Advanced Acquisition Modes for the Xevo MRT P10 Mass Spectrometer

Význam tématu

SONAR Pulse a hybridní (mixed) akviziční režimy na hmotnostním spektrometru Xevo MRT P10 představují posun v možnostech získávání dat v oblasti multiomics a vysoko citlivé kvantifikace. Zvýšená citlivost MS/MS, širokopásmový enhanced duty cycle (WB EDC) a extrémně rychlé snímání (100–200 Hz) umožňují detekci a identifikaci nízko-abundantních složek, zkracují čas analýzy a zvyšují spolehlivost výsledků při kombinaci objevné (untargeted) a cílené (targeted) analýzy v jediném injektu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem dokumentu je představit pokročilé akviziční režimy Xevo MRT P10 (zejména SONAR Pulse a mixed mode), vysvětlit jejich principy a ukázat, jak rozšiřují analytickou hloubku i flexibilitu pracovních postupů. Důraz je kladen na zvýšení MS/MS citlivosti (až 20× v rozsahu m/z 50–1200 ve srovnání se starším modelem), schopnost simultánně poskytovat kvalitativní i kvantitativní data a kompatibilitu s běžnými softwarovými nástroji pro zpracování dat.

Použitá metodika a instrumentace

• Hmotnostní spektrometr: Waters Xevo MRT P10 s novými akvizičními režimy (SONAR Pulse, mixed mode).
• Chromatografie: Waters ACQUITY Premier System (uváděno jako součást kompletního workflow).
• Klíčové softwarové nástroje a formáty: waters_connect Software MS Quan Application pro kvantifikaci, UNIFI Application pro untargeted screening, export do formátu mzML a kompatibilita s nástroji jako DIA-NN, PEAKS, MzMine, MS-DIAL, MARS, Lipostar2 a MMS.
• Technické prvky přístroje: wideband enhanced duty cycle (WB EDC) pro zvýšenou citlivost, rychlé skenování kvadrupólem (rezolving quadrupole pro profilování rozsahu prekurzorů), Tof MRM pro cílenou kvantifikaci a schopnost souběžného provozu MSE (DIA) a Tof MRM v hybridním režimu.

Popis přiložených obrázků a schémat: Obrázek přístroje ukazuje fyzickou konfiguraci Xevo MRT P10; schematické znázornění kvadrupólu demonstruje postupné přecházení (stepping) izolačních oken přes m/z rozsah a následné přiřazení fragmentních iontů; workflow diagramy ilustrují integraci ACQUITY, UNIFI, MS Quan a exportu do mzML pro další analýzu.

Hlavní výsledky a diskuse

• SONAR Pulse: režim data-independent acquisition (DIA), který sekvenčně přelézá definované kvadrupólové okno přes m/z rozsah, což zvyšuje selektivitu fragmentace a snižuje riziko ztráty nízko-úrovňových analytů ve srovnání s tradičním DDA. Nabízí volitelné šířky kvadrupólových oken (2, 5, 10, 25 Da) a nastavitelnou rychlost MS/MS (20–200 Hz), přičemž je kompatibilní s WB EDC a dosažitelným rozsahem m/z až do 2000.
• Mixed mode: hybridní režim umožňuje současné získávání cílených Tof MRM přechodů a untargeted DIA (MSE) v jednom běhu. To poskytuje kvantitativní údaje srovnatelné s triple‑quadrupólovými přístroji (TQ‑level výkon) při zachování podrobného nontargeted záznamu pro následné objevování. Rychlé snímání permetuje sběr více cílených tranzicí bez kompromisů pro DIA funkce.
• Výkonnost: kombinace WB EDC a rychlého skenování vede k pozoruhodnému zvýšení MS/MS citlivosti (až 20×), a umožňuje vysokorychlostní MS (100 Hz) a MS/MS (200 Hz) akvizici, čímž se zvyšuje informativnost dat z jediné injekce.
• Informatická integrace: export do mzML a kompatibilita s populárními open‑source nástroji zajišťují flexibilitu následného zpracování, usnadňují nasazení v různých laboratořích a podporují přenos metod mezi platformami.

Přínosy a praktické využití metody

• Efektivita analytických postupů: jednoinjektový přístup poskytuje současně identifikace i kvantifikace, čímž šetří čas a vzorek.
• Vysoká citlivost a selektivita: umožňuje detekci nízko-abundantních biomarkerů v komplexních matricích, což je důležité pro omické aplikace, klinickou analýzu a toxikologii.
• Flexibilita pracovních postupů: možnost přepínání nebo kombinovat režimy (SONAR Pulse vs. mixed mode) podle potřeby – od hlubokého objevování po rutinní kvantifikaci.
• Kompatibilita s nástroji pro datovou analýzu: podpora standardního formátu mzML a řady softwarových balíků zrychluje adopci v laboratorním prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace umělé inteligence a pokročilých algoritmů pro automatizovanou interpretaci SONAR Pulse dat a lepší dekonvoluci koelujících komponent.
• Rozšíření hybridních přístupů v klinických a environmentálních studiích, kde je potřeba současně kvantifikovat známé cíle a objevovat nové signály v jednom běhu.
• Využití vysoké rychlosti a citlivosti ve workflow pro single‑cell omics, metabolomiku s nízkými vstupními hmotnostmi a sledování stopových kontaminantů v potravinářství a farmacii.
• Standardizace a validace mixed‑mode protokolů pro regulované prostředí díky interoperabilitě s TQ‑style kvantifikačními aplikacemi.

Závěr

Pokročilé akviziční režimy Xevo MRT P10 – zejména SONAR Pulse a mixed mode – představují robustní řešení pro propojení hloubkové objevné analýzy s vysoce citlivou kvantifikací. Díky kombinaci WB EDC, nastavitelných kvadrupólových oken, vysokorychlostního snímání a kompatibility se širokou škálou softwaru tyto režimy umožňují získat více informací z jediné injekce, zlepšit detekci nízko-abundantních analytů a zefektivnit pracovní postupy v multiomics aplikacích.

Reference

• DIA-NN (software pro analýzu DIA dat).
• PEAKS (software pro identifikaci a de novo sekvenování).
• MzMine (open‑source nástroj pro zpracování LC‑MS dat).
• MS‑DIAL (open‑source platforma pro metabolomiku a lipidomiku).
• MARS, Lipostar2 a MMS (platformy pro další specializované zpracování dat).