특징
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JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0은 이 고해상도 시스템의 질량 범위를 확장하기 위해 업데이트된 혁신적인 SpiralTOF 이온 광학을 사용하는 MALDI-TOFMS*입니다. JMS-S3000은 MALDI-TOFMS 성능의 새로운 표준을 정의하고 기능성 합성 고분자, 재료 과학, 생체분자와 같은 광범위한 연구 분야에 대한 최첨단 분석 솔루션을 제공합니다.
*매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화 비행 시간 질량 분석기
MALDI-TOFMS 성능의 새로운 기준 수립
ToF 질량 분석기의 질량 분해능과 질량 정확도를 향상시키려면 동일한 이온 그룹을 유지하면서 비행 거리를 확장해야 합니다. m / z (이온 패킷) 공간에서 발산합니다.
혁신적인 SpiralTOF 이온 광학 장치는 "완벽한 포커싱" 및 "멀티 턴" 원칙을 기반으로 JEOL에서 개발했습니다. 이온 패킷은 비행 중 모든 고정된 거리(즉, 각 XNUMX자 궤적)에서 공간에 다시 초점을 맞춥니다. 따라서 확장된 비행 거리 후에도 이온 패킷이 감지면에서 발산하지 않아 높은 질량 분해능, 높은 질량 정확도 및 높은 이온 투과율을 달성합니다.
펩타이드 표준 혼합물로 관찰된 질량 분해능.
매트릭스 크리스탈의 감소된 지형 효과
매트릭스 결정의 지형적 영향으로 인해 이온의 비행 시작 위치가 달라지고 결과적으로 비행 시간이 달라집니다. 기존 이온 광학 시스템에서는 이러한 시간 차이로 인해 질량 분해능이 저하되고 외부 질량 교정을 통해 얻은 질량 정확도도 저하됩니다. 확장된 비행 거리를 통해 JMS-S3000은 이러한 효과를 최소한으로 줄이고 외부 질량 교정을 통해 재현성이 높은 질량 분해능과 높은 질량 정확도를 달성합니다.
이것의 또 다른 결과는 고르지 않을 가능성이 있는 큰 표본 표면에 걸쳐 많은 수의 질량 스펙트럼이 획득되는 생물학적 표본의 영상 분석을 위해 높은 질량 분해능과 질량 정확도가 유지될 수 있다는 것입니다.
넓은 다이내믹 레인지 달성
스파이럴TOFTM-plus 3.0은 TOF 신호 처리를 위해 14비트 ADC(아날로그-디지털 변환기)를 사용하여 넓은 동적 범위를 구현했습니다. 이를 통해 약 4자리 크기의 이온 강도 차이가 있는 피크를 동시에 감지할 수 있습니다. 또한 기존의 벌크 시료 측정에 더해 질량 분석 이미징 측정에서도 미량 성분 분석이 쉬워졌습니다. 아래는 폴리에틸렌옥사이드와 폴리프로필렌옥사이드를 1,000:1 비율로 혼합한 측정예입니다. 폴리머 분석의 경우 Kendrick Mass Defect(KMD) 분석과 결합하면 다른 방법으로는 검출하기 어려운 미량 성분을 분석하는 것이 가능합니다. 아래 예에서는 미량 성분인 PPO가 검출되었으며, 평균 분자량 등을 계산할 수 있었습니다.
폴리에틸렌 옥사이드와 폴리프로필렌 옥사이드의 비율이 1,000:1인 혼합물의 질량 스펙트럼.
나선형 모드의 확장된 질량 범위
새로운 SpiralTOFTM-plus 3.0은 나선형 모드 질량 범위를 m/z 30,000에서 m/z 50,000까지 확장하여 고분자량 폴리머를 보다 정밀하게 분석할 수 있습니다.
