MRMS

timsMRMS

timsMRMS 是布鲁克磁共振质谱技术的最新创新 —— 将捕集离子淌度(TIMS)与全球性能强大的高分辨质谱仪完美结合。

极致组合

为高复杂度样品的分析提供更深度、更可靠的结果

timsMRMS
timsMRMS

深入挖掘化学复杂性

TIMS 技术加持下更高的特异性与选择性
TIMS 可通过提供精准的碰撞横截面积(CCS),实现对同分异构体多样性的检测,从而提升分子的特异性,所有过程可同步完成。
灵活性
MRMS 最突出的优势之一便是灵活性。timsMRMS 同时配备了 MALDI 与 API 离子源(如 ESI、APCI 等),可通过 Q-CID 和 或 ExD 碎裂技术完成生物大分子的结构表征,堪称科研领域的终极质谱 “工具箱”。
卓越的质谱性能
其超高性能体现在质量分辨率、动态范围和质量精度上,这些正是复杂混合物中未知物的检测与可靠鉴定所必需的核心指标。
易用性
timsMRMS 搭载 Maxwell 磁体,无需液氦等低温制冷剂,可安装于任何标准质谱实验室。新增的仪器自动化功能(如 “自动匀场”),让科研人员可以专注于化学问题本身,而非复杂的仪器操作流程。

新一代磁共振质谱技术

 

离子淌度质谱(TIMS)与全球性能强大的超高分辨磁共振质谱(MRMS)进行集成。这一组合让研究人员能够应对超复杂分析场景,带来更深的分析深度与更高的置信度。

  • MALDI/ESI 双离子源:timsMRMS 配备 MALDI 和 ESI 的双离子源,两种电离模式间可快速、无缝切换。
  • Smartbeam 3D 与 microgrid 技术:用于高空间分辨率成像。Smartbeam 3D 是布鲁克 MALDI 成像的最新技术,具有布鲁克成像平台系列中目前最高的空间分辨率,同时可实现同分异构体多样性的检测。
  • 专利门控 TIMS 技术:可实现基于 CCS 的精准分离(提升选择性),并提供 CCS 这一独特的分子标识(提升特异性)。
  • 高容量碰撞池:支持选择离子持续累加(CASI)与 Q-CAD 模式。全新设计的碰撞池离子容量与 MRMS 检测池相匹配,可最大化信噪比(S/N)与时间效率。
  • 具备 2xR 检测的 ParaCell 检测器:MRMS 是超高性能的代名词,而 timsMRMS 让实现这一性能变得前所未有的简单。其核心是 ParaCell 检测器与Maxwell磁体的高保真磁场相结合,轻松实现超高分辨率与质量精度,让极致性能成为常规操作。
  • 加热阴极:支持所有 ExD 碎裂模式,进一步丰富了 timsMRMS 的结构解析功能。

无界拓展 —— ESI 与 MALDI 之间无缝切换

研究人员可以快速从 MALDI 成像工作流程切换至直接进样或流动进样的ESI模式,对大批量环境样品开展分析。

  • 集成的 MALDI 离子源为布鲁克smartbeam 3D,配备microgrid技术,专为高空间分辨率 MALDI 成像打造。
大鼠小脑的 MALDI 成像图,空间分辨率 10µm。数据由范德堡大学的 Spraggins 及其同事提供。
  • 大气压离子源(API)支持电喷雾电离(ESI),同时兼容大气压化学电离(APCI)与大气压光致电离(APPI)源等多种选配离子源,实现对极性与非极性化合物的全面分析
多糖聚合物药用辅料 ESI-timsMRMS 数据。

门控 TIMS —— 分析能力的倍增器

 

TIMS 分离通过对特定淌度范围内的离子进行精确的门控释放来实现。这与 MRMS 检测完全兼容,并能实现更大的动态范围和覆盖深度,包括对同分异构体的分析。

该技术还能提供精确的碰撞横截面积(CCS),从而提高鉴定结果的置信、信度。此外,门控 TIMS 技术可灵活控制,以应对特定的分析问题,为目标分析提供更高的富集度和特异性

MRMS 重新定义分析的极限

  • 超高质量分辨(> 10 M):助力解析复杂混合物的成分。高质量分辨率在复杂混合物分析中的优势显著,可提升检测的 “峰容量”,从而识别更多分子物种。生物油、原油、溶解性有机质及其他环境体系分析,均能从超高分辨率中获益。
  • 超高质量精确度(< 500 ppb):为分子式归属提供可靠依据。质量精确度与分辨率直接相关,亚 ppm 级的准确度可大幅缩小分子式候选范围,显著提升化合物注释的置信度。
  • 同位素精细结构(IFS):为分子归属提供额外的特异性。与质量精确度类似,IFS 在其基础上增加了一个维度的特异性,可进一步筛选分子式候选,如同 “元素条形码”。目前只有 MRMS 能实现这一级别的性能。

 

  • 凭借动态和谐 ParaCell 检测器与全新自动调谐软件,仪器使用更加便捷。timsMRMS 平台的新特性可帮助用 户在日常分析中稳定获得最佳性能,让用户专注于科学研究本身,而非仪器优化与调谐工作。

环境和能源

原始环境样品(如溶解性有机质,DOM)及能源相关样品(如生物油、原油、电池材料)均呈现出极高的化学多样性。这类样品在进入质谱检测前,往往难以通过色谱法实现有效分离。

