看全部的 SWATH® 采集技术

SWATH 采集技术,确保不漏掉任何成分

SCIEX TripleTOF™ 系统上的 SWATH 采集技术已快速成为复杂样品分析物鉴定和定量分析所用的首要质谱采集策略之一。任何其他技术都无 SWATH 这般功能。SWATH 是唯一一种非数据依赖型采集 (DIA) 技术,可对样品中所有可检测到的化合物进行全面检测和定量分析 (MS/MSALL)。此技术可让您充分相信自己的定量分析结果,可以避免漏掉重要成分的风险。SWATH 采集技术策略只能借助 SCIEX TripleTOF 和四极杆飞行时间 QTOF 技术的性能和速度实现。如果没有 SCIEX,就没有 SWATH。

SWATH 技术可以带来巨大优势,能够从数据中获取更多的信息。
Ruedi Aebersold 博士,瑞士分子系统生物学研究所、苏黎世联邦理工学院和苏黎世大学

了解为什么只有 SCIEX 可以提供 SWATH

min

SWATH 优势和特性

打消漏掉相关分析物的担忧

通过全面、公正的数据采集策略提供试验所需的数据完整性,从而降低漏掉样品中重要成分的风险。

SWATH 采集技术是一种非数据依赖型采集策略,通过结合只有 SCIEX TripleTOF 和 QTOF 硬件才能实现的高灵敏度和高速 MS/MS 采集,可以碎裂样品中所有可检测的分析物 - 这是真正 MS/MSALL。顾名思义,您可以获得样品中所有可检测物质的完整 MS 和 MS/MS 图,无需重复运行或重新分析。

在此处详细了解 SWATH 采集技术 >

数据依赖型采集技术与非数据依赖型采集技术

SWATH 有何不同之处?我们来介绍一下。

  • 数据依赖型采集技术 (DDA):

    在液质联用(LC-MS)分析过程中,随着时间的延长,将会有大量分析物从色谱柱洗脱出来并进入质谱仪中。数据依赖型采集技术会在较宽的 m/z 范围内收集 MS 光谱,检测到的分析物峰按强度降序排序。然后,从列表顶部开始触发分析物的 MS/MS 采集。这一过程会在液相(LC)梯度上不断重复进行。这里会使用较窄的 Q1 隔离窗,仅发送相关分析物进行 MS/MS 分析。但是,DDA 有一个重要局限:如果同时洗脱出大量分析物并且这些分析物的丰度差别很大,就非常可能遇到低含量分析物在原始 MS 谱图中未能检出,或者质谱仪运行超时(由于样品过于复杂,运行速度相对显得过慢)的风险,从而导致无法捕捉在 MS 模式下检测的所有物质的 MS/MS 谱图。这会导致数据遗漏。

  • SWATH 采集技术(非数据依赖型采集技术 (DIA)):

    在 SWATH 采集技术中,质谱仪不需要初始检测 MS 峰即可继续进行 MS/MS 分析。质谱仪在整个 m/z 质量检测范围内使用更宽的 Q1 隔离窗,从而可以收集通过每个 Q1 窗的所有可检测分析物的完整 MS/MS 谱图。此方法会在 LC 时间范围(周期时间较短)内查询整个质量范围,确保您获得样品中可检测的每个峰的完整 MS 和 MS/MS 图。此技术可提供的数据完整性。

                

检测低丰度分析物(即使是在复杂样品中)

样品越复杂,质谱系统越难对低丰度分析物进行鉴定和定量分析。SWATH 采集技术由 TripleTOF 技术提供支持,可让您找到所有可检测的物质,无论它们的浓度高低。

检测复杂样品中的低丰度化合物充满挑战,即使对于如今功能强大的 MS 分析仪来说也是如此。MS 谱中的干扰会导致检测低含量分析物面临困难,即使使用高分辨率系统也无法解决问题。同时,高含量分析物会占用质谱仪的大量周期时间(注:MS/MS 一般按强度顺序采集),没有时间捕捉与低含量分析物有关的 MS/MS 信息。这些通常是非常值得关注的信息。高动态范围也势在必行,但这还不够。

要解决这个问题,需要在以下技术性能之间建立重要的相互关系:Q1 采集窗口控制和在高速下保证 MS/MS 采集分辨率。

关键技术标准 1:可变窗口采集

SCIEX 已获得专利的 SWATH 技术由 可变窗口采集提供支持。通过使用可以调整 Q1 隔离窗大小的控件,您可以在样品密度最高的 m/z 区域(预期有最大数量的化合物和分析物的区域)利用更小的 Q1 m/z 窗口。这样一来,专一性会更高,从而让您能够捕捉与样品相关的更深入信息,降低漏掉复杂样品中低丰度峰的风险。

