timsTOF Pro 2

液体クロマトグラフィー(LC)と質量分析(MS)の組み合わせは,様々なオミクス分野におけるゴールドスタンダードとなっています。しかし、現在の質量分析計の速度、感度、分解能には限界があり、複雑な生体試料中のプロテオームやメタボロームを網羅することは依然として困難です。

Trapped Ion Mobility Spectrometry（TIMS）を加えることで、Parallel Accumulation Serial Fragmentation（PASEF^®）取得法を開放し、最小限のサンプル量で極めて高いMS/MSスピードと感度を実現することができます。

まず第一に、TIMSは気相での分離技術です。これにより、高速液体クロマトグラフィー（HPLC）や質量分析に加え、分離の次元を追加することでサンプルの複雑性を解決し、ピークキャパシティと化合物特性評価の信頼性を向上させることができます。

また、TIMS装置では、所定の質量と移動度のイオンを蓄積・濃縮することで、独自の高感度化と高速化を実現しています。


デュアルTIMSテクノロジーにより、前段にイオンを蓄積し、後段のイオンを移動度に応じて順次放出することで、ほぼ100％のデューティサイクルを実現しています。このPASEF^®（Parallel Accumulation Serial Fragmentation）プロセスは、衝突断面積（CCS）分析を可能にします。

CCSによる分析は、化合物同定の高い確実性から、大規模なデータセットにおける信頼性があるライブラリのマッチング及び低い偽発見率（FDR）に至るまでの多くの分析の可能性を広げます。

timsTOF Pro 2は、3倍のイオンキャパシティを持つ革新的なデュアルTIMSアナライザーを搭載しています。シンプルなイオン光学系により、イオンの移動と感度を最大限に高め、4D-マルチオミクスの新たなスタンダードを確立しました。PASEF^®は、オミクスアプリケーションに求められる高速測定を満たすために再設計されたMS/MS技術です。トラップイオンモビリティスペクトロメトリーを用いて分離・溶出（～100 ms）されたイオンは、四重極飛行時間（QTOF）で検出され、TIMS MSヒートマップを生成します。PASEF^®（MS/MS）は、同じTIMS分離を利用して、イオンを連続的に断片化します。四重極はMS/MSの溶出時に特定のイオン種を分離し、すぐに次のプリカーサーに移行する。親イオンとフラグメントイオンのスペクトルは、モビリティ値でアライメントされます。timsTOF Pro 2は、PASEF^®モードにおいて120Hz以上のシーケンス速度を達成することができます。さらに、低濃度成分は複数回MS/MSで選択することにより、スペクトル品質を向上させることができます。

Data-Independent Acquisition (dia)-PASEF^®は、PASEF^®の原理を応用し、DIAの利点とPASEF^®の固有のイオン効率を組み合わせることにより、従来のDIAアプローチよりも感度と選択性に優れています。液体クロマトグラフィー質量分析計（LC-MS/MS）のdia-PASEF^®による測定では、m/z、イオンモビリティ（CCS）、保持時間、強度を含む完全なデータキューボイドが作成されます。

TIMS分離は、選択性を高め、一価のプリカーサーイオンをフラグメンテーションから除外し、ノイズからシグナルを濃縮することでサンプルをクリーンアップします。

dia-PASEF^®は、デュアルTIMSファンネルから得られる分子量とCCS情報の相関を利用することで、信頼性の高い同定を可能にします。

prm-PASEF^®は、TIMSを4次元の分離とすることで比類ない選択性を実現します。TIMSカートリッジでイオンを時間集束して感度を高め、PASEF^®による高速化でプリカーサのターゲット数を増やすことが可能です。timsTOF Pro 2のユニークな選択性と高感度を損なうことなく、1回の測定で数百のプリカーサーをターゲットにすることができます。

感度、スピード、選択性を兼ね備えたprm-PASEF^®取得法は、ターゲット数が多い場合や短いクロマトグラフィーグラジエント（5分未満）でのアプリケーションにおいて、高い再現性と正確な定量を実現しました。

ノンターゲットメタボロミクスにおいて、高いMS/MSカバレッジは化合物アノテーションの重要な要素です。当社の最適化された4D-Metabolomicsメソッドは、同じサンプル分析で定量MSプロファイリングデータとMS/MSフラグメンテーションスペクトルの両方を提供し、低濃度の分析物でも大部分の特徴をカバーすることが可能です。PASEF^®は、フラグメンテーションの前にイオンモビリティで選別することで、クリーンで明確なフラグメントスペクトルを得ることができます。

PASEF^®は、各化合物を個別にモビリティで選択し、フラグメンテーションを行うことができるため、クリーンなフラグメントスペクトルを得ることができます。マトリクス由来のMS/MSフラグメントを除去することで、MetaboScape^®におけるプロアジフェンのライブラリマッチングが向上し、結果の信頼性が高まります。

timsTOF Pro 2システムの卓越したスピードは、GC-APCIまたはUHPLC VIP-HESIのデータ取得で完全な未知のスクリーニングを可能にします。TASQ^®ソフトウェアとの組み合わせで、ブルカーはデータ取得から自動データ解析までの完全なソリューションを提供します。

抽出イオンクロマトグラムにモビリティフィルタを適用することで、干渉を除去し、複雑なマトリックスでも感度が向上します。これは、1 ng/mL 濃度のタマネギ中の Thiacloprid のトレースではっきりと確認できます。下のトレースは、モビリティの範囲が徐々に狭くなるようにフィルタリングされており、MRSQC スコアの緑色で示されるように、TargetScreener データベースと完全に一致させることができます。

最小限のクリーニング
プロテオミクスアプリケーションに使用されている多くのMS装置は、大規模なサンプルコホートで24時間稼働させる場合、毎月のクリーニングが必要です。

短時間であっても性能低下は顕著です。timsTOF Pro 2 の優れた堅牢性は、24時間365日、何週間にもわたって稼働させても、感度やその他の性能指標が目立って低下しないことを意味します。