JMS-S3000 NewSpiralTOF™ MALDI-TOFMS 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪

JMS-S3000采用独家Spiral TOF离子光学系统，是具有超高分辨率、高灵敏度的MALDI-TOFMS*—。该仪器超越了以往的性能，引领分析技术的最前沿，并满足合成高分子、材料科学和生物大分子等各类领域不断变化的研究需求。

一. 低分子也能‘看得见’的 MALDI-TOFMS

MALDI（基质辅助激光解吸电离）法从该技术的背景来看，一直被认为是一种在蛋白质、合成聚合物等高分子化合物分析方面具有优势的方法。但实际上，它是一种通用性极高的电离法，能够电离从分子量100以下的低分子到分子量超过10万的高分子。使用SpiralTOF获取的质谱图中，低质量区域的化学噪声较少，因此可以对低分子化合物进行高灵敏度的精密质量测量。在一般的MALDI-反射式飞行时间质谱仪中，基质产生的簇离子发生源后分解（PSD）后，部分生成的离子会到达检测器，形成低质量区域的化学噪声。而SpiralTOF的离子光学系统由扇形电场构成，由于PSD所产生的动能较低的离子无法通过该系统，因此在所得质谱图的低质量区域几乎不存在化学噪声。

志愿者服用含有20 mg dl-甲基麻黄碱盐酸盐的综合感冒药，6小时后采集其尿液，使用固相萃取柱进行简单的脱盐处理后进行测定。凭借SpiralTOF的高质量分辨率和低化学噪声，甲基麻黄碱的质子加成分子 [M+H]+ 被清晰检测到，其质量测定误差为0.0003 u（1.7 ppm）。

二 . 高分辨率、高精度、高灵敏度——尽在这一台仪器之中

特点1: 超高质量分辨率和超高质量精度

基于大阪大学研究生院理学研究科开发的 MULTUM II 离子光学系统，JEOL 自主研发的 SpiralTOF 离子光学系统，在紧凑的机身中实现了 17 米的飞行距离和高离子透过率。作为 MALDI-TOFMS，它保证了极高的性能指标：质量分辨率达到 75,000，质量精度达到 1 ppm（内标法）。

特点2: 任何人都能轻松获得高质量数据

长飞行距离不仅能在接近理想的条件下实现规定的性能指标，还能在实际使用条件下实现高分辨率和高质量精度。飞行距离越长，靶板上基质晶体的状态、质谱成像样品的表面状态等因素对质量分辨率和质量精度的影响就越小。

特点3: 即使在长飞行距离下也能保持高灵敏度

具有相同质量的离子群（离子包）在螺旋轨道的每一层都会被收束，因此能够在实现高质量分辨率、高质量精度的同时，实现高离子透过率。

特点4: 由于化学噪声低，因此能够实现对低质量化合物的分析

SpiralTOF的离子光学系统由扇形电场构成。由于扇形电场是一种能量过滤器，只有具有一定运动能量范围的离子才能通过，因此由源后分解产生的碎片离子无法通过。所以，在低质量区域几乎不存在化学噪声。

三. NewSpiralTOF™ 高速质谱成像 × 高质量分辨率

MALDI 质谱成像（MALDI-MSI）是一种技术，其方法是将基质均匀涂布在生物组织切片等样品上，然后导入 MALDI-TOFMS 中，用激光扫描样品表面，对各位置的成分进行质谱分析，从而可视化特定分子“在何处”、“存在多少”。

3.1 高质量分辨率决定成像的准确性

SpiralTOF 拥有 17 米的长飞行距离，因此即使在表面状态不均匀的生物样本切片成像测量中，也能获得高质量分辨率。在小鼠半脑约 5 x 7 mm 的区域平均质谱中，可获得约 40,000 的质量分辨率，从而能够分离磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、半乳糖神经酰胺（GalCer）等脂质种类的同分异构体，并获取各自正确的定位信息。

PE: Phosphatidyl ethanolamine, PC: Phosphatidyl Choline, GalCer: Galactosylceramide

本分析是与大阪大学研究生院理学研究科附属基础理学项目研究中心尖端质量分析学研究小组共同研究的成果。

组织切片由大阪大学研究生院工学研究科环境能源工程专业粟津研究室提供。