Analytical and Informatic Benefits from Automated Conversion of Ion Mobility Arrival Times to Collision Cross Sections in Raw Data Files

Postery | 2022 | Agilent Technologies | ASMSInstrumentace
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Ostatní
Výrobce
Agilent 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.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

A Study of Ion Statistics and Optimized Data Treatment for HRIM-MS and LC-HRIM-MS Data
Flexibility of HRIM-MS Analysis for Targeted Lipid Profiling: Choose Your Own Adventure!
Development and Application of SLIM-based Mobility-Aligned Fragmentation for Protein Analysis
Comparison of Drift-tube Ion Mobility and Structures for Lossless Ion Manipulation(SLIM) for the Characterization of Polysorbate, Polyethers, Surfactants Compounds