新たな次元へ
研究を導く

Agilent 6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF

これまでにない詳細な情報が得られます

研究の目的が低分子やプロテインの特性解析であれ、代謝物検出量の向上であれ、食品安全性の確保であれ、Agilent 6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF なら、新しい次元の情報が手に入ります。

イオンモビリティ質量分析により、LC/MS 分析にオーソゴナルな分離次元が加 わります。比類のない選択性と感度を備えた 6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF なら、きわめて複雑なサンプルでも、確実な検出と同定を行い、精度の高い特性分析を行うことが可能です。

高感度な LC/MS Agilent 6560 は、以下の分析で威力を発揮します。
– サイズ、形状、電荷にもとづく分子と異性体の確実な分離– 衝突誘起アンフォールディング（CIU）によるプロテインやその他の分子の構造における変化の観察– 標準試料なしで第 1 原理測定による衝突断面積（CCS）の計算– 低エネルギーのドリフトチューブデザインを使用した、ガス相での分子の未変性状態の維持– 感度とダイナミックレンジを大幅に向上させるマルチプレクス（多重処理）– 取り込みスピードに関係ない最大 250 のイオンモビリティ分解能

研究者たちは、これらの課題に 6560 高分解能質量分析計で取り組んでいます。

2

未解明の課題を解明する
イオンモビリティにより、複雑なサンプルの全容が明らかに

生体マトリックスには 多くの化合物 が含まれており、それらはオーバーラップしています。特 に広範囲 にわたる存在量で、高分解能質量分析でこれらの化合物を必ず分離できるわけではありません。イオンモビリティは別の次元の情報を追加することができ、他の方法では不可能なイオンの分離に有用です。

49400

0
22.7

23.4

Drift Time(ms)

25.5

26.2

850

1330000

0
Drift Time(ms) 37.5 42.25

400

250

m/z

400

m/z

700

700

850

17.5 22.5

0

ドリフト時間に対して m/z をプロットしたこの図では、20 種のリファレ
ンスのペプチドを添加したマウス血漿サンプル由来のトリプシンペプチ

250

2430000

ドの分離を示しています。サンプル
は 15 分間の LC 分離ののち、IM
Q-TOF で分析しました。

この図は、10 のユニークなペプチドが分離され、同定された 3-D プロット

領域の拡大図です。

26600

0

3

細部を明らかにする感度により、分離困難な分析対象成分を分離
6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF の特徴

この機器では、液体クロマトグラフィーと質量分析にイオンモビリティが組み合わされています。
イオンモビリティ研究の第一人者で、ASMS Bieman メダリストである Erin Baker 博士がアジレントと共同でこのシステムに取り組みました。

という事例は多くあります。
「わからないことが、結局は最も重要なことだった、

このシステムなら、サンプルの持つあらゆる情報を明らかにすることができます」と Baker 博士は語っています。

ある分子と別の分子と同じ質量電荷比を持ち、きわめて低濃度で存在する場合、
このシステム以外のテクニックで検出するのはほぼ不可能です。

低濃度ペプチドの検出は、Baker 博士をはじめとする科学者が「干し草の山から 1 本の針を見つける」と表現するほどそうした分析では、感度が重要となります。
タンパク質の形状と確認が、臨床研究
難しい分析です。
多数の事例において、において重要な手がかりとなります。

タン
質量分析では、存在するタンパク質の種類はわかっても、形状まではわかりません。
「イオンモビリティを用いれば、パク質がもつれた形状になっているのか、広がっているのか、あるいは何らかの形で変形しているのかがわかります」とBaker 博士は述べています。
「これはきわめて重要な情報です」

アジレントの新しい LC/MS を使えば、多くの詳細情報をきわめて短時間で得ることができます。

「このシステムなら、サンプルの持つあらゆる情報を明らかにすることができます。イオンモビリティを用いれば、きわめて低濃度の分子でも検出できます。以前は ng/mL の濃度レベルで分析していましたが、いまでは高pg/mL の濃度レベルで分析しています」– Erin Baker、ノースカロライナ大学チャペルヒル校、
准教授

4精密さが新たな研究の可能性を広げます「Agilent 6560 のおかげで、以前は困難に思えた課題でも解決できる能力が得られています」

メリーランド州ベセスダにある米国立衛生研究所の名誉研究員を務める Alfred Yergey 博士は、Agilent 6560
イオンモビリティ Q-TOF LC/MS システムを高く評価しています。

980
978

m/z

976
974
972
970
968
30

40

50

60
70
Drift time (ms)