나선형 모드, 폴리(스티렌)(PS) 10kDa, 20kDa 및 40kDa 혼합물에 대한 양이온 질량 스펙트럼
TOF-TOF 옵션 및 Linear TOF 옵션의 특징 및 용도
TOF-TOF 옵션
특징
최초의 MS로 SpiralTOF 이온 광학을 채택함으로써 높은 전구체 이온 선택성을 실현할 수 있습니다. 전구체 이온의 단동위원소 피크는 적절하게 선택할 수 있습니다.
고에너지 충돌 유도 해리(HE-CID)를 통해 구조 정보가 풍부한 제품 이온 질량 스펙트럼을 얻을 수 있습니다.
JEOL의 특허 받은 오프셋 포물면 반사 기술을 사용하면 모든 생성 이온 정보를 얻을 수 있습니다. m / z 5를 전구체 이온으로 변환하여 신뢰성이 높은 구조 정보의 생성을 촉진합니다.
용법
유기화합물의 구조해석에서 HE-CID로 구한 구조정보 외에 부가이온을 결정함으로써 Spiral 모드에서 정확한 질량을 이용한 조성결정의 정확도를 높일 수 있다.
펩타이드의 아미노산 서열을 규명함에 있어 HE-CID의 특징으로 류신, 이소류신 등의 구조적 이성질체를 구별하는 것이 가능하다. Immonium 이온의 유무에 따라 펩타이드의 아미노산 유무를 확인하는 것도 가능합니다.
첨가제, 계면 활성제 및 지질의 분석을 위해서는 알킬 사슬의 구조 분석이 중요합니다. HE-CID를 사용하면 알킬 사슬 길이와 이중 결합의 위치를 추정할 수 있습니다.
고분자의 구조 분석을 위해서는 product ion 질량 스펙트럼을 통해 이온 종류(adduct ion)와 말단기의 질량을 확인할 수 있습니다. 이 정보를 나선형 모드의 원소 조성 정보와 함께 사용하면 구조 규명에 대한 정확도가 더욱 향상될 수 있습니다.
폴리(옥시프로필렌)의 생성물 이온 질량 스펙트럼
선형 TOF 옵션
특징
Linear TOF 옵션에서 이온은 영향을 받지 않고 이온 소스에서 검출기로 이동합니다.
이온이 비행 중에 PSD(포스트 소스 붕괴)를 겪을 때 생성된 조각 이온과 중성 이온은 조각화 전과 동일한 속도로 계속해서 비행합니다. 따라서 선형 모드 질량 스펙트럼에서는 조각화되지 않은 이온과 동일한 신호로 감지됩니다. 결과적으로, PSD를 받기 쉬운 고분자량 화합물은 선형 모드를 사용하여 고감도로 측정할 수 있습니다.
Spiral 및 Linear 모드의 조합은 측정할 수 있는 분석물의 범위를 더욱 확장합니다.
용법
폴리머의 분자량 분포 스크리닝에 유용합니다.
수천에서 수만까지 다양한 질량을 가진 고분자 시료의 분자량 분포 및 다분산도를 계산할 수 있습니다.
온전한 단백질 등 분자량이 10,000 Da 이상인 대용량 시료를 고감도로 측정할 수 있습니다.
단백질, 다당류 등 PSD가 발생하기 쉬운 시료의 고감도 측정이 가능합니다.
폴리(스티렌) 40K, 100K 및 200K의 질량 스펙트럼
msRepeatFinder: 최종 폴리머 분석 소프트웨어(옵션)
SpiralTOF™-plus 3.0은 고분자 분석에 이상적입니다.
말단기가 다른 폴리머 또는 코폴리머의 혼합물을 기반으로 하는 산업용 폴리머 재료에는 다양한 화합물이 포함되어 있습니다. 넓은 질량 범위에서 초고질량 분해능이 요구되는 전체 그림을 파악하려면 모든 구성 요소를 감지해야 합니다. 또한 고기능성을 위해 여러 종류의 폴리머와 미량 첨가제가 혼합되어 있기 때문에 모재뿐만 아니라 미량 성분까지 검출하는 것이 중요합니다.
넓은 동적 범위와 넓은 질량 범위에 걸친 초고 질량 분해능을 갖춘 SpiralTOF™-plus 3.0은 이러한 요구 사항을 충족하는 솔루션입니다.
