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SCIEX TripleTOF? 系統(tǒng)上的 SWATH 采集技術(shù)已快速成為復雜樣品分析物鑒定和定量分析所用的重要質(zhì)譜采集策略之一。任何其他技術(shù)都無 SWATH采集這般功能。SWATH 是一種非數(shù)據(jù)依賴型采集 (DIA) 技術(shù),可對樣品中所有可檢測到的化合物進行全面檢測和定量分析 (MS/MSALL)。此技術(shù)可讓您充分相信自己的定量分析結(jié)果,可以避免漏掉重要成分的風險。SWATH 采集技術(shù)策略只能借助 SCIEX TripleTOF 和四極桿飛行時間 QTOF 技術(shù)的性能和速度實現(xiàn)。如果沒有 SCIEX,就沒有 SWATH采集。
SWATH 技術(shù)可以帶來巨大優(yōu)勢,能夠從數(shù)據(jù)中獲取更多的信息。
Ruedi Aebersold 博士,瑞士分子系統(tǒng)生物學研究所、蘇黎世聯(lián)邦理工學院和蘇黎世大學
通過全面、公正的數(shù)據(jù)采集策略提供試驗所需的數(shù)據(jù)完整性,從而降低漏掉樣品中重要成分的風險。
SWATH 采集技術(shù)是一種非數(shù)據(jù)依賴型采集策略,通過結(jié)合 SCIEX TripleTOF 和 QTOF 硬件才能實現(xiàn)的高靈敏度和高速 MS/MS 采集,可以碎裂樣品中所有可檢測的分析物 - 這是真正 MS/MSALL。顧名思義,您可以獲得樣品中所有可檢測物質(zhì)的完整 MS 和 MS/MS 圖,無需重復運行或重新分析。
SWATH采集 有何不同之處?我們來介紹一下。
數(shù)據(jù)依賴型采集技術(shù) (DDA):
在液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS)分析過程中,隨著時間的延長,將會有大量分析物從色譜柱洗脫出來并進入質(zhì)譜儀中。數(shù)據(jù)依賴型采集技術(shù)會在較寬的 m/z 范圍內(nèi)收集 MS 光譜,檢測到的分析物峰按強度降序排序。然后,從列表頂部開始觸發(fā)分析物的 MS/MS 采集。這一過程會在液相(LC)梯度上不斷重復進行。這里會使用較窄的 Q1 隔離窗,僅發(fā)送相關(guān)分析物進行 MS/MS 分析。但是,DDA 有一個重要局限:如果同時洗脫出大量分析物并且這些分析物的豐度差別很大,就非??赡苡龅降秃糠治鑫镌谠?MS 譜圖中未能檢出,或者質(zhì)譜儀運行超時(由于樣品過于復雜,運行速度相對顯得過慢)的風險,從而導致無法捕捉在 MS 模式下檢測的所有物質(zhì)的 MS/MS 譜圖。這會導致數(shù)據(jù)遺漏。
SWATH 采集技術(shù)(非數(shù)據(jù)依賴型采集技術(shù) (DIA)):
在 SWATH 采集技術(shù)中,質(zhì)譜儀不需要初始檢測 MS 峰即可繼續(xù)進行 MS/MS 分析。質(zhì)譜儀在整個 m/z 質(zhì)量檢測范圍內(nèi)使用更寬的 Q1 隔離窗,從而可以收集通過每個 Q1 窗的所有可檢測分析物的完整 MS/MS 譜圖。此方法會在 LC 時間范圍(周期時間較短)內(nèi)查詢整個質(zhì)量范圍,確保您獲得樣品中可檢測的每個峰的完整 MS 和 MS/MS 圖。此技術(shù)可提供的數(shù)據(jù)完整性。
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樣品越復雜,質(zhì)譜系統(tǒng)越難對低豐度分析物進行鑒定和定量分析。SWATH 采集技術(shù)由 TripleTOF 技術(shù)提供支持,可讓您找到所有可檢測的物質(zhì),無論它們的濃度高低。
檢測復雜樣品中的低豐度化合物充滿挑戰(zhàn),即使對于如今功能強大的 MS 分析儀來說也是如此。MS 譜中的干擾會導致檢測低含量分析物面臨困難,即使使用高分辨率系統(tǒng)也無法解決問題。同時,高含量分析物會占用質(zhì)譜儀的大量周期時間(注:MS/MS 一般按強度順序采集),沒有時間捕捉與低含量分析物有關(guān)的 MS/MS 信息。這些通常是非常值得關(guān)注的信息。高動態(tài)范圍也勢在必行,但這還不夠。
要解決這個問題,需要在以下技術(shù)性能之間建立重要的相互關(guān)系:Q1 采集窗口控制和在高速下保證 MS/MS 采集分辨率。
關(guān)鍵技術(shù)標準 1:可變窗口采集
SCIEX?的SWATH?采集技術(shù)由 可變窗口采集提供支持。通過使用可以調(diào)整 Q1 隔離窗大小的控件,您可以在樣品密度高的 m/z 區(qū)域(預期有大數(shù)量的化合物和分析物的區(qū)域)利用更小的 Q1 m/z 窗口。這樣一來,專一性會更高,從而讓您能夠捕捉與樣品相關(guān)的更深入信息,降低漏掉復雜樣品中低豐度峰的風險。
以蛋白質(zhì)組學樣品為例
大量肽的質(zhì)量范圍介于 500-800 m/z 之間。使用 可變窗口采集,您可以在此質(zhì)量范圍內(nèi)利用更小的 Q1 SWATH 窗口(在此密集樣品區(qū)域中覆蓋更多的峰),然后在其他質(zhì)量范圍內(nèi)使用更寬的窗口??傊?#xff0c;此策略可為您提供全面的分析物覆蓋,并且可以進一步檢測樣品中的低豐度化合物。