80

90

100

シクロデキストリンのポジティブモードのスペクトル、測定時の CCS 値やスタンダードは不明。

5

信頼性と操作性に優れた確かな機器
6560 イオンモビリティ LC/QTOF は、第 1 原理測定により、構造に関する非常に根本的な疑問に対応できる、初の市販より深く理解することができます。
機器です。
確実かつ簡単に、複雑な生物系の機能と仕組みを、

Yergey 博士は精度の高さについて、次のように評価しています。
「この装置で衝突断面積（CCS）を計算すると、信頼性の高い数値が得られます」

他のイオンモビリティシステムの場合、科学文献などで確立されている同様の化合物の CCS と比較して、測定で得られた

その点が大きな障害になります。
結果を校正する必要があります。
確立された CCS がまだ存在しない分子の場合には、「このツールで得られた分析結果 は、第一原理をもとに正当性を裏づけることができます」。
「この装置の挙動 は、ガス
相イオンケミストリの長い歴史を踏まえて予想される挙動とまったく同じです」

6

「この装置は、新たなさまざまな種類の実験のアイディアを想像することが可能なツールです。
これは基本的にこの装置が出てくる前では想像さえできなかった形で、ガス相イオンケミストリを詳しく調べることが可能になりました」― Alfred Yergey 博士、名誉研究員、
国立衛生研究所、

メリーランド州ベセスダ

976.5
976

976
975.5

975

975
974.5
974

974

973.5
973

973

972.5
972

972

971.5
971

971

970.5
970

970

969.5
969

969

968.5

20

200000 150000 100000 50000
Mass-to-charge (m/z) vs. count

30

40

50

60

70

80

90

Drift time (ms)
x105
2
1
0

18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96
Counts vs. drift time (ms)同じ化合物（シクロデキストリン）のプロトン化した形状と脱プロトン化した形状の陽イオンおよび陰イオンの窒素ドリフトデータ。ポジティブおよびネガティブモードのCCS 計算で精度 2 % 以内の CCS 値が示されています。A）ポジティブモードにおいて良好に分離された 1 つのドリフトピーク。B）ネガティブモードの 2 種類のピーク（1 価単量体と 2 価二量体）。下の強度ピークには 2 種類の配座異性体が含まれています。二量体が 2 つの配座異性体として存在することを示していると考えられます。

7

未知を探索：複数の「オミクス」の発見ツール

遺伝子やタンパク質、代謝物の相互作用を研究している生物学者にとって、Agilent 6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF は、研究を強力にサポートするツールとなります。

テネシー州ナッシュビルにあるバンダービルト大学の John McLean 博士にお話をうかがいました。
博士は、同大学の構造質量分析研
この研究所では、究所の所長を務めています。
生物学、免疫学、病理学などの科学分野の実験を行っています。

「システム生物学の大きな問題は、生物学の小さな事象、小さなネットワークを解明するために、無数の実験をしなければならないということです」と博士は述べ、次のように説明しています。
タンパク質の発現レベルの変化を検出するために、何時間「プロテオミクスでは、も待つ必要があります。
メタボロミクスでは、生物学的状態の有効な指標となりうる生物学的反応を迅速に反映した分析結果が一方、そうした条件と一緒に発現する分子を調べる必要があります」
得られます。
例えば、病態を解明しようとする場合には、

このような点において、6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF は真価を発揮するのです。

8

複数のオミクスをまたぐ実験データのマッピング
A
500
500

シグナルが密集した領域の拡大図
シグナルが密集した領域の拡大図

B
350
350

プロテオミクス分析用に
プロテオミクス分析用に抽出した領域
抽出した領域

脂質
脂質
330
330

リピドミクス分析用に
リピドミクス分析用に抽出した領域
抽出した領域300
300

Collision Cross Section (A22)
Collision Cross Section (A )Collision Cross Section (A22)
Collision Cross Section (A )

B
400
400

グリコミクス分析用に
グリコミクス分析用に抽出した領域
抽出した領域

ペプチド
ペプチド
炭水化物
炭水化物

310
310

290
290

270
270

250
250

200
200
500
500

IM-MSスペースの配座マップ
スペースの配座マップ
IM-MS

230
230
1000
1000

1500
1500
Mass-to-charge
Mass-to-charge

2000
2000

A）脂質、ペプチド、炭水化物を含むサンプルを MS に直接導入し、衝突断面積と m/z を用いて 2-D IM Q-TOF 分析により識別しました。配座空間マップにより、生体分子クラスの 違 いをもとに複雑 な 混合物 を分離することができます。

フロントエンドでのサンプル解析はほとんど必要ありません。*

700
700

800
800

Mass-to-charge
Mass-to-charge

900
900

1000
1000

B）高密度のシグナルが得られた領域の拡大図。m/z 測定のみで各イオンシ

グナルを識別するのは困難です。しかし、IM Q-TOF の構造分離機能を組み合わせれば、データを化学クラス固有の領域に割り当てることができます。** May, J.C., et al.Anal Chem 2014 (Feb 18, 2014; 2107-2116).Conformational Ordering of Biomolecules in the Gas-Phase: Nitrogen Collision Cross-Sections Measured on a
Prototype High Resolution Drift Tube Ion Mobility-Mass Spectrometer.

