JMS-S3000采用独家SpiralTOF离子光学系统，是具有超高分辨率、高灵敏度的MALDI-TOFMS*——

JMS-S3000现已升级为动态范围更大的SpiralTOF™-plus 2.0。其将凭借超越了以往装置的性能，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。

* 基质辅助激光解吸/电离化飞行时间质谱仪

挑战极限的SpiralTOF离子光学系统

为了提高飞行时间质谱仪的质量分辨能力和质量精度，必须延长飞行距离，而且还要确保具有相同m/z的离子组（离子包）不会在空间中扩展。

JEOL以“Perfect focusing（完美聚焦）”和“Multi-turn（多轮回旋）”原理为基础，开发出了创新的SpiralTOF离子光学系统。在飞行过程中，每隔一定距离（即每段8字形轨迹），离子包便会在空间中再聚焦。因此，即使在延长飞行距离之后，离子包也不会在检测面上扩展，由此保证了高质量分辨能力、高质量精度和高离子传输效率。

减少基质晶体凹凸的影响 

基质晶体的凹凸会使离子因飞行开始位置不同，导致飞行时间不同。在SpiralTOF™-plus中，通过延长飞行距离，将此影响控制到最小程度，并在稳定质量分辨能力的同时通过外标质量校正实现了高质量精度。在生物切片样本的质谱成像中，在面积大且不均匀的样品表面上进行测量时，也可以保持高质量分辨率和质量精度。

实现宽动态范围 

SpiralTOF™-plus 2.0通过大幅改进检测系统，实现了宽动态范围。如此便能够同时检测离子强度差距约4个数量级的峰值。而且，除了以往的大块样品测量之外，质谱成像测量中的痕量成分分析也变得十分简单。下面是比例为1,000:1的聚氧化乙烯和聚氧化丙烯混合物的测量示例。在聚合物分析中，只要结合Kendrick Mass Defect（KMD）分析，便能够分析原本难以检测的痕量成分。

比例为1,000:1的聚氧乙烯和聚氧丙烯混合物的质谱图

SpiralTOF™-plus 2.0可实现宽动态范围，并且能够计算痕量成分的分子量分布。

TOF-TOF选项和线性TOF选项的特点和用途                                                                

TOF-TOF选项

特点：

•  采用SpiralTOF离子光学系统作为第一个MS，从而提高了母离子的选择性。由此可正确选择母离子的单同位素峰值。

•  凭借高能碰撞诱导解离（HE-CID），可获取含有丰富结构信息的子离子质谱图。

•  JEOL的专利技术——偏置抛物面反射器能够获取从m/z 5到母离子的所有子离子信息，同时有助于取得高度可靠的结构信息。

用途：

•  在有机化合物的结构分析中，除了使用HE-CID获得的结构信息之外，还可以通过确定加合离子来提高在“Spiral”模式下使用精确质量进行成分测定的精度。

•  HE-CID的一个功能是，在解析肽的氨基酸序列时，能够区分亮氨酸、异亮氨酸等结构异构体。另外，还可以通过判断亚胺离子是否存在来确认肽中是否存在氨基酸。

•  烷基链的结构分析对于分析添加剂、表面活性剂和脂质来说十分重要。利用HE-CID技术可以评估烷基链的长度以及双键的位置。

•  在聚合物结构分析中，可以根据子离子质谱图确认离子类型（加合离子）和端基质量。  结合在“Spiral”模式下得到的元素组成评估结果，可提高结构解析精度。

聚氧丙烯的子离子质谱图

线性TOF选项

特点：

•  在线性TOF选项中，离子从离子源移动到检测器时不受影响。

•  当离子在飞行期间经历源后衰变（PSD）时，产生的碎片离子和中性离子继续按照破碎前的速度飞行。因此，在“Linear”模式质谱图中，其检测信号与未破碎离子信号相同。  所以，容易经历PSD的高分子量化合物可以在“Linear”模式下以高灵敏度进行测量。

