JMS-S3000采用日本電子獨自研發(fā)的SpiralTOF模式離子光學系統(tǒng)，它創(chuàng)新的技術(shù)在學術(shù)界已廣為人知，其超高的質(zhì)量分辨率和質(zhì)量準確度，于傳統(tǒng)的裝置。
◇ 裝置特征
* 在寬分子量范圍內(nèi)，保證高質(zhì)量分辨率和高質(zhì)量準確度
在合成高分子、蛋白質(zhì)消化酶的分析中，具有不同分子量分布的樣品較多，因而需要能夠在寬分子量范圍內(nèi)進行高 質(zhì)量分辨率、高質(zhì)量準確度的分析。 JMS-S3000 采用日本電子研發(fā)的SpiralTOF模式離子光學系統(tǒng)，有著其它裝置的性能。
* 線性模式 TOF(選配件)
適合于測試高分子量離子和解析容易產(chǎn)生自身碎裂的樣品。
* 串聯(lián)模式TOF/TOF (選配件)
通過高能碰撞誘導解離可以進行MS/MS測試。由于具有高度的離子(Precursor ion)選擇能力，可以從子離子譜圖中只選擇和觀察單一同位素離子。非常適合于復雜的子離子譜圖的解析。
◇ 的SpiralTOF技術(shù)
JMS-S3000采用的SpiralTOF模式離子光學系統(tǒng)，遠遠*于線性模式和反射模式的離子光學系統(tǒng)。它采用大阪大學開發(fā)的 “Perfect focusing(聚焦)”和”Multi-turn(多向轉(zhuǎn)動)”技術(shù)，每隔一定距離(螺旋軌道的 1 層)能將離子包匯聚，因此即使延長飛行時間，離子包在檢測面上也不會擴展，從而同時實現(xiàn)了的質(zhì)量準確度和極大的離子透射率。
JEOL的技術(shù)使螺旋狀的離子軌道在有限的空間內(nèi)達到了17m長。圓筒電場中配置了4組層狀環(huán)形電極(Toroidal electrode)，每組環(huán)形電極由9 張松田板(Matsuda plates)組成，以此形成螺旋軌道。離子在離子源中被20kV的電壓加速后，依次通過4組環(huán)形電極的各層，最終到達檢測器。
◇ 嶄新的離子光學系統(tǒng)，挑戰(zhàn)傳統(tǒng)概念的極限
* 克服離子延時引出法的技術(shù)屏障
JMS-S3000秉承MALDI-TOFMS傳統(tǒng)優(yōu)良技術(shù)，通過延長飛行距離，成功地提高了質(zhì)量分辨率和質(zhì)量準確度。
MALDI-TOFMS的離子光學系統(tǒng)組合了離子延時引出法的離子光學系統(tǒng) (至匯焦位置的距離L1：紅線) 和具有動能匯聚性的離子光學系統(tǒng) (距離 L2：藍線)。離子延時引出法顯著地提高了MALDI-TOFMS的質(zhì)量分辨率，但同時也留下了只在局部達到了高質(zhì)量分辨率的難題。這一問題可以通過增大L2 / L1之比(即藍線的比例) 來解決。JMS-S3000的L2比傳統(tǒng)反射模式TOFMS要長出10倍左右，因此能夠?qū)悠愤M行高質(zhì)量分辨率及根據(jù)內(nèi)標法進行高質(zhì)量準確度的分析。
* 在寬質(zhì)量范圍內(nèi)達到高分辨率
JMS-S3000通過延長飛行距離，在寬質(zhì)量范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量分辨率、根據(jù)內(nèi)標法得到的質(zhì)量準確度，因而超越了傳統(tǒng)的MALDI-TOF的極限。使用內(nèi)標法，ACTH fragment 1-17(m/z 2093)的質(zhì)量準確度達到了0.16ppm。
* 降低了對樣品制備的影響
基質(zhì)結(jié)晶后表面的凸凹不平引起激光照射時的初期位置不同，因而產(chǎn)生飛行時間差。使用傳統(tǒng)的離子光學系統(tǒng)，飛行時間差會引起質(zhì)量分辨率及外標法質(zhì)量準確度的降低。JMS-S3000通過延長飛行距離，將這一影響降低到最小限度，不僅質(zhì)量分辨率穩(wěn)定，同時也提高了外標法的質(zhì)量準確度。