9「イオンモビリティと質量分析を組み合 わせることで、プロ

テオミクス研究やゲノミクス研究⸺あらゆる「オミクス」

研究⸺の枠が打ち破られ、ターゲットを定めず、先入観にとらわれない分子群の研究が可能になりました」― John A. McLean, Stevenson
化学教授、

バンダービルト大学、

ナッシュビルバンダービルト大学の McLean 博士のチームは、複数の研究テクニックを組み合わせることで、目覚ましい成果を上げています。チームは、長年にわたって独自のシステムを構築しています。そのシステムにおいて、さまざまな種類の分子を識別する際の鍵となる指標が、分解能です。

「私たちの経験からいえば、配座空間の化学物質群を識別するためには、20 を超える分解能が必要ですが、アジレントのプラッ
トフォームでは、場合によっては 80 の分解能が得られます。そのため、分子分布に含まれる微細構造を識別し、分子クラスを正確に割り当てることができます。例えば、スフィンゴ脂質とグリセロリン脂質といった分子のサブクラスを識別することが可能です」と、McLean 博士は述べています。

クラス全体の構造異性体は、分解能が最大 50 ～ 60 の従来のドリフトチューブで分離できます。クラス内で構造異性体を分離するには、150 ～ 200 のさらに高い IM 分解能が必要で、これは高分解能の逆多重化により得ることができます。シス / トランス異性体と立体異性体を分離するには、さらに高い IM 分解能が必要になります。CCS の精度はドリフトチューブイオンモビ

リティシステムで実証されており、近接して溶出する異性体を分離する場合にその重要度がさらに高まります。多くの場合にこれらの化合物は、互いに 1 ～ 3 % に収まる CCS 値をもっているからです。フルスペクトルに対しては、CCS 精度 0.3 % 未満のノンターゲット分析ワークフローが推奨されます。感度と分解能の向上により、複雑な混合物からより多くの化合物を見つけられるようになります。

McLean 博士によれば、複数のオミクスをまたぐこの技術は、ほかの研究者をしばしば驚かせているそうです。

「この技術は、生物学分野で大きな注目を集めることになるでしょう」

10

CCS スケールの調査

クラス全体の

クラス内の

異性体

異性体

構造

平方 Å の分離

分解能（50 % 谷）CCS 精度（標準化が必要）

10 %

3%

15

50

HRdm

立体

シストランス

構造

異性体

異性体

1%

0.3 %

0.1 %

150

500

1500

0.3 %

0.1 %

Tunemix 標準- DTIMS

10 %

3%
≤ 2 % CCS

（従来の引用）1%≤ 1 % CCS

≤ 0.3 % CCS（フルスペクトル
ノンターゲット分析の目標）

異なるタイプの異性体には、より高い IM 分解能が必要になります。同じことが、CCS 精度が非常に重要な同定の場合にも当てはまります。

11バイオ医薬品の特性解析

不可能へのアプローチ―迅速で信頼性の高いバイオ医薬品開発

長年にわたり、創薬プロセスは継続的に洗練化されてきました。しかし、多くの技術的進歩にもかかわらず、基本的な手法はほぼ変化していません。したがって、「新たな医薬品の開発の手法を根本的に変える時期ではないか？」という声が上がっています。

ミシガン大学の Brandon Ruotolo 化学教授のチームも同様の考えをもっており、そのための適切 なツールである新しい

Agilent 6560C イオンモビリティ LC/Q-TOF を所有しています。衝突誘起アンフォールディング（CIU）は、タンパク質医薬品やターゲットの安定性を迅速に評価できます。一般的に、タンパク質ベースの医薬品は、効能と安全性を保つために可能な限り安定的でなければなりません。CIU の大きな利点は、精製されたタンパク質を大量に消費することなく、安定性の情報を入手できることにあります。CIU により、数分で安定性を評価でき、従来の技術とは桁違いに迅速にプロセスを完了することが可能です。数千のタンパク質ベースの新薬候補物質を簡単にスクリーニングし、情報量が豊富なデータが得られます。
それにより、創薬パイプラインが改善され、迅速化されます。

