The Development of Miniature MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer

Postery | 2019 | ShimadzuInstrumentace
MALDI, LC/MS, LC/IT
Zaměření
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Miniaturní hmotnostní spektrometry založené na MALDI technologii nabízejí možnost přenosných a nákladově efektivních analýz biomolekul. Tradiční systémy TOF/TOF jsou robustní, avšak objemné a energeticky náročné. Vývoj kompaktního MALDI-DIT-MS přináší flexibilitu, nižší spotřebu a zachování vysokého výkonu včetně schopnosti MSn.

Cíle a přehled studie / článku


Hlavním cílem bylo navrhnout a sestavit miniaturní MALDI digitální iontový pastový hmotnostní spektrometr (MALDImini-1) s následujícími vlastnostmi:
  • kompaktní rozměry přístroje (~320×268×385 mm),
  • široký m/z rozsah (600–5000),
  • vysoká energie a spolehlivost MS a MSn měření.

Použitá metodika a instrumentace


Pro zachycení a analýzu iontů byl využit digitální iontový trap (DIT) poháněný nízkonapěťovým obdélníkovým RF signálem (±500 V) s modulovanou frekvencí. Laserová MALDI optika byla zjednodušena na jedno okno nad vzorkem a 90° ohyb iontů zajišťuje kvadrupolní deflektor. Vzorková komora je magneticky poháněná, což umožňuje snížit vnitřní objem a použít menší vakuové pumpy. Izolace prekurzorových iontů probíhá rychlou digitální asymetrickou vlnovou izolací (DAWI). Testovací standardy: Glu-1-fibrinopeptid B (CHCA matrix), BSA (sinapinová kyselina).

Hlavní výsledky a diskuse


Simulační studie SIMION® potvrdily zachytávání >90 % iontů v rozsahu m/z 600–5000 přes kvadrupolní odklon. Experimentální citlivost dosáhla:
  • 1 fmol Glu-Fib: S/N > 5, m/z 1570;
  • 250 fmol BSA: detekce zásadních nabitých stavů 1+, 2+, 3+, 4+.
MS/MS na 10 fmol Glu-Fib s DAWI a CID ukázalo čisté produktové ionty. MS3 na fragment m/z 1056 z 100 fmol Glu-Fib prokázalo detailní štěpení a identifikaci sekundárních produktů.

Přínosy a praktické využití metody


Díky nižšímu napájecímu napětí, kompaktním rozměrům a zjednodušené optice je MALDImini-1 vhodný pro mobilní aplikace, QA/QC kontrolu v terénu i laboratořích s omezeným prostorem. Umožňuje rychlé MSn analýzy biomolekul bez nutnosti velkých TOF/TOF zařízení.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další směry vývoje zahrnují:
  • integrované mikro pumpy pro ultrakompaktní vakuum,
  • rozšíření MALDI imaging funkcionality,
  • propojení s kapilárními a mikrofluidními separačními systémy,
  • optimalizace softwaru pro automatizaci a vzdálené ovládání.

Závěr


Navržený MALDImini-1 demonstruje, že digitální iontový trap s obdélníkovým RF signálem lze efektivně miniaturizovat, aniž by se snížil výkon MS a MSn. Přístroj splňuje nároky na citlivost, rozsah hmotností a flexibilitu použití v různých aplikacích.

Reference


  • [1] Iwamoto S. et al. ASMS2007, WPE087.
  • [2] Iwamoto S. et al. ASMS2008, ThP033.
  • [3] Iwamoto S. et al. ASMS2009, MP202.
  • [4] Brancia F.L. et al. J Am Soc Mass Spectrom. 2010, 21(9), 1530.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

MSn Analyses for Tryptophan-Conjugated ADC Mimic by Miniature MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer (MALDI-DIT-MS)
Analysis of Glycopeptides Using MALDImini™-1 Compact MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer
Rapid Identification of Bacillus Spores by MALDImini-1 Compact MALDI Digital Ion Trap (DIT) Mass Spectrometer
Rapid Identification of Bacillus Spores by MALDImini™-1 Compact MALDI Digital Ion Trap (DIT) Mass Spectrometer