JMS-S3000采用SpiralTOF離子光學系統(tǒng)，是具有超高分辨率、高靈敏度的MALDI-TOFMS*——
JMS-S3000現(xiàn)已升級為動態(tài)范圍更大的SpiralTOF™-plus 2.0。其將憑借超越了以往裝置的性能，分析技術的，并滿足合成高分子、材料科學和生物大分子等各類領域不斷變化的研究需求。
* 基質輔助激光解吸/電離化飛行時間質譜儀
挑戰(zhàn)極限的SpiralTOF離子光學系統(tǒng)
為了提高飛行時間質譜儀的質量分辨能力和質量精度，必須延長飛行距離，而且還要確保具有相同m/z的離子組（離子包）不會在空間中擴展。
JEOL以“Perfect focusing（聚焦）”和“Multi-turn（多輪回旋）”原理為基礎，開發(fā)出了創(chuàng)新的SpiralTOF離子光學系統(tǒng)。在飛行過程中，每隔一定距離（即每段8字形軌跡），離子包便會在空間中再聚焦。因此，即使在延長飛行距離之后，離子包也不會在檢測面上擴展，由此保證了高質量分辨能力、高質量精度和高離子傳輸效率。
減少基質晶體凹凸的影響
基質晶體的凹凸會使離子因飛行開始位置不同，導致飛行時間不同。在SpiralTOF™-plus中，通過延長飛行距離，將此影響控制到最小程度，并在穩(wěn)定質量分辨能力的同時通過外標質量校正實現(xiàn)了高質量精度。在生物切片樣本的質譜成像中，在面積大且不均勻的樣品表面上進行測量時，也可以保持高質量分辨率和質量精度。
實現(xiàn)寬動態(tài)范圍
SpiralTOF™-plus 2.0通過大幅改進檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了寬動態(tài)范圍。如此便能夠同時檢測離子強度差距約4個數(shù)量級的峰值。而且，除了以往的大塊樣品測量之外，質譜成像測量中的痕量成分分析也變得十分簡單。下面是比例為1,000:1的聚氧化乙烯和聚氧化丙烯混合物的測量示例。在聚合物分析中，只要結合Kendrick Mass Defect（KMD）分析，便能夠分析原本難以檢測的痕量成分。
比例為1,000:1的聚氧乙烯和聚氧丙烯混合物的質譜圖
SpiralTOF™-plus 2.0可實現(xiàn)寬動態(tài)范圍，并且能夠計算痕量成分的分子量分布。
TOF-TOF選項和線性TOF選項的特點和用途
TOF-TOF選項
特點：
? 采用SpiralTOF離子光學系統(tǒng)作為個MS，從而提高了母離子的選擇性。由此可正確選擇母離子的單同位素峰值。
? 憑借高能碰撞誘導解離（HE-CID），可獲取含有豐富結構信息的子離子質譜圖。
? JEOL的技術——偏置拋物面反射器能夠獲取從m/z 5到母離子的所有子離子信息，同時有助于取得高度可靠的結構信息。
用途：
? 在有機化合物的結構分析中，除了使用HE-CID獲得的結構信息之外，還可以通過確定加合離子來提高在“Spiral”模式下使用精確質量進行成分測定的精度。
? HE-CID的一個功能是，在解析肽的氨基酸序列時，能夠區(qū)分、異等結構異構體。另外，還可以通過判斷亞胺離子是否存在來確認肽中是否存在氨基酸。
? 烷基鏈的結構分析對于分析添加劑、表面活性劑和脂質來說十分重要。利用HE-CID技術可以評估烷基鏈的長度以及雙鍵的位置。
? 在聚合物結構分析中，可以根據(jù)子離子質譜圖確認離子類型（加合離子）和端基質量。 結合在“Spiral”模式下得到的元素組成評估結果，可提高結構解析精度。
聚氧丙烯的子離子質譜圖
線性TOF選項
特點：
? 在線性TOF選項中，離子從離子源移動到檢測器時不受影響。
? 當離子在飛行期間經(jīng)歷源后衰變（PSD）時，產(chǎn)生的碎片離子和中性離子繼續(xù)按照破碎前的速度飛行。因此，在“Linear”模式質譜圖中，其檢測信號與未破碎離子信號相同。 所以，容易經(jīng)歷PSD的高分子量化合物可以在“Linear”模式下以高靈敏度進行測量。
? 將“Spiral”模式和“Linear”模式相結合，能夠進一步擴大可測量的分析物范圍。
用途：
? 可用于聚合物分子量分布的篩選。
? 可計算質量從幾千到幾萬的聚合物樣品分子量分布&多分散度。
? 能以高靈敏度測量分子量超過10,000 Da的大質量樣品，例如完整蛋白質。 可對容易經(jīng)歷PSD的樣品進行高靈敏度測量，例如蛋白質和多糖。
