2024-03-08 12:24:25, SCIEX SCIEX
概述
SCIEX ZenoTOF® 7600 系统是一款全新精确质量液相质谱系统平台,创新性地将Zeno™ trap(Zeno阱)技术与电子激活解离(EAD)碎裂技术相结合,为实验室提供了强大的分析工具。该系统助力科研检测人员解决食品安全、环境监测、公安法医、化工材料等方面的实际问题。
特点1:Zeno™ trap(Zeno阱)
定义灵敏度的新水平
图1. Zeno trap控制来自碰撞室的离子束,有助于将更多的离子传输到TOF加速器。离子传输的增益提高了整体 MS/MS灵敏度
在传统的飞行时间质谱(TOF)中,由于离子速度的差异,碰撞池产生的碎片离子在TOF脉冲间传输过程中往往丢失。因此,常规TOF质谱的占空比范围大约为5-25%。然而,在ZenoTOF® 7600 系统中,离子在进入TOF之前会被富集在Zeno trap中(如图1),这使得在进行MS/MS扫描时,全质量范围内可以检测到更多的离子。因此,每个TOF实验所包含的MS/MS信息更为丰富,将灵敏度提升至一个全新的水平。
Zeno™ trap技术在增强二级MS/MS质谱信号响应的同时,有助于提高与数据库的匹配度,从而提升鉴定结果的精确性。
图2. 咖啡酰蔗糖在开启和关闭Zeno trap时的二级谱库匹配结果对比(上图:Zeno off;下图:Zeno on):在母离子响应相同的情况下,Zeno trap将二级响应提高了12倍以上,谱库匹配得分也由79分上升到96分
SWATH®技术与Zeno™ trap技术的强强联合,深度全景式质谱采集方法,以更高的重现性完成目标物的定性鉴定与定量分析;
图3. 利用Zeno™ SWATH® DIA技术后的定量峰面积比传统的SWATH® DIA技术的定量峰面积增加了10倍以上,Zeno™ Trap对定量灵敏度的提升有很大的作用
图4. 阿伐那非采用Zeno™ SWATH® DIA技术下的二级定量形式,经过软件自动提取,可以获得碎片离子的色谱图进行高灵敏度定量,同时母离子精确质量数也可完成与理论值的快速比对,软件自动获取阿伐那非解卷积之后的二级谱图,并直接快速进行谱库检索,给出谱库匹配得分,同时完成定量和定性数据分析
Zeno MRMHR数据靶向定量采集技术,结合ZenoTOF® 7600 系统133Hz的采集速度,能够在多通道MRMHR采集模式下,为色谱峰提供充足的数据点,确保数据的灵敏度和重现性。
图5. 一针进样同时采集的MRMHR通道数量对目标物响应值(上图左:100个MRMHR通道;上图中:300个MRMHR通道;上图右:600个MRMHR通道;)和色谱峰采集点数(下图:同时采集1000个MRMHR通道时色谱峰)无明显影响
Zeno™ trap在低质量端优秀的灵敏度表现,为结构类似物的发现与鉴定提供了更为有利的支持。
图6. 二氯双酚A在开启和关闭Zeno trap时的二级谱库匹配结果对比(左上:Zeno off;右上:Zeno on);
通过特征碎片氯离子Cl-34.9692,在样本中发现并鉴定到更多的结构类似物(下图)
特点2:电子活化解离(EAD)
质谱碎裂技术的一次变革
图7. EAD 碰撞原理和EAD 在不同电子能量下的应用范围
碰撞活化解离(CID)在小分子化合物中的应用,其碎裂产生的MS/MS信息具有一定的局限性和非特异性,这给定性分析带来了鉴定和特异性方面的挑战。然而,高能电子捕获解离(EAD)碎裂能够产生小分子化合物的特异性MS/MS信息,从而提高定性分析结果的准确性。SCIEX ZenoTOF® 7600 系统具备CID和EAD两种裂解技术,并提供了电子能量可调节的ECD(电子捕获解离)、Hot ECD(活跃电子捕获解离)和EIEIO(电子碰撞的激发离子)三种EAD碎裂方式。
EAD碎裂技术助力同分异构体的分离与鉴定:
图8. 环丙唑醇的异构体在CID模式下(上图),二级碎片的种类和丰度比基本一致,很难对其进行区分鉴定;在EAD模式下(下图)可以分别获得特异性的二级碎片,提高鉴定的准确性
EAD和CID碎裂的互补性应用于代谢产物鉴定:
图9. 同时使用CID(上图)及EAD(下图)两种碎裂模式对雪腐镰刀菌烯醇(NIV)的代谢产物NIV-Sulphate进行了鉴定,因为NIV有多个氧化位点,CID模式因为大量重排无法有效判断硫酸化的结合位点,结合EAD的碎片信息,通过EAD 独有的m/z 154及m/z 230可判断其硫酸化位点为15位
EAD碎裂技术助力不饱和脂肪酸的鉴定:
图10. 异油酸(cis-11) CID碎裂模式下(上图)主要产生的是叔胺基N的典型碎裂方式,其它碎片信息较少;在EAD碎裂模式下(下图)可以得到碳链连续碎裂后的更丰富的碎片信息。由于双键在不同位置,就可以得到不同的EAD特征碎片离子,从而进行有效鉴定区分
Zeno™ trap(Zeno阱)技术通过优化离子在TOF区域的占空比,实现了系统灵敏度的提升。能量可调的EAD碎裂技术与CID碎裂技术的有效互补,为高分辨质谱结构解析研究提供了新的维度。SCIEX ZenoTOF® 7600 系统将这两大技术特点相结合,使其在食品安全、环境监测、公安法医、化工材料等领域展现出了优秀的性能和表现。
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