CIU の実験は続けられ、Ruotolo 教授は初期のデータをタンパク質構造の「フィンガープリンティング」と表現しています。

「当初、ほとんどのデータは、特定の構造的特徴と結び付けることはできませんでした。実験を通じて、内部温度の変化により、タンパク質のサイズが増加することを知っていただけでした」Ruotolo 教授は続けて、次のように述べています。
「しかし

現在は、一部の構造的情報を得ることが可能です」

6560C は、広範な質量と構造状態において各種タンパク質とタンパク質複合体を調査できるパワフルなプラットフォームであることが実証されています。CIU アッセイは非常に感度が高く、ジスルフィド結合、アンフォールディング、共有結合の変化に基づきバイオシミラーとタンパク質を識別します。高い信頼性で、さまざまな IgG サブクラスのジスルフィド結合の箇所を識別できます。IgGs は生物製剤タンパク質を作るためのスキャフォールドとして使用されるため、これは医薬品の開発に有用となるでしょう。

12

「構造変化 のパターンを加 えられたエネルギーの 関数 として 記録しました。次 に、細胞ストレスやリガンドとの結合を経た他のサンプルと比較し、これら 2 つの間におけるデータの変化を確認しました。CIU データ解析は多くの場合に、サンプル間で多くの参照を行います。標準的 なタンパク質のデータは 未知化合物から結論を導くため、非常 に高い再現性 が求 められます。6560C はこの点 において優 れています」― Brandon Ruotolo、化学教授、

B

120

C

110

D

90
80
200

240

300

350

400

450 200240

D

Collison cross section (DTCCSN2,nm2)

Collision voltage (V)Collison cross section (DTCCSN2,nm2)

350

400

450 200

240

300

350

400

450

Collision voltage (V)

E

120

F
G

110
100
90
80
200

240

300

350

400

450 200

240

300

350

400

450 200

Collision voltage (V)

300

350

400

450

Collision voltage (V)

H

120

240

0.80
110
0.60
100
0.40

1.00
90

0.20
80
0.80
200

240

300

350

400

450 200240

Collision voltage (V)

100

400

450 200

240

300

350

400

450 200

Collision voltage (V)

240

300

350

400

Collision voltage (V)

450

350

400

0.06

0.00

0.04

90

0.02

80

0.10
200 240

300

350

400

450 200

240

300

350

400

450 200

Collision voltage (V)

0.08

240

300

350

400

lgG1k
lgG2k
lgG4k

lgG2k

lgG4k

5.0±0.7

27.0 ± 0.3

20.8 ± 0.7

4.2 ± 0.3

33.1 ± 0.5

450Collision voltage (V)

H

120

I

0.06

110

0.04

100

0.02
90
0.00
80
200

0.00

0.10

240

300

350

400

450 200

240

300

350

400

450 200

Collision voltage (V)

240

300

350

400

Collision voltage (V)CIU フィンガープリント RMSD（%）

lgG4k

5.0±0.7

lgG2k

lgG4k

27.0 ± 0.3

20.8 ± 0.7

4.2 ± 0.3

33.1 ± 0.5
5.0 ± 0.3

CIU 実験の結果図 A ～ C：IgG1 Kappa、IgG2 Kappa、IgG3 Kappa の CIU カーブ。図 D ～ F：IgG1–3 Kappa の複数回の繰り返し分析の CIU カーブ平均二乗平均
J図 G ～CIU
フィKappa
ンガープリン
RMSD（%）と IgG2–4トを比較した CIU カーブ平均 RMSD 値。図は総 IgG の Kappa の比較プロットを示しています。
平方偏差（RMSD）値。
I：IgG1
Kappa

lgG1k

450

0.08

lgG2k
350

300

Collision voltage (V)

0.20

lgG1k
300

240

100

80

Collision voltage (V)450 200

F

lgG1k

240

400

110

90

200

350

E

120
0.40

J

110

300

Collision voltage (V)Collision voltage (V)

I

1.00

C

Collision voltage (V)Collision voltage (V)G

300

Collision voltage (V)Collison cross section (DTCCSN2,nm2)

100

B

120

0.60

Collison cross section (DTCCSN2,nm2)

A

Collison cross section (DTCCSN2,nm2)

A

Collison cross section (DTCCSN2,nm2)

ミシガン大学

5.0 ± 0.3

13

450

0.00

画期的な技術をベースにした設計

100 年以上前からある分離テクニックが注目されているのはなぜでしょうか。最近になってからようやく、多くの革新技術により、その真の潜在能力が明らかになりはじめているからです。

