Novel ion source with integrated separation column and replaceable emitters facilitates high-throughput multiplexed analysis

Význam tématu

Nanoflow LC-MS se stává nezbytnou metodou pro cílenou proteomiku a kvantifikaci biomarkerů, avšak její praktická realizace je často komplikována nestabilním sprejem a časově náročnou instalací separačních kolonek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo otestovat novou iontovou násadu OptiSpray s integrovanou separační kolonkou a vyměnitelnými emitery na platformě Stellar MS v kombinaci s Vanquish Neo UHPLC pro vysokopropustné PRM-MS analýzy 57proteinového panelu.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byl použit Stellar MS (dual-pressure lineární iontová past + triple kvadrupól) s OptiSpray iontovým zdrojem a Vanquish Neo UHPLC. Kolonka PepMap Neo 150 μm x 15 cm a kuželovitý emitter byly integrovány v cartridgi OptiSpray. Automatizované umístění emitera proběhlo pomocí rutiny „capillary flow quick optimization“ v softwaru Tune. PRM-MS metodu tvořilo 83 SIL peptidů a PRTC kalibrační směs. Testovány byly propustnosti 100, 144 a 180 vzorků/den, data zpracována v Skyline a PRM Conductor.

Hlavní výsledky a diskuse

OptiSpray přinesl plnohodnotnou modulární instalaci cartridge jedním pohybem páky a zajištění aktivní/inaktivní pozice pro minimalizaci kontaminace MS inletu. Automatické nastavení emitera snížilo uživatelskou variabilitu a poskytlo konzistentní bodové pokrytí píků.
Ve srovnání s EASY-Spray iontovým zdrojem OptiSpray vykázal:

• nižší koeficienty variační (CV ≤ 20 %),
• vyšší počet datových bodů na pík,
• stabilní retenční časy při 100, 144 i 180 SPD,
• lepší citlivost (LOD < 0,05 fmol) a robustní linearitu (R² > 0,9).

Přínosy a praktické využití metody

Integrace cartridge s automatickým emitrem významně snižuje dobu přípravy a chybovost, zvyšuje reprodukovatelnost a umožňuje spolehlivou kvantifikaci při vysoké propustnosti. Tato konfigurace je vhodná pro biomarkerové studie, rutinní QA/QC analýzy a farmaceutický výzkum.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření panelů na další mateřiály a biologické matice,
• automated RT adaptace a prediktivní algoritmy pro další zvýšení přesnosti,
• aplikace v klinických laboratořích a high-throughput farmacii,
• dálková správa a monitoring výkonu zdroje v reálném čase.

Závěr

OptiSpray s integrovanou kolonkou a vyměnitelnými emitery poskytuje robustní, reprodukovatelnou a vysoce citlivou platformu pro multiplexní PRM-MS analýzy s minimální údržbou a vysokou propustností.

Použitá instrumentace

• Stellar MS (Thermo Fisher Scientific),
• OptiSpray iontový zdroj s cartridge a emitery,
• Vanquish Neo UHPLC (Thermo Fisher Scientific),
• PepMap Neo 150 μm x 15 cm kolonka,
• Tune software pro optimalizaci emitera,
• Skyline a PRM Conductor pro data processing.

Reference

1. Fu Q. a kol. Novel ion source with integrated separation column and replaceable emitters facilitates high-throughput multiplexed analysis. bioRxiv. 2025; PMID: 40161722.
2. Thermo Fisher Scientific. Application note: Stellar MS platform and OptiSpray ion source. 2025.