以蛋白质组学样品为例 –
大量肽的质量范围介于 500-800 m/z 之间。使用 可变窗口采集,您可以在此质量范围内利用更小的 Q1 SWATH 窗口(在此密集样品区域中覆盖更多的峰),然后在其他质量范围内使用更宽的窗口。总之,此策略可为您提供全面的分析物覆盖,并且可以进一步检测样品中的低丰度化合物。

在图 1 中,通过将 SWATH 窗口从每个 80 毫秒的 25 Da 固定宽度(总共 32 个窗口)调整为 100 个每个 25 毫秒的可变宽度窗口,样品中可定量分析的蛋白质大约增加到原来的 120%。

 

详细了解可变窗口如何提升数据质量 >

 

关键技术标准 2:在高速下保证 MS/MS 分辨率

如前所述,复杂样品会占用质谱仪宝贵的扫描时间,导致您的系统只能有足够的时间捕捉样品中含量最多的分析物的 MS/MS 信息,而这些分析物可能并不是您要分析的物质。在利用数据依赖型采集策略时,低丰度化合物中检测的峰甚至可能不会触发 MS/MS 采集,而这种采集对化合物鉴定至关重要。

借助 TripleTOF® 6600 和 SWATH® 采集技术,每秒最多可采集 100 张 MS/MS 谱图,同时不会降低光谱分辨率,从而提供更高数量的 Q1 窗口。这样不仅可以更好地检测低含量分析物,最重要的是,还可以利用每份样品完成更多的化合物鉴定和定量分析。

图 2 中显示的是 2 种共洗脱肽。通过在 TripleTOF 6600 系统上利用 SWATH 采集技术,可以在有更高丰度的肽存在的情况下轻松检测低丰度化合物(下面显示的橙色框)并对其进行定量分析。

在首次分析时捕捉样品完整的数字档案

停止存储样品,开始存储数据。只需分析一次,SWATH 采集技术就可以收集您需要的与样品相关的所有数据。如果分析时间至关重要、无法重复分析、样品数量有限,或者样品可能会降解,这种技术的优势就更为明显了。

作为非数据依赖型采集策略,SWATH 采集技术可以在所有可检测峰上采集 MS 和 MS/MS 信息 – 如果以后出现新问题,您只需重新查询样品数据即可。数字档案是您的安全保障,可让您重新分析样品,而无需在质谱仪上再次运行。SWATH 采集数据可被视为样品的全面数字谱图生物数据库,因此您无需保存样品本身。

满怀信心地对分析物进行定量分析

高质量、高专一性定量分析的核心在于出色的 MS/MS 灵敏度、宽动态范围和非凡的重现性。SWATH 采集技术采用 SCIEX TripleTOF 技术,可提供上述三个优势。

通常,不仅仅是样品的成分十分重要,样品中成分的‘含量’对我们得出结论或制定决策也很关键。SWATH 采集技术是一种非数据依赖型策略,拥有其他技术所不具备的功能。从使用高分辨率 MS/MS 数据(通过 MS)提供深度高一个数量级的定量覆盖,到经过验证的样品间重现性,SWATH 可以提供可靠的定量结果,从而推进您的研究,达到黄金标准 MRM 定量分析策略的水平。

探索如何在这些关键应用领域利用 SWATH。

蛋白质组学和蛋白质定量分析

了解详情

宿主细胞蛋白质分析

法医策划药分析

将更多的时间用在生物学研究上,尽量减少将时间浪费在技术上。
- Dr. Robert Moritz, ISB

减少费力的方法开发

无需再浪费数小时或数天的时间来开发运行样品检测的方法。SWATH 采集技术利用一般 MS 采集设置,很少甚至根本不需要方法开发,因此,您可以将时间和资源用于获取数据和结果上。

开发和优化靶向质谱采集方法以便以最佳方式检测您的目标分析物(以及稍后对其进行定量分析)比较耗时,占用了运行样品以及获取令人兴奋的新成果等重要工作需要的时间。SWATH 需要设置和调整的参数最少,可以提供单一的采集策略,产生超高质量的定量分析数据,无需在劳神费力的方法优化上浪费数小时时间。

SWATH 采集技术有何不同?举个例子,基于 MRM 的一般试验需要您事先优化方法才能选择要检测的化合物或 MRM 离子对。

借助 SWATH 采集技术,只需使用一种通用的 MS 采集方法。也就是说,在采集关于样品的全面 MS 和 MS/MS 数据后,可以从数字谱图中选择目标化合物。

最重要的是,如果您的数据分析出现新问题,您只需重新查询已经采集的数据,而不是更新采集方法并从第 1 步开始重新分析样品。

针对样品类型优化 SWATH 采集方法后,无论您正在研究的分析物是什么,都可以使用相同的方法对大量类似样品进行分析,从而可以节省大量时间。

SWATH 实际运用