均一電場ドリフトチューブと組み合 わせた最新のイオンファネル技術 は、パシフィック・ノースウェスト国立研究所（PNNL）のRichard Smith 博士により開発されました。高分解能質量分析計と組み合わせたイオンモビリティで、50 倍以上の感度向上を実現しました。

6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF システムでは、独自のイオンファネル設計により、この技術がさらに進化しています。デュアル

ファネルアセンブリは、サンプル濃縮用のフロントファネル、トラッピングイオンファネル、ドリフトチューブ、集束用のリアーファネ
ルで構成されています。これらはすべて、イオン源から Q-TOF 高分解能マスアナライザまでのイオン透過率を高めるように設計されています。

均一電場イオンモビリティ設計は何年も前からあります。しかし電気力学的ファネルが採用されておらず、イオンロス率がきわめて高くなってしまう（> 99.9 %）という欠点がありました。

アジレントの設計したドリフトファネルは、光路の各セグメントで確実にイオンを保持します。その方法とは？電気力学的イオンファ
ネルのあらゆるセグメントで注意深くイオンを集束させるのです。この設計により、スタンドアロン型の高分解能 Q-TOF LC/MS

機器と比較し、イオンシグナルのロスが 2 分の 1 に抑えられます。

さらに、厳密なオーソゴナル （直交型）エレクトロスプレーの Agilent JetStream イオン源を組み合わせた Agilent iFunnel 技

術により、他のデュアルファネル設計を凌駕する堅牢性が実現しています。このような設計により、荷電していない種やイオンクラ

スタの透過が最小限に抑えられ、バックグラウンドノイズが減少します。

14

「イオンファネル技術は、API の導入以降で最も重要な MS の革新技術となる可能性があります。基本的な感度と検出下限に画期的な進化をもたらすことで、従来の質量分析計をはるかに上回る性能が実現します」–

Richard Smith 博士、イオンファネルの発明者

一台のシステムで、3 つの分離次元をすべて活用
6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF は、1200 Infinity シリーズ HPLC、イオンモビリティ、高分解能の精密質量 Q-TOF LC/MS システムのパワーを兼ね備えています。そのため、科学研究の対応力を簡単に広げることができます。

VacShield– 真空を開放することなくキャピラリの取り外しが可能。
CIU– 構造特性解析のための衝突誘起アンフォールディング。
多重化（マルチプレクス）– 高いダイナミックレンジと感度、大幅に向上した IM 分離能、および後処理アルゴリズム。

構造異性体の分離– 高分解能イオンモビリティ分離により、分子構造やペプチド
およびタンパク質の立体配座の研究が容易に。

– リファレンススタンダードまたはキャリブレーションテーブルを用いない、分子サイズの直接測定（衝突断面積による測定）。

ピークキャパシティの向上– UHPLC、イオンモビリティ、質量分析の複合的な威力を用いた、複雑な混合物中の各成分の分離。

– ダブルグリッドトラッピング技術による最適なイオンモビリティ分離。
– 高分解能逆多重化による、感度、ダイナミックレンジ、分解能を向上するための多重化処理。

微量成分の検出および確認– 電気力学的ファネル技術を用いた、複雑なマトリックス中の
低フェムトグラム域成分の容易な検出。

– All Ions MS/MS による確実な化合物確認。

タンパク質構造の保存– ガス相ペプチドおよびタンパク質構造の分析が容易。

– イオン加熱効果を最小限に抑えて、分子構造を保存。

15

ピークキャパシティが大幅に向上

液体クロマトグラフィー、質量検出、イオンモビリティというオーソゴナル （直交的）な分離テクニックを組み合わせることで、全体のピークキャパシティが大幅に向上します。したがって、さまざまな種類の分子をより効率的に分析することが可能です。

複雑なサンプルの詳細分析の場合、液体クロマトグラフィーだけでは、多数の化合物を完全に分離できないこともあります。

その後に高分解能質量分析を実施しても、同重体化合物を十分に分離および同定できないケースもあります。6560 イオンモ

ビリティ LC/Q-TOF を使えば、ガス相イオンモビリティ分離が追加されるため、分析のピークキャパシティが劇的に向上します。

つまり、かつてないほど多くの化合物や成分を分離し、検出することができるのです。

16

複雑なグリカンの正確な構造解析

グリカンの MS 分析に大きな関心が集まっています。これらの生体分子は生物学的および疾患のプロセスに関与しており、バイオ

マーカーとして機能します。バイオ医薬品の重要な成分であり、幼児の栄養に影響を及 ぼします。その構造的な複雑さのため、TOF-

MS により正確なグリカン構造を同定することは困難です。TOF-MS および DTIMS に多重処理と HR-逆多重化を組み合わせることで、より速く、より簡単な代替手法となります。

