史无前例的循环IMS提供了无限的实验机会

离子迁移谱(IMS)与质谱(MS)耦合进行了研究在过去的二十年里有了显著的增长．随着MS仪器的改进，IMS的灵敏度和容量不断提高，离子迁移率MS使用户能够快速获取分子结构阐明的信息，显著提高系统峰值容量。

随着SELECT SERIES循环IMS在2019年ASMS上的发布，沃特斯声称将为寻求高性能研究级飞行时间ms的科学家提供“无限的实验潜力”。围绕此次发布，伦敦大学学院(University College London)的发布会肯定会有一些炒作Kostas Thalassinos博士这表明该仪器将“对我们的[蛋白质结构]工作具有变革性”。

为了更好地理解IMS，该技术提供的好处，以及SELECT SERIES循环^TM为了了解更多信息，我们采访了沃特斯首席产品和客户关系经理Emma Marsden-Edwards。

AB:最近，离子迁移谱(IMS)已经成为一种越来越流行的方法，用于离子物种的结构分析和混合物分离。为什么会这样?

艾玛·马斯登-爱德华兹(EM-E): IMS是一种根据离子在缓冲气体中的迁移率根据大小、形状和电荷分离离子的技术。当与MS结合使用时，通常用于机场和偏远地区的独立设备，用于快速检测已知分析物(例如，特定的麻醉剂和爆炸物)，它提供了额外的正交分离维度和一些独特的启用功能。IM-MS可用于分离复杂的混合物，如多肽或代谢物，分离可能仅用MS无法区分的离子，如位置异构体或非对映异构体，或确定结构信息。IM还允许旋转平均横截面(CCS)的确定，离子的这种固有性质可以用于定性构象和鉴定的目的。ims -MS还可以深入了解系统的构象动力学，使柔韧性和折叠机制的表征成为可能，这是单靠MS无法实现的。

AB:相对于GC和LC, IMS有什么好处?在什么情况下人们会选择采用IMS而不是GC/LC?

EM-E这真是一个有趣的问题。IM提供了速度的优势，在毫秒时间范围内运行，完美地适合LC/ GC分离时间范围(秒)和飞行时间(TOF)(µ秒)之间的嵌套方式。这意味着IM与LC和GC分离完全兼容，并且经常用于这种组合，所以与其选择使用它而不是GC/LC，倒不如使用它来最大限度地从单个样本分析中获得信息。然而，IM的真正作用是在液相分离不理想或甚至不可能的情况下，例如MS成像应用或使用MALDI、DESI和快速蒸发电离MS (REIMS)等技术进行直接电离。

AB:在2019年ASMS上，你们宣布推出SELECT SERIES循环系列^TMIMS。你能谈谈这个产品的设计过程吗?在这个过程中有没有遇到什么挑战?

EM-E沃特斯MS研究部门一直积极致力于开发行波离子迁移率(TWIMS)技术，并研究了几种提高离子迁移率分辨率的创新方法。之所以选择新的循环几何，是因为它提供了如此多的分析可能性。这项技术被称为“赛道”，我们使用银石赛道(英国大奖赛赛道)作为我们的开发项目名称。循环装置提供了可扩展的、高分辨率的离子迁移分离，能够改变通过该装置的次数，直到达到所需的分辨率。此外，先进的行波技术能够为离子迁移率/离子迁移率和IMS执行离子迁移率选择的独特能力ⁿ实验。在IMS中ⁿ实验中，我们使用多轮离子迁移率选择，加上碎片化和随后的离子迁移率分离，进行详细的结构阐明研究。该系统的一个关键组件是多功能wave阵列，其中离子被注入循环装置。该装置移动wave电压，因此离子，在一个向前，反向和横向(正交)的方向。这是一项关键的技术发展。客户对我们将这项技术商业化的需求很大，因此在2018年初，我们成立了沃特斯先进质谱小组，以加速开发和商业推广。这种独特的技术。该团队专注于为研究市场提供高性能MS系统，未来将以SELECT SERIES品牌推出更多产品。

