenos prekurzorových iontů.
• Active Active Beam Guide (AABG) snižující šum a prodlužující intervaly mezi údržbou.
• HCD buňka pro fragmentaci a paralelní reakční monitoring (PRM).
• Volitelný režim intact protein mode a zvýšené rozlišení pro top-down proteomiku a lipidomiku.

Metodika:

• Targeted kvantifikace pomocí PRM a HR/AM-SIM přináší vysoce selektivní a citlivé stanovení peptidů a malých molekul.
• Data-independent acquisition (DIA) nabízí univerzální, vysokopros­tupný přístup ke kvantifikaci proteinů bez nutnosti předchozích znalostí vzorku.

Hlavní výsledky a diskuse

Významné nálezy:

• Snížený šum a zvýšená citlivost vedou k 4× vyšší relativní abundanci nízce zastoupených iontů.
• Při nízkých nanogramových náložích proteinového digestu je potvrzeno až 1,5násobné navýšení počtu identifikovaných proteinů.
• Intact protein mode umožňuje izotopické rozlišení subjednotek monoklonálních protilátek (např. rituximab, trastuzumab) s rozlišením až 280 000.
• AQT zlepšuje přenos iontů napříč širokým rozsahem m/z a při různých šířkách izolačních oken.
• DIA metodika vykazuje konzistentní izolaci prekurzorů a opakovatelné kvantifikační výsledky ve spojení s Pinpoint softwarem.

Diskuse se zaměřuje na optimalizaci poměru citlivost vs. selektivita a na možnosti analýzy komplexních biologických matric.

Přínosy a praktické využití metody

Výhody Q Exactive Plus:

• Univerzální platforma pro DMPK screening, bottom-up i top-down proteomiku.
• Rychlá a spolehlivá charakterizace bioterapeutik – sledování sekvence, modifikací a heterogenity glykosylací.
• Vysoká reprodukovatelnost kvantifikace cílených i necílených analytů.
• Snížená potřeba časté údržby díky AABG a robustní konstrukci.

Praktické aplikace zahrnují farmaceutický výzkum, vývoj nových léčiv, kontrolu kvality vakcín a biopreparátů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje:

• Rozšíření intact protein analýz ve spojení s de novo sekvenováním a top-down proteomikou.
• Integrace strojového učení pro automatizovanou interpretaci komplexních datových sad.
• Vývoj rychlých DIA protokolů pro klinickou proteomiku a metabolomiku.
• Využití v multi-omic průzkumech propojujících lipidomiku, glykomiku a proteomiku na jedné platformě.

Závěr

Thermo Scientific Q Exactive Plus se díky konceptu Quanfirmation Plus stává výkonnou a multifunkční platformou pro analytickou chemii, která poskytuje vysokou citlivost, selektivitu i spolehlivost v jednom spektrometru. Rozšířené režimy intact protein a vysokého rozlišení dále podporují analýzu komplexních biomolekul a zrychlují vývoj bioterapeutik.

Reference

Nejsou uvedeny žádné externí literární odkazy.