•  将“Spiral”模式和“Linear”模式相结合，能够进一步扩大可测量的分析物范围。

用途：

•  可用于聚合物分子量分布的筛选。

•  可计算质量从几千到几万的聚合物样品分子量分布&多分散度。

•  能以高灵敏度测量分子量超过10,000 Da的大质量样品，例如完整蛋白质。 可对容易经历PSD的样品进行高灵敏度测量，例如蛋白质和多糖。

聚苯乙烯40K、100K和200K的质谱

最具权威性的聚合物分析软件msRepeatFinder（选配）                                            

SpiralTOF™-plus 2.0是聚合物分析的理想选择

基于不同端基的聚合物或共聚物混合物的工业聚合物材料含有多种化合物。要掌握整体情况必须检测所有成分，而这要求在广泛的质量范围内具有非常高的质量分辨率。此外，不仅要检测基础材料，还要检测痕量成分，原因是为了获得更高的功能性往往会混合多种聚合物和痕量添加物。

SpiralTOF™-plus 2.0解决方案凭借宽动态范围和宽质量范围内的超高质量分辨率，满足了以上要求。  SpiralTOF离子光学系统的主要功能之一—消除离子产生的源后衰变（PSD），也在清晰质谱图分析的过程中发挥着重要作用。

我们为聚合物分析提供最有效、最独特的解决方案，近年来解决方案的高功能性和可回收性不断提高，这也使聚合物分析的解决方案变得越来越复杂化。

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的质谱图（m/z 2,000–9,000）

SpiralTOF™-plus 2.0实现了宽质量范围内的高质量分辨能力，满足了聚合物分析的要求。

更先进的质量成像分析

质谱成像最初是以蛋白质、肽等高分子量化合物为对象开发的技术。但随着应用范围的扩大，对脂质、药物和代谢物等较小的分子化合物的分析已成为主流。  以往的反射式MALDI-TOFMS难以对源自基质峰值的小分子量区域进行测量。除此以外，质谱成像分析还会对样品表面上的杂质成分进行观测，由此也对观察目标化合物造成了阻碍。因此，即使在小分子领域中，通过高质量分辨率获取高选择性的可靠的目标化合物空间分布信息也非常重要。另一个重点是，即使在测量面积大且不均匀的样品表面时，也能长时间保持高质量分辨率和高质量精度。SpiralTOF™-plus 2.0是唯一能够满足成像要求的MALDI-TOFMS，它拥有超高质量分辨率和长飞行距离，可最大程度地减少由于样品表面不均匀而导致的质量分辨率损失。此外，它还支持高速质量成像分析。

小鼠脑组织切片的质谱成像

小鼠脑组织切片的平均质谱图

PE：脑磷脂，PC：卵磷脂，GalCer：半乳糖基神经酰胺

本分析是与大阪大学大学院理学研究生院附属基础理学项目研究中心前沿质量分析学研究小组共同研究的结果。

组织切片由大阪大学大学院工学研究生院环境、能源工学专业粟津研究室所提供。

聚合物的质谱成像

质谱成像可应用于聚合物。通过将两种抗氧化剂Irgafos 168（BASF）和Irganox 1010（BASF）添加到聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）内，制备两个点位。仅对右边的点位照射紫外线，同时使用质谱成像使降解过程可视化。对于聚合物，可以使聚合物和添加剂的定量变化过程可视化。另外，还可以捕捉重均分子量和多分散度的变化。

PMMA、Irgafos 168、Irganox 1010的批量成像

蛋白质分析

蛋白质的详细分析，不仅可以针对蛋白质本身，还可对使用胰蛋白酶进行酶消化分解之后生成的肽进行分析。使用肽质量指纹图谱，还可进行蛋白质鉴定。

牛血清白蛋白（BSA）胰蛋白酶消化物的质谱图和肽质量指纹图谱的鉴定结果。

BSA胰蛋白酶消化物标准品（相当于500 amol）的质谱图

* RCSB PDB（www.rcsb.org）ID 1IGY （Harris, L.J., et al.（1998）J.Mol.Biol. 275：861-872）的三维结构是与Protein Workshop（Moreland, et al.（2005） BMC Bioinformatics 6:21）共同建立的。

小分子化合物的分析

SpiralTOF离子光学系统可实现从小分子到高分子全范围精确质量测量。

在小分子区域中，因可观测到来自以往自基质的峰值等，一般认为难以进行MALDI-TOFMS的测量。

综合感冒药的测量例