在圖 1 中,通過將 SWATH 窗口從每個 80 毫秒的 25 Da 固定寬度(總共 32 個窗口)調(diào)整為 100 個每個 25 毫秒的可變寬度窗口,樣品中可定量分析的蛋白質(zhì)大約增加到原來的 120%。
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詳細了解可變窗口如何提升數(shù)據(jù)質(zhì)量 >
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關(guān)鍵技術(shù)標準 2:在高速下保證 MS/MS 分辨率
如前所述,復雜樣品會占用質(zhì)譜儀寶貴的掃描時間,導致您的系統(tǒng)只能有足夠的時間捕捉樣品中含量更多的分析物的 MS/MS 信息,而這些分析物可能并不是您要分析的物質(zhì)。在利用數(shù)據(jù)依賴型采集策略時,低豐度化合物中檢測的峰甚至可能不會觸發(fā) MS/MS 采集,而這種采集對化合物鑒定至關(guān)重要。
借助 TripleTOF? 6600 和 SWATH? 采集技術(shù),每秒多可采集 100 張 MS/MS 譜圖,同時不會降低光譜分辨率,從而提供更高數(shù)量的 Q1 窗口。這樣不僅可以更好地檢測低含量分析物,重要的是,還可以利用每份樣品完成更多的化合物鑒定和定量分析。
圖 2 中顯示的是 2 種共洗脫肽。通過在 TripleTOF 6600 系統(tǒng)上利用 SWATH 采集技術(shù),可以在有更高豐度的肽存在的情況下輕松檢測低豐度化合物(下面顯示的橙色框)并對其進行定量分析。
停止存儲樣品,開始存儲數(shù)據(jù)。只需分析一次,SWATH 采集技術(shù)就可以收集您需要的與樣品相關(guān)的所有數(shù)據(jù)。如果分析時間至關(guān)重要、無法重復分析、樣品數(shù)量有限,或者樣品可能會降解,這種技術(shù)的優(yōu)勢就更為明顯了。
作為非數(shù)據(jù)依賴型采集策略,SWATH 采集技術(shù)可以在所有可檢測峰上采集 MS 和 MS/MS 信息 – 如果以后出現(xiàn)新問題,您只需重新查詢樣品數(shù)據(jù)即可。數(shù)字檔案是您的安全保障,可讓您重新分析樣品,而無需在質(zhì)譜儀上再次運行。SWATH 采集數(shù)據(jù)可被視為樣品的全面數(shù)字譜圖生物數(shù)據(jù)庫,因此您無需保存樣品本身。
高質(zhì)量、高專一性定量分析的核心在于出色的 MS/MS 靈敏度、寬動態(tài)范圍和非凡的重現(xiàn)性。SWATH 采集技術(shù)采用 SCIEX TripleTOF 技術(shù),可提供上述三個優(yōu)勢。
通常,不僅僅是樣品的成分十分重要,樣品中成分的‘含量’對我們得出結(jié)論或制定決策也很關(guān)鍵。SWATH 采集技術(shù)是一種非數(shù)據(jù)依賴型策略,擁有其他技術(shù)所不具備的功能。從使用高分辨率 MS/MS 數(shù)據(jù)(通過 MS)提供深度高一個數(shù)量級的定量覆蓋,到經(jīng)過驗證的樣品間重現(xiàn)性,SWATH?采集可以提供可靠的定量結(jié)果,從而推進您的研究,達到標準 MRM 定量分析策略的水平。
探索如何在這些關(guān)鍵應用領(lǐng)域利用 SWATH采集。
將更多的時間用在生物學研究上,盡量減少將時間浪費在技術(shù)上。
- Dr. Robert Moritz, ISB
無需再浪費數(shù)小時或數(shù)天的時間來開發(fā)運行樣品檢測的方法。SWATH 采集技術(shù)利用一般?質(zhì)譜采集設(shè)置,很少甚至根本不需要方法開發(fā),因此,您可以將時間和資源用于獲取數(shù)據(jù)和結(jié)果上。
開發(fā)和優(yōu)化靶向質(zhì)譜采集方法以便以更佳方式檢測您的目標分析物(以及稍后對其進行定量分析)比較耗時,占用了運行樣品以及獲取令人興奮的新成果等重要工作需要的時間。SWATH?采集需要設(shè)置和調(diào)整的參數(shù)少,可以提供單一的采集策略,產(chǎn)生超高質(zhì)量的定量分析數(shù)據(jù),無需在勞神費力的方法優(yōu)化上浪費數(shù)小時時間。
SWATH 采集技術(shù)有何不同?舉個例子,基于 MRM 的一般試驗需要您事先優(yōu)化方法才能選擇要檢測的化合物或 MRM 離子對。
借助 SWATH 采集技術(shù),只需使用一種通用的 MS 采集方法。也就是說,在采集關(guān)于樣品的全面 MS 和 MS/MS 數(shù)據(jù)后,可以從數(shù)字譜圖中選擇目標化合物。
重要的是,如果您的數(shù)據(jù)分析出現(xiàn)新問題,您只需重新查詢已經(jīng)采集的數(shù)據(jù),而不是更新采集方法并從第 1 步開始重新分析樣品。
針對樣品類型優(yōu)化 SWATH 采集方法后,無論您正在研究的分析物是什么,都可以使用相同的方法對大量類似樣品進行分析,從而可以節(jié)省大量時間。