布鲁克 timsMRMS 通过结合 TIMS 离子淌度气相预分离与后端超高分辨质谱分析,为这一挑战提供了高效解决方案。该组合技术可检测到更丰富的化学多样性,包括传统方法难以区分的同分异构体;同时,借助碰撞截面(CCS)、超高质量分辨与质量精确度,能够以更高的置信度完成化学特征的注释 —— 看得更多、鉴定得更准 。

苏万尼河富里酸标样(SRFA)的 timsMRMS 分析。门控 TIMS 技术优化了 MRMS 检测单元中的电荷密度,从而增加了动态范围。检测深度得以提升,能够发现那些在无 TIMS 时因多重电荷峰共洗脱而被掩盖的特征峰。无 TIMS 时可部分观察到电荷态分布,但使用门控 TIMS 时能观察到更多额外的特征。

数据分析由罗斯托克大学研究组组长 Christopher Rüger 博士提供

MALDI 成像

大鼠脑组织中磷脂类物质的高空间分辨率、高质量分辨率 MALDI 成像结果。timsMRMS 平台可区分质量差小于 10 mDa 的分子特征。

动物或人体组织的 MALDI 成像分析常常面临着独特的挑战:需要解析复杂就化学信号的空间分布关联。

timsMRMS 平台搭载布鲁克 smartbeam 3D 激光源microgrid 机械平台,可同时实现高空间分辨率与超高质量分辨的 MALDI 成像,帮助研究人员在细胞水平揭示更高的分子特异性与细节信息。

这种技术组合实现了更深的检测深度,能以更高的置信度识别更多分子特征。

蛋白质表征

在 天然电喷雾电离条件下,泛素的碰撞诱导去折叠(CIU)分析。蛋白质的不同去折叠态可被隔离,并通过电子解离(ExD)方法进行检测。

利用 timsMRMS 平台,可对天然状态蛋白质及非共价复合物的结构、稳定性与去折叠进行深入研究。

TIMS 分离过程是 “温和” 的,能够保持蛋白质的天然构象。然而,通过施加碰撞能量可诱导蛋白质发生去折叠,这一过程被称为碰撞诱导去折叠(CIU) 。

这为研究人员提供了检测蛋白质中间构象的方法。这些中间构象可通过 TIMS 进行预分离,并借助 ExD 碎裂等方法进行结构解析。

专家评述

" 配备新型 18T 高场磁体的新一代 MRMS 平台,彻底革新了液相色谱 - 质谱联用(LC-MS)技术。它不仅支持常规操作,还为复杂样品分析提供了无与伦比的分辨率、灵敏度与分析通量。"

Carlos Afonso, Ph.D., Professor of Analytical Chemistry, University of Rouen-Normandy, Rouen, France

" 第一次看到这些结果时,我感觉就像商博良面对罗塞塔石碑一样!这些出色的结果对于提升锂离子电池性能、解析其组成,以及理解电极钝化层的性质至关重要 —— 而钝化层在很大程度上决定了电池的整体性能。"

Patrick Bernard, Ph.D., Research and Technology Director Saft (wholly-owned subsidiary of TotalEnergies), Levallois-Perret, France

" 作为美国国家高磁场实验室的新任主任,我的核心目标之一是让 FT-ICR MS 的卓越性能服务于更广泛的科学界。布鲁克的新一代 MRMS 仪器以易用性和普及性为设计理念,能与他们合作我深感振奋。"

Kristina Hakansson, Ph.D., Professor of Chemistry & Biochemistry, Florida State University. Director, Ion Cyclotron Resonance

Program, National High Magnetic Field Laboratory, Tallahassee, FL, USA

" 全新的 timsMRMS 系统融合了 timsTOF fleX 的高空间分辨率,以及 FT-ICR MS的高质量分辨率和宽动态范围,实现了高特异性分子成像,能够以细胞级分辨率捕捉空间生物学信息。"

Madeline E. Colley, Ph.D., Research Instructor, Vanderbilt University, Nashville, TN, USA

更多信息

timsMRMS - Deciphering the world of eXtremechemical complexity

常见问题(FAQ)

什么是 MRMS?

MRMS 是 磁共振质谱(Magnetic Resonance Mass Spectrometry) 的缩写,也被称为傅里叶变换离子回旋共振质谱(FTICR)。MRMS 代表了当前世界上性能强大的质谱技术,其核心在于强磁场中对离子进行高效捕获和检测。布鲁克 timsMRMS 平台将这种检测模式,与 MALDI/ESI双离子源、捕获离子淌度(TIMS)、Q-CAD 以及分析池内 ExD 碎裂等附多种技术相结合。

timsMRMS 使用是否需要专家级人员?

不需要。布鲁克 timsMRMS 平台集成了高性能检测硬件与智能软件,任何质谱分析人员都能轻松实现极致性能,解决复杂的分析难题。

维持磁体运行需要哪些条件?

布鲁克研发的 Maxwell 磁体无需液氮或液氦等低温制冷剂。超导线圈的温度由制冷单元维持,仅需氦气钢瓶和电力供应。此外,这种设计让磁体的体积更小、重量更轻,大幅降低了场地选择和安装的难度。

timsMRMS 适用于哪些场景?

timsMRMS 主要用于解决两类分析难题:

1)体系极度复杂:样品中含有海量的分子特征(数千至数万种化合物);

2)常规前处理等分离手段难以简化:传统色谱、分馏、标记等方法无法有效降低样品复杂度。

此外,timsMRMS 可提供超高分辨率、高质量精度、包含碰撞横截面积(CCS)的数据,为分子特征的鉴定与注释提供极高的置信度。典型应用样品包括:生物油、环境样品(如溶解性有机质、全氟和多氟烷基物质 PFAS 等)、电池材料、组织成像样品及代谢物混合物等。