N-アセチルグルコサミン

シアル酸

フコース

ガラクトースマンノース

N-グリカンの構成要素の単糖類はさまざまな配列や架橋に結合でき（左）、多くの異性体を含む、多数のグリカン構造の候補を生成できます。
通常、分子構造の図は、構成要素と結合のアノテーションの記号を使用することで単純化して示されます（右）。1

高分解能グリカン配座異性体分布フィンガープリンティング

炭水化物の構成成分の柔軟性により、グリカンは複数の安定的なガス相立体配座となることができ、これは DTIMS により分離できます。これらの再現性の高い配座異性体分布は、各グリカンに対して固有のフィンガープリントを示します。2 これらのフィンガープリ

ントを含むデータベース、精密質量測定、CCS 値を組み合わせて使用し、多段階 MS 実験を行うことなくグリカン構造を同定することが可能です。

498.1Å
37.6
x105Counts543
2509.0Å
38.4

1
0497.1Å
37.5

x105Counts3
2

487.6Å
36.8

506.7Å
38.1

1
0

36.5

37

37.5

38

513.6Å
38.5
38.5

Counts vs. drift time (ms)

HR 配座異性体分布フィンガープリントおよび CCS 値による、異性体 N-グリカンの識別。N-グリカンの還元末端を 2-アミノ安息香酸により誘導体化

し、[M-2H]2- イオンとしてネガティブイオンモードで測定しました。

17

インソース活性化および HR-DTIMS

インソース活性化の後に形成される、糖鎖断片の DTIMS により、正確なフコースの位置3 やシアル酸結合の種類など、詳細な構造情報を取得できる可能性があります。フラグメントイオンの CCS 値を測定し、これらを参照データと比較することにより、MS3 測定の必要なく、異性体フラグメントイオンを識別できます。

質量スペクトル：（32.3 ～ 39.8 ms）

B3

質量スペクトル：（32.3 ～ 39.8 ms）
質量スペクトル：（32.3 ～ 39.8 ms）

Counts vs. mass-to-charge (m/z)

BHR
3 ドリフトスペクトル：（656.6–659.9 m/z）

Counts vs.
mass-to-charge(m/z) (m/z)
Countsvs. mass-to-charge

HR ドリフトスペク
トル：
HR ドリフトスペクトル：（656.6–659.9
m/z）（656.6–659.9 m/z）

1000000

500000Counts vs. drift time (ms)Drift time (ms) vs. m/z

1000000 1000000
500000 500000
vs. (ms)
drift time (ms)Counts vs.Counts
drift time

time
Drift timeDrift(ms)vs. (ms)
m/z vs. m/z

シアル酸結合のみが異なっている（α2,3 または α2,6、挿入図の構造を参照）、2 つの混合異性体 N-グリカンのインソース活性化後に取得された（HR ド

リフトスペクトルの 34.8 と 36.4 ms における） B3 フラグメントイオンの分離。N-グリカンの還元末端を 4-アミノ-N-2- （ジエチルアミノ）エチル-ベンズア
ミドにより誘導体化し、インソース活性化し、ポジティブイオンモードで測定しました。2つの B3 フラグメントイオンの m/z 値は同じですが（m/z 657.24
で [M+H]+）、これらはドリフトチューブでの移動度により分離でき、CCS 値によってシアル酸結合の様式を識別することが可能です。

1. Damerell, D. et al.The GlycanBuilder and GlycoWorkbench Glycoinformatics Tools: Updates and New Developments.
Biol.Chem.2012, 393（11）, 1357-62.
2. Sastre Torano, J. et al.Identification of Isomeric N-Glycans by Conformer Distribution Fingerprinting Using Ion Mobility
Mass Spectrometry.Chem.Eur.J. 2021, 27（6）, 2149-2154.

3. Sastre Torano, J. et al.Ion-Mobility Spectrometry Can Assign Exact Fucosyl Positions In Glycans and Prevent
Misinterpretation of Mass-Spectrometry Data After Gas-Phase Rearrangement.Angew.Chem., Int. Ed.Engl. 2019, 58（49）,
17616-17620.

