Introduction to the CRL MassIntroduction to the CRL Mass Spectrometry Research Facilityp y y

Dr James McCullagh, 3rd October 2013Dr James McCullagh, 3 October 2013

IntroductionIntroduction

1 MS i1. MS overview2. People3 F ili i3. Facilities4. Locations5 O MS5. Open access MS6. Trained users MS7 R h ll b i7. Research collaborations8. Information, safety &

t i i h ttraining sheets.

Introduction to mass spectrometryMass spectrometry is an analytical technique which can be used for the identification, quantification and some structural , qelucidation of compounds. It does this through measurement of the mass to charge ratio of gaseous ions.

Identification – you can use this to determine what your reaction products are…

MSMS Quantification – you can use this to determine absolute yield or to investigate changes in metabolism for example – cancer metabolites. Whole PhD…

Structural studies –fragmentation studies using MS can lead g gto information about the structure – often used in conjunction with NMR

Mass Spectrometry Research Facilityp y y

17 MS systems4 full time staff4 different MS services

Acc Mass, High Res, Biological MS & Proteomics services

MS facility and staff are here to support Research in the CRL (Part II, DPhil, Postdoc and PIs).

James McCullaghHead of MS facility

James WickensServices Manager

Colin sparrowResearch Technician

Lingzhi GongResearch Technician

MS Labs: CRL basementMS Labs: CRL basement

Mass Spec St ff OffiStaff Offices

Research collabora

Open Accesscollabora

tion

• Proteomics

Access MS

• Small molecule open access• Protein open access

• Proteomics• PTM analysis• Metabolite studies

CRL Mass Spectrometry 

Facility

Trained user MS

MS services

• Accurate Mass Service• Instrument training• LC/MS • High Resolution Service

• Biological Sample Service• Proteomics service

• LC/MS• GC/MS• MALDI

Open Access MS systems in the CRLOpen Access MS systems in the CRL• Open access Mass SpectrometryA M S i• Accurate Mass Service

• High Resolution Service• Biological Sample Service• Biological Sample Service• Instrument Training• Collaborative research

Open Access 1: Small molecules

Two systems: 1) Small molecules2) Large molecules

• Familiarization training required• Sign up after these lectures.

Open Access 2: Large moleculesSign up after these lectures.

Open Access ESI: Lab 20.062

Two walk‐up instruments for electrospray samples in a suitable solvent introduced directly via an HPLC autosampler.

All samples to be run here firstAll samples to be run here first, unless they will not ionize by ESI.

Ground floor Lab 20.062

Further information about ESI and instruments can be found at: http://www.chem.ox.ac.uk/spectroscopy/mass‐spec/OpenAccess_allFiles/Open%20access_Front.html

1. Sample preparation: Read this verycarefully!carefully!

2. Sample submission – training provided. 

3 Results are found as a PDF on3. Results are found as a PDF onMassStore (\\Chem‐ds5\massstore)

4. Details about sample preparationand submission for the open accessand submission for the open accesscan be found on the MS website.

Data output and reports

CRL Mass Spectrometry 

Facility

MS services

• Accurate Mass Service• High Resolution Service• Biological Sample Service• Proteomics service

Accurate Mass and high resolution MS services

• Open access Mass Spectrometry• Accurate Mass Service

h l• High Resolution Service• Biological Sample Service• Instrument Training• Instrument Training• Collaborative research

For Accurate Mass Analysis of a novel compounds.

For failed Open Access analysis

Ground floor Lab 20.062 (same as open access)

Mass Spec Service: Sample SubmissionWhite excel spreadsheet:

‘Failed OA samples’Yellow spreadsheet:

‘Accurate Mass’p

White and ‘yellow’ forms found at: \\Chem-ds5\massstore

All sample submission forms b d l d d fcan be downloaded from

MassStore on the chemistry domaindomain.

Please fill out these forms accurately and fully – place in tray above fridge.

\\Chem‐ds5\massstore\Submission \ \Forms for Mass Spec Service

Label sample tube with Sample No. (MSS…..) for high resolution and ESI… for Accurate mass and place in white sample rack in the fridge

All results will be emailed to you using the email address provided on the submission form. Forms filled out incorrectly or with information missing will not be processed.

