Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníOstatní
VýrobceAgilent Technologies, MOBILion Systems
Význam tématu
Ion mobility spektrometrie (IMS) nabízí rychlou separaci iontů podle tvaru a velikosti, přičemž iontové příjezdy (arrival times, AT) lze převést na kolizní průřezy (collision cross section, CCS). Standardizace výsledků do CCS prostoru zvyšuje reprodukovatelnost a porovnatelnost výsledků napříč různými experimentálními podmínkami a přístroji.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo implementovat automatizovanou konverzi AT na CCS přímo v surových datech pomocí PNNL PreProcessoru a otestovat přínosy této konverze v oblasti analytické a informační kvality na příkladu lipidových standardů separovaných pomocí SLIM HRIM a LC/QTOF.
Použitá instrumentace
- High Resolution Ion Mobility (HRIM) přístroj SLIM od MOBILion Systems
- 6546 LC/QTOF (Agilent Technologies)
- 1290 Infinity II LC (Agilent Technologies) s HILIC kolonkou RX-Sil, 3.0×100 mm, 1.8 µm
- Agilent Tune Mix a lipidové standardy (Avanti Polar Lipids)
Použitá metodika
- Injekce lipidů formou flow injection a separace HILIC
- Dva LC gradienty se změnou složení a průtoku (0,36 a 0,45 mL/min)
- Tři SLIM wave režimy (rychlost 180 m/s při 40 Vpp, 180 m/s při 30 Vpp, 145 m/s při 30 Vpp)
- Předzpracování dat v PNNL PreProcessoru: drift bin summing, drift a mass smoothing, thresholding, spike removal, komprese do 3D formátu
- Kalibrace CCS pomocí Agilent IM-MS Browser a Agilent Tune Mix
Hlavní výsledky a diskuse
- Retenční časy se lišily až o 12–13,5 % při změně LC podmínek.
- Arrival times se měnily až o 30 % při různých SLIM wave nastaveních.
- Po převodu do CCS prostoru se posuny mezi experimentálními podmínkami zmenšily pod 0,2 %.
- Shoda CCS hodnot získaných feature findingem a mapováním byla lepší než 0,05 %.
- Rozdíl mezi SLIM CCS a jedinopolovými DTCCS z 6560 driftové tuby byl menší než 2 %, což potvrzuje kompatibilitu výsledků napříč technologiemi.
Přínosy a praktické využití metody
- Standardizované CCS umožňuje srovnávání dat mezi experimenty a přístroji bez nutnosti opakované kalibrace.
- Zjednodušuje integraci výsledků do databází a CCS knihoven.
- Zvyšuje spolehlivost identifikace molekul v komplexních směsích.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšiřování CCS knihoven pro další třídy biomolekul a malých molekul.
- Implementace automatizovaného mapování AT na CCS do běžných softwarových balíků pro omics workflow.
- Využití strojového učení pro predikci CCS a porovnání s experimentálními daty.
- Integrace různých IMS technologií do jednotné platformy pro CCS analýzy.
Závěr
Automatizované převedení iontových příjezdových časů na kolizní průřezy v surových datech výrazně zlepšuje reprodukovatelnost a porovnatelnost IMS-MS výsledků. Tento přístup usnadňuje vytváření robustních CCS knihoven a podporuje spolehlivou identifikaci analytů napříč různými experimentálními podmínkami a přístroji.
Reference
- May J.C. et al. Resolving Power and Collision Cross Section Measurement Accuracy of a Prototype High-Resolution Ion Mobility Platform Incorporating Structures for Lossless Ion Manipulation. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2021, 32(4), 1126–1137.
- Bilbao A. et al. A Preprocessing Tool for Enhanced Ion Mobility-Mass Spectrometry-Based Omics Workflows. Journal of Proteome Research, 2021.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.