18

All Ions 測定: 低濃度化合物を迅速に検出

All Ions フラグメンテーションはアジレントのすべての高分解能 LC/Q-TOF 機器で使用できます。この All Ions 技術とアジレ

ントのパーソナル化合物データベースおよびライブラリ（PCDL）と組み合 わせることで、複雑な混合物に含まれる化合物のスクリーニング分析で高い信頼性をもたらします。

従来のデータ依存型 MS/MS 分析では、しばしば低いアバンダンスのピークが見落とされてしまいますが、All Ions フラグメ

ンテーション分析では、イオン源で生成されるすべてのイオンが直接コリジョンセルへ 入り、フラグメンテーションされます。
その後、データ解析ソフトウェアが PCDL の MS/MS スペクトルを用いて、サンプル中に存在する化合物を確実に抽出します。

イオンモビリティと組み合わせると、Agilent All Ions フラグメンテーションはさらにパワフルになります。イオンドリフト時間が新たな分離次元をもたらし、サンプルの複雑さが低減され、低濃度化合物の検出が強化されるからです。それにより、化合物
同定の不確実性が低減されるとともに、微量化合物の検出下限が向上します。

19

x10 7
2
1

4

5

6

7

8

9

2

10

3

11

4

5

12

6

13

7

14

8

15

9

16

10

17

11

12

18

17

18

19

20

21

22

(Counts
acquisitiontime
19
20 vs. 212223 (min)
24

13

14

15

16

25

26

27

28

29

23

24

25

26

27

28

29

(Counts vs. Acquisition Time (min)
35

31.32

30

31.32

35
32.5

35

30
25

25.18

27.5 30

20

25 25

20.26

20

20

20.26

22.5
17.5

4000000

200

00000

200

2000000

400

400

600

600

800

800

1000

1000

1200

4

A

3

4

2

3

1

2

0

200

1
0

B

200

300

400

2.5
500
2

600

300

700

400

800

500

900

600

1000

700

1100

800

1200

900

1000

1100

1200

1300

1000

1100

1200

1300

1300

1.5

2.5

1

2

0.5

1.5

0

1

200

300

400

500

600

700

1000

1100

800

900

0.5
0

200

300

400

500

600

700

800

900

1200

1300

Agilent All Ions フラグメンテーションを使用して、タンパク質消化における低濃度ペプチドを測定しました。LC 分離マップの星印のついた

ピークに存在する 6 ～ 7 種 ペプチド成分が、ドリフトタイムヒートマップで分離されています（挿入図）。これらの化合物は、LC およびMS のみでは検出し同定することはできませんでした。

A：星印のついたピークの 30 V におけるフラグメントイオンスペクトルの概要。B：20.26 ms における三重電荷 HLVDEPQNLIK ペプチ

ドのドリフト分離フラグメントイオンスペクトル。

20

1200

ノンターゲットメタボロミクスCCS 値による分子アノテーションの向上

ノンターゲットメタボロミクス研究における最大の分析課題の 1 つは、どのように未知化合物の分子アノテーションの信頼性を向上させることができるか、ということです。現在の方法では、精密質量、同位体パターン、MS/MS スペクトルなどの分子記述子により、一定の分析確度で暫定的に分子を識別します。イオンモビリティ質量分析（IMS）と、文献に記載の衝突断面積（CCS）値を用いて、未知化合物の構造特性解析に役立つ新たな形態の分子アノテーションを提供します。

Agilent 6560 プラットフォームの均一電場ドリフトチューブによって生成された CCS 値により、ラボ間で、優れた精度でこれらの分子記述子を翻訳できます。この場合、アデノシンはノンターゲットプロファイリングの実験で算出された精密質量と CCS

値のみをベースとしているため、未知の代謝物をアノテーションすることができました。2 つの配座異性体は、プリン核酸塩基の複数のプロトン化部位を起因とする可能性が高いです。ノースカロライナ州立大学の Erin Baker のラボで算出された CCS

値は、バンダービルト大学の John McLean ラボが公開した参照値との一致を示しました（差異 0.2 % 未満）。

内因性代謝物（黄色の境界線内の値）と比較して、重同位体標識代謝物（ピンク色の境界線内の値）の CCS と配座異性体
分布はほぼ同じであり、それにより分子帰属の信頼性が向上しています。

Conformer/Isomer Analysis

精密質量Counts (x104)4

組成式

m/z 268.1043

3

C10H3N5O4

アデノシン[M+H]+

2

161.4 A2
155.8 A2

1

Compendium CCS

161.6 A2

155.5, 161.6A2

0[M+H]+

155.7 A

2

21.5
13

21
Drift time (ms)

20.5

12

20
19.5

ナル
C シグ

266

268

270

272

ナル
C シグ

274

276

280

282

Mass-to-charge (m/z)