我们与科学合作者密切合作，开发出了真正独特的下一代质谱仪，展示了我们对创新的持续承诺。

在cIMS系统中，典型的漂移管被一个紧凑的cIM器件所取代。cIM器件由一个100厘米路径长度的圆形RF离子波导组成，包含600多个电极，t波围绕其循环以提供迁移分离。环形路径最大限度地减少了仪器占地面积，同时提供了更长，更高的移动分辨率分离路径。当分子离子进入离子导槽时，它们围绕着它旋转，每经过一次，就会发生进一步的分离，直到它们被释放到飞行时间区域和质量分析仪。


AB:在沃特斯2019年ASMS新闻发布会上，Jim Langridge表示，“目前IMS分辨率是一个瓶颈”，为什么会这样^TMIMS克服的问题?

EM-E:沃特斯在2006年推出了第一款商用即时通讯- ms，即时通讯分辨率为10。第二代SYNAPT的分辨率提高到40。虽然我们的离子迁移质谱平台使客户能够进一步探测他们的样品，生成CCS并增加系统峰值容量，但IM的分辨率一直是研究科学家在广泛应用领域推动MS极限的主要瓶颈。大卫·克莱默在最近出版的 ”目前的主要瓶颈之一.．.是IMS分辨率的改进，自世纪之交以来几乎没有什么进展。”

为了解决这些问题，在2019年ASMS上，我们推出了集成了下一代IM技术的SELECT SERIES循环IMS系统。革命性的循环IM设备具有环形路径，最大限度地减少仪器占用空间，同时提供更长、更高的移动分辨率分离路径，并且该设备具有多通道功能，可以提供显著更高的分辨率

AB:循环^TMIMS使研究人员能够捕获IMSⁿ你能解释一下这是什么意思以及它提供了什么吗?

EM-E:在串联质谱实验(MS/MS)中，使用第一阶段的质量分析将感兴趣的离子通过其特征m/z值从离子混合物中分离出来，然后使用碰撞诱导解离等方法将感兴趣的离子分离。然后，在检测之前，使用第二阶段的质量分析分离得到的产物离子。这可以使用两个独立的质量分析仪来完成，例如Q-Tof仪器，其中MS1在四极子中执行，MS2在ToF中执行，或者可以在同一个质量分析仪中进行两个独立的质量分析阶段，例如使用离子阱。

如果你想想离子阱，它们可以进行MSⁿ实验。MS的选择性ⁿ意味着一种化合物可以被大量选择，碎片化，所产生的碎片进一步分离和分析，以产生关于混合物存在的复杂分子的结构信息。

在SELECT系列循环IMS中，先进的行波循环IM器件具有执行离子迁移率选择的独特能力，用于离子迁移率/离子迁移率和IMSⁿ实验。在IMS中ⁿ实验中，我们使用多轮IM选择，加上碎片和随后的IM分离进行详细的结构阐明研究。该移动装置使选择具有比通常可用的质谱更高的特异性。

AB:最近的一篇分析化学论文指出:仪器几何[循环的^TMIMS)提供了独特的功能，有可能通过IM-MS扩展蛋白质分析领域。”几何提供了什么功能，这对蛋白质分析有什么好处?

EM-E循环设计允许离子的四极选择，再加上可伸缩的，高分辨率的IM分离。仪器的几何结构提供了循环IM分离阶段前后的分段功能。这允许特定构象的蛋白质被IM分离，分离，然后被CID激活，以产生碰撞诱导的展开图。或者，它允许蛋白质复合物被激活，由IM分离，然后随后碎片化以确定亚单位化学计量。总之，循环设计/几何结构的灵活性和独特功能为蛋白质结构和功能提供了独特的见解。

Emma Marsden-Edwards接受了技术网络编辑总监Ash Board的采访。188金宝搏备用