SpiralTOF 이온 광학의 주요 기능인 사후 소스 붕괴(PSD) 파생 이온 제거도 명확한 질량 스펙트럼 분석에 크게 기여합니다.
고기능성과 재활용성으로 인해 최근 점점 복잡해지고 있는 고분자 분석을 위한 가장 효과적이고 독창적인 솔루션을 제공합니다.
msRepeatFinder(옵션)
Kendrick Mass Defect(KMD) 플롯과 KMR(Kendrick Mass Remainder) 플롯은 복잡한 질량 스펙트럼에서 폴리머 재료에 포함된 폴리머 종과 말단기를 추정하고 이들의 정체를 명확히 하는 데 사용됩니다. 또한, 두 시료 간의 차분 분석 기능은 시료의 열화, 로트 간 차이, 합성 과정의 차이를 검증하는 데 효과적입니다.
진화하는 질량 영상 분석
MALDI MS 이미징은 처음에 단백질 및 펩티드와 같은 고분자량 화합물에 초점을 맞추기 위해 개발되었습니다. 그러나 MALDI MS 이미징의 적용이 확대되면서 지질, 의약품 및 의약품 대사 산물과 같은 더 작은 분자를 포함하도록 관심이 이동했습니다. 기존의 MALDI - 반사체 TOFMS는 매트릭스 신호와 소분자 신호를 구별하기 어렵습니다. MALDI MS 이미징의 경우 표본 표면에 있는 원치 않는 분자의 신호가 종종 표적 분석 물질의 신호를 방해합니다. 신뢰할 수 있는 표적 분석물 공간 분포를 얻으려면 높은 질량 분해능을 통한 높은 선택성이 필수적입니다. 또한 넓은 면적과 불균일한 시료 표면을 측정하는 경우에도 높은 질량 분해능과 질량 정확도를 장기간 유지하는 것이 중요합니다. SpiralTOF™-plus 3.0은 시료 표면의 불균일성으로 인한 질량 분해능 손실을 최소화하기 위해 초고질량 분해능과 긴 비행 거리로 이미징 요구 사항을 충족하는 유일한 MALDI-TOFMS입니다. 또한 고속 질량 이미징 분석도 지원합니다.
FINE-AI 필터: AI(머신러닝) 기술을 활용한 노이즈 필터링
당사의 최신 MS 이미징 데이터 처리 소프트웨어 msMicroImagerTM 버전 3(옵션)에는 AI(머신 러닝)를 사용한 노이즈 필터링 기술인 FINE-AI 필터가 탑재되었습니다. 이 새로운 FINE-AI 필터는 주사전자현미경(SEM)용으로 개발된 JEOL LIVE-AI(Live Image Visual Enhancer-AI) 기술에서 비롯되었습니다. 이 기술은 MS 이미징에 다시 최적화되어 구현되어 이미지 품질을 크게 향상시켰습니다. MS 이미지.
마우스 뇌 조직 섹션에서 지질의 질량 분석 영상 분석
마우스 뇌 섹션에는 다양한 지질 등급이 포함되어 있습니다. 조직 절편에서 얻은 질량 스펙트럼은 특히 다음 부위에서 매우 복잡합니다. m / z 700 - 1,000. 질량 스펙트럼의 많은 피크는 기본 피크의 10% 미만이며 미량 성분을 나타냅니다. 지질의 MALDI MS 이미징에는 작은 피크를 간섭에서 분리할 수 있을 만큼 충분히 높은 질량 분해능이 필요합니다. 아래의 하단 질량 스펙트럼은 m / z 820 - 823. 많은 피크가 0.1 u 미만으로 서로 분리되었습니다. SpiralTOF의 높은 질량 분해능TM-plus 3.0은 이러한 동중원소 피크를 명확하게 분리하여 4가지 지질 원소 구성을 설명할 수 있게 했습니다. 더욱이, 각 지질은 분명히 다른 공간 분포를 보여주었습니다. 중간 정도의 질량 분해능을 가진 기존의 반사 TOFMS를 사용하면 원소 조성을 밝히고 각 지질에 대한 공간 분포를 정확하게 결정하는 것이 어려울 수 있습니다.