データ出典：Erin Baker、ノースカロライナ州立大学

21

サイズと形状による分子の分離

ポリマー、タンパク質、ペプチド、脂質、バイオ医薬などの特性分析では、化合物のサイズと形状の尺度となる衝突断面積（CCS）の値が重要になります。そうした分

析では、CCS 値により、形状の異なる異性体や同じ構造を持つ分子と複合体を識別できるケースもあります。

CCS 値はイオンモビリティ測定により得られるものです。アジレントが採用した独自の設計により、均一電場ドリフトチューブを用いて直接計算することが可能になっています。

Agilent 6560 イオンモビリティ LC/Q-TOF を使えば、精度 <2 % 以内の CCS 測定がルーチンで行えます。このシステムの均一電場ドリフトチューブでは、分析パラメータ（圧力、温度、電場）が精密に制御され、イオンモビリティ分析全体で維持されます。

CCS リファレンススタンダードの作成

アジレントのチューニング混合試料を使用した CCS リファレンススタンダード
混合試料の

CCS

% RSD

チューニング118

121.30 ± 0.20

0.17 %

322

153.73 ± 0.23

622

CCS

%RSD

112

108.23 ± 0.20

0.19 %

0.15 %

301

140.04 ± 0.29

0.21 %

202.96 ± 0.27

0.14 %

601

180.77 ± 0.21

0.12 %

922

243.64 ± 0.30

0.12 %

1033

255.34 ± 0.32

0.13 %

1221

282.20 ± 0.47

0.17 %

1333

284.76 ± 0.31

0.11 %

1521

316.96 ± 0.60

0.19 %

1633

319.03 ± 0.70

0.22 %

1821

351.25 ± 0.62

0.18 %

1933

352.55 ± 0.27

0.08 %

2121

383.03 ± 0.64

0.17 %

2233

380.74 ± 0.31

0.08 %

2421

412.96 ± 0.58

0.14 %

2533

412.99 ± 0.31

0.07 %

2721

441.21 ± 0.59

0.13 %

2833

432.62 ± 0.35

0.08 %

タイプ

混合試料

アジレントのチューニング混合液をベースとした CCS 参照標準の作成は、参照システムを使用したラボ間の調査と、追加のラボにおける他の 3 つのシステムにより行いました。ポジティブおよびネガティブモードの両方で、3 日間にわたって 4 つのチューンモードを使用して、すべてのラボでデータを取得しました。参照システムで、測定の再現性条件の下で取得された CCS 値に対応する RSD は、すべてのチューニング混合液のイオンに対して 0.22 % 未満であることが確認されました。この包括的な評価は、これらの参照 CCS 値を、汎用的な単一フィールド測定のためのキャリブラントとして使用し、広範な CCS 標準化に対応する参照値として提示する目的で実施されています。

22

イオンモビリティデータの可視化：

分析結果の解析を容易にする MassHunter ソフトウェア

Agilent MassHunter ソフトウェア、IM-MS ブラウザ および Mass Profiler を使えば、モビリティ /質量ドメインデータを解析し、精密な衝突断面積を簡単に測定することができます。

MassHunter ソフトウェアの特長：– ハイクオリティな画像。データを明確に提示します。

– 直観的、双方向的にリンクされたナビゲーション。細部の解析も容易です。

– すべての 3 つの次元の分離を同時に表示。状況に応じてデータを明確に提示し、多次元空間の視覚化を支援します。
– あらゆる次元のデータを簡単にフィルタリング。双方向的なデータ閲覧や自動処理が簡単になります。

– 動的なデータ表示。データファイルのあらゆる場所のデータ、または各データファイル間のデータを比較することができます。
– 簡単で直接的な衝突断面積計算。化合物種に応じたキャリブレーションは必要ありません。

23

10 年間の価値を保証

アジレントは、品質システム設計および製造に関して、比類のない業界水準を誇っています。アジレント
バリュープロミスには、その信頼性の高さが反映されています。アジレントバリュープロミスは、アジレントのクロマトグラフィー、質量分析計、分光光度計などの製品のご購入日から 10 年間、製品の性能を保証する
もので、アップグレードの際には、製品の残存価値に見合った導入プランをご提案します。投資による利益を最大限に高めながら、システムを変わらぬ価値で末永くご利用いただけます。

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カストマコンタクトセンタ

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本製品 は 一般的 な実験用途での使用を想定しており、医薬品医療機器等法に基づく登録を行っておりません。
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RA44952.3760648148

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Printed in Japan, March 29, 2023
5991-3640JAJP