聚苯乙烯40K、100K和200K的質譜
性的聚合物分析軟件msRepeatFinder（選配）
SpiralTOF™-plus 2.0是聚合物分析的理想選擇
基于不同端基的聚合物或共聚物混合物的工業(yè)聚合物材料含有多種化合物。要掌握整體情況必須檢測所有成分，而這要求在廣泛的質量范圍內具有非常高的質量分辨率。此外，不僅要檢測基礎材料，還要檢測痕量成分，原因是為了獲得更高的功能性往往會混合多種聚合物和痕量添加物。
SpiralTOF™-plus 2.0解決方案憑借寬動態(tài)范圍和寬質量范圍內的超高質量分辨率，滿足了以上要求。 SpiralTOF離子光學系統(tǒng)的主要功能之一—消除離子產(chǎn)生的源后衰變（PSD），也在清晰質譜圖分析的過程中發(fā)揮著重要作用。
我們?yōu)榫酆衔锓治鎏峁⒆畹慕鉀Q方案，近年來解決方案的高功能性和可回收性不斷提高，這也使聚合物分析的解決方案變得越來越復雜化。
聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的質譜圖（m/z 2,000–9,000）
SpiralTOF™-plus 2.0實現(xiàn)了寬質量范圍內的高質量分辨能力，滿足了聚合物分析的要求。
更的質量成像分析
質譜成像最初是以蛋白質、肽等高分子量化合物為對象開發(fā)的技術。但隨著應用范圍的擴大，對脂質、藥物和代謝物等較小的分子化合物的分析已成為主流。 以往的反射式MALDI-TOFMS難以對源自基質峰值的小分子量區(qū)域進行測量。除此以外，質譜成像分析還會對樣品表面上的雜質成分進行觀測，由此也對觀察目標化合物造成了阻礙。因此，即使在小分子領域中，通過高質量分辨率獲取高選擇性的可靠的目標化合物空間分布信息也非常重要。另一個重點是，即使在測量面積大且不均勻的樣品表面時，也能長時間保持高質量分辨率和高質量精度。SpiralTOF™-plus 2.0是能夠滿足成像要求的MALDI-TOFMS，它擁有超高質量分辨率和長飛行距離，可地減少由于樣品表面不均勻而導致的質量分辨率損失。此外，它還支持高速質量成像分析。
小鼠腦組織切片的質譜成像
小鼠腦組織切片的平均質譜圖
PE：腦磷脂，PC：，GalCer：半乳糖基神經(jīng)酰胺
本分析是與大阪大學大學院理學研究生院附屬基礎理學項目研究中心前沿質量分析學研究小組共同研究的結果。
組織切片由大阪大學大學院工學研究生院環(huán)境、能源工學專業(yè)粟津研究室所提供。
聚合物的質譜成像
質譜成像可應用于聚合物。通過將兩種抗氧化劑Irgafos 168（BASF）和Irganox 1010（BASF）添加到聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）內，制備兩個點位。僅對右邊的點位照射紫外線，同時使用質譜成像使降解過程可視化。對于聚合物，可以使聚合物和添加劑的定量變化過程可視化。另外，還可以捕捉重均分子量和多分散度的變化。
PMMA、Irgafos 168、Irganox 1010的批量成像
蛋白質分析
蛋白質的詳細分析，不僅可以針對蛋白質本身，還可對使用進行酶消化分解之后生成的肽進行分析。使用肽質量指紋圖譜，還可進行蛋白質鑒定。
牛血清白蛋白（BSA）消化物的質譜圖和肽質量指紋圖譜的鑒定結果。
BSA消化物標準品（相當于500 amol）的質譜圖
| 量（fmol） | 匹配/搜索到的肽數(shù)量 | 序列覆蓋度（%） | MASCOT分數(shù) |
| 50 | 52/81 | 75 | 570 |
| 10 | 41/79 | 64 | 390 |
| 5 | 36/77 | 54 | 351 |
| 1 | 28/57 | 43 | 255 |
| 0.5 | 31/52 | 46 | 306 |
| 0.1 | 12/34 | 18 | 92 |
* RCSB PDB（）ID 1IGY （Harris, L.J., et al.（1998）J.Mol.Biol. 275：861-872）的三維結構是與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離子光學系統(tǒng)可實現(xiàn)從小分子到高分子全范圍精確質量測量。
在小分子區(qū)域中，因可觀測到來自以往自基質的峰值等，一般認為難以進行MALDI-TOFMS的測量。
綜合感冒藥的測量例