AI 노이즈 필터인 FINE-AI 필터를 적용하면 더욱 높은 품질의 MS 이미지를 얻을 수 있습니다.
PE: 포스파티딜에탄올아민, PC: 포스파티딜콜린, GalCer: 갈락토실세라마이드
이 데이터는 오사카대학 과학대학원 기초과학 프로젝트 연구 센터 질량 분석 그룹과의 공동 연구 프로젝트에서 수집되었습니다.
조직 단면 표본은 오사카 대학 공학 연구과 지속 가능한 에너지 및 환경 공학부 Awazu 연구소에서 제공되었습니다.
폴리머의 질량 분석 이미징
질량 분석 이미징은 폴리머에 적용될 수 있습니다. PMMA(폴리메틸메타크릴레이트)에 Irgafos 168(BASF) 및 Irganox 1010(BASF)이라는 두 가지 항산화제를 추가하여 두 개의 스폿을 준비합니다. 자외선 조사는 올바른 지점에만 수행되었으며 그 열화는 질량 분석 이미징을 사용하여 시각화되었습니다. 폴리머의 경우 폴리머와 첨가제의 양적 변화를 시각화할 수 있습니다. 평균 분자량 및 다분산도의 변화를 포착하는 것도 가능합니다.
PMMA, Irgafos 168 및 Irganox 1010의 MS 이미징
JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0 질량 분석 이미징 시스템(옵션)
단백질 분석
단백질에 대한 상세한 분석을 위해 온전한 단백질뿐만 아니라 단백질의 효소적 소화도 분석할 수 있습니다. 펩타이드 질량 지문으로 단백질을 식별할 수 있습니다.
소 혈청 알부민(BSA)의 트립신 소화의 질량 스펙트럼 및 펩티드 질량 지문의 결과.
BSA 트립신 분해 표준물질의 질량 스펙트럼(500 amol에 해당)
| 금액(fmol) | 일치/검색된 펩타이드 수 | 시퀀스 커버리지(%) | 마스코트 점수 |
|---|---|---|---|
| 50 | 52 / 81 | 75 | 570 |
| 10 | 41 / 79 | 64 | 390 |
| 5 | 36 / 77 | 54 | 351 |
| 1 | 28 / 57 | 43 | 255 |
| 0.5 | 31 / 52 | 46 | 306 |
| 0.1 | 12 / 34 | 18 | 92 |
RCSB PDB(www.rcsb.org)의 3D 구조 ) BMC 생물정보학 1:1998).
소분자 분석
이전에 MALDI-TOFMS 시스템은 매트릭스 파생 피크와 지속적인 화학적 노이즈가 분석 물질 분자의 신호를 방해하기 때문에 소분자 분석에 적합하지 않았습니다. SpiralTOF 이온 광학 장치는 이러한 문제를 해결했습니다.
감기약 분석
인터뷰
인터뷰 11
폴리머를 보이게 하고 싶습니다
사토 히로아키: 박사
국립산업과학기술원(AIST) 지속가능화학연구소 부소장
Sato 박사는 30년 동안 질량 분석기의 발전에 긴밀히 동행해 왔습니다. 그는 최첨단 질량 분석기를 최대한 활용하여 폴리머 세계에서 무슨 일이 일어나고 있는지 명확히 해왔습니다. 그의 지식과 평가 방법은 화학 산업에 새로운 힘을 줄 것입니다.
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MALDI: JMS-S3000 SpiralTOF™-plus 3.0 매트릭스 지원 레이저 탈착/이온화 ToF 질량 분석기
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영화에 표시된 응용 프로그램:
JMS-S3000 SpiralTOF™를 사용한 전도성/비도전성 혼합 기판의 질량 분석 이미징
다른 질량 분석 이미징 응용 프로그램이 여기에 있습니다.