* 通過外標法獲得高質(zhì)量準確度
JMS-3000通過外標法，能夠進行高質(zhì)量準確度的分析。將標準肽混合物和相當于25fmol的牛血清白蛋白的消化液分別滴在標準靶板的校準標樣點位上和樣品點位上。自動取得譜圖之后，進行峰拾取 (包括同位素分離) ，利用Matrix Science 公司的 MASCOT PMF方式進行數(shù)據(jù)庫檢索。下表為各點位上的匹配肽的質(zhì)量誤差平均値。
* JEOL的樣品靶板
JEOL的樣品靶板上有384個MTP(微量滴定)樣品點位，每4個樣品點位中間有1個校準標樣點位。 另外，每個靶板配有各自獨立的ID，靶板裝入裝置后會被自動識別。ID和數(shù)據(jù)被一起保存起來。
◇ 利用SpiralTOF進行合成高分子的分析
* 嵌段共聚物分析實例
* 在測試的整個區(qū)域，反復確認單位，解析分子量分布,輸出質(zhì)譜圖，用Polymerix™進行解析
規(guī)格：
| SpiralTOF
| SpiralTOF + TOF-TOF | SpiralTOF + Linear TOF | SpiralTOF + TOF-TOF + Linear TOF | ||
| 基本結(jié)構(gòu) | 質(zhì)量分辨率*1 | 75,000 (FWHM) | |||
| 在寬質(zhì)量范圍的分辨率*2 | m/z 1046.5: > 30,000 m/z 2093.1: > 60,000 m/z 2093.1: > 60,000 | ||||
| 質(zhì)量準確度 (內(nèi)標法) | 1ppm (平均誤差) | ||||
| 質(zhì)量準確度 (外標法) | 10ppm (平均誤差) | ||||
| 靈敏度*3 | 500 amol | ||||
| 質(zhì)量范圍 | m/z 4 - 30,000 | ||||
| 激光 | 波長349 nm | ||||
| TOF-TOF | 子離子質(zhì)量分辨率 | - | >2,000(FWHM) | - | > 2,000(FWHM) |
| 子離子譜圖靈敏度*3 | - | < 5 fmol | - | < 5 fmol | |
| 子離子質(zhì)量準確度 | - | ±0.1 Da | - | ±0.1 Da | |
| 離子選擇性*4 | - | > 2,500 | - | > 2,500 | |
| 離子選擇范圍 | - | m/z 100 - 4,000 | - | m/z 100 - 4,000 | |
| 線性模式 | 質(zhì)量分辨率*5 | - | - | >2,000（FWHM) | > 2,000(FWHM) |
| 靈敏度*3 | - | - | < 500 amol | < 500 amol | |
| 質(zhì)量準確度(內(nèi)標法) | - | - | ±50ppm (peptide region) | ±50ppm (peptide region) | |
| 質(zhì)量范圍 | - | - | m/z 4 - 500,000 | m/z 4 - 500,000 | |
*1 正離子檢測模式：促腎上腺皮質(zhì)激素碎片18-39 [M+H]+: m/z 2465.2的質(zhì)量分辨率
*2 血管緊張素Ⅱ. 促腎上腺皮質(zhì)激素碎片 1-17, 促腎上腺皮質(zhì)激素碎片 18-39的 [M+H]+的質(zhì)量分辨率
*3 血管緊張素Ⅱ. [M+H]+: m/z 1046.5的靈敏度
*4 促腎上腺皮質(zhì)激素碎片18-39 [M+H]+可以選擇單一同位素離子
*5 血管緊張素Ⅰ[M+H]+: m/z 1296.7的質(zhì)量分辨率
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