Biological Mass Spectrometry ServiceBiological Mass Spectrometry Service

• Open access Mass Spectrometry• Accurate Mass Service• High Resolution Service• High Resolution Service• Biological Sample Service• Instrument TrainingInstrument Training• Collaborative research

Protein and oligonucleotidemass confirmation

Biological Mass Spectrometry ServiceBiological Mass Spectrometry Service

• The biological mass spectrometry service provides LC/MS analysis of intact, de‐natured proteins, peptides and oligonucleotides. 

• The service runs weekly on Fridays.

• Contact James McCullagh in the first instance if you think you would like to use this service and familiarisation will be provided.would like to use this service and familiarisation will be provided.

• Further information about the biological service can be found on the MS website.

CRL Mass Spectrometry 

Facility

Trained user MS

• Instrument training• LC/MS• LC/MS• GC/MS• MALDI

Trained users instrumentsTrained users instrumentsLC/MS QUAD

• Open access Mass Spectrometry• Accurate Mass Service• High Resolution Service• High Resolution Service• Biological Sample Service• Instrument Training LC/MS TOFLC/MS TOFInstrument Training• Collaborative research

MALDI GC/MSLC/MS Triple QuadMALDI GC/MS

LC/MSLC/MSSeparation and mass detection of small molecules and protein ID via denatured LC/MS./

Basement 1st Floor

2x LC/tripple quads: Basement2x LC‐TOF 1st Floor

1 LC TOF B t

http://chem‐booking.chem.ox.ac.uk/booking/

1x LC‐TOF: Basement

GC/MS: BasementSeparation of volatile compounds with mass spec detection and 

MS/MS bilit

GC/ S ase e t

MS/MS capability

GC/MS using CiGC/MS using Ci & EI sources

http://www.chem.ox.ac.uk/spectroscopy/mass-spec/Training_allFiles/Training_Intruments.html

MALDI: BasementMALDI: Basement

Matrix‐Assisted Laser‐Desorption pIonisation (MALDI) is a lazer based ionisation method useful for id ifi i fidentification of:

•Peptides/proteins•Peptides/proteins•Oligonucleotides•Polymers. y•Small molecules.

Waters MALDI micro

http://www.chem.ox.ac.uk/spectroscopy/mass‐spec/Training_allFiles/Training_Intruments.html

Becoming a trained user

1. Discuss and agree your needs for MS with your supervisor.

2 Email or come and see Dr James McCullagh who will2. Email or come and see Dr James McCullagh who will arrange the training (~2 hours). 

3. This will enable you to book and use the instrument unsupervised.

4. You may not use any trained user instrument unless you have received training from a member of the MS staffhave received training from a member of the MS staff.

Research collaboracollabora

tion

• Proteomics• Proteomics• PTM analysis• Metabolite studies

CRL Mass Spectrometry 

Facility

O bit E ti Pl

Inert atmosphere MS

Research Instruments

Orbitrap Exactive Plus

InstrumentsSYNAPT ion mobility MS

S bl i i Probe MSStable isotope ratio mass spectrometry

Probe MS

Orbitrap Q‐Exactive

Protocol and Safety• No lab coats to be worn in any of the MS labs.

• Never remove or modify any part of the mass spectrometer system, sample inlet system or software. If something is not working properly please report to a member of the ms facilityworking properly please report to a member of the ms facility staff.

• Data you are responsible for you own data management. When using any instrument (except the open access) make sure you remove all your own data from the instrument y ycomputer hard drive within at least 1 week of acquisition. You may keep this data on MassStore.

• Please read safety information on the mass spectrometry website and all information provided at Mass Spectrometer t i lterminals.

http://www.chem.ox.ac.uk/spectroscopy/mass-spec/

http://www.chem.ox.ac.uk/spectroscopy/mass‐spec/

Further Informationu t e o at oPlease make use of the information available on the MS facility website where this presentation is posted (under the ‘News’ heading). 

CRL Mass spec websitehtt // h k/ t / /http://www.chem.ox.ac.uk/spectroscopy/mass‐spec/

Instrument booking pageInstrument booking pagehttps://intranet.chem.ox.ac.uk/booking/default.html

Mass Store (sample submission forms)\\Chem‐ds5\massstore\Submission Forms for Mass Spec Service

Open access familiarisation sessions

MONDAY 7th October: Small molecule open access trainingMONDAY 7 October: Small molecule open access trainingFor those who are not going to Organic NMR please sign up for the Inorganic sessions starting Monday morning.

Large molec le open accessLarge molecule open accessPlease contact Dr James Wickens in the first instance (MS services Manager) to arrange training.services Manager) to arrange training. james.wickens@chem.ox.ac.uk