Spectrométrie de masse en tandem et couplée

La spectrométrie de masse en tandem et les méthodes couplées combinent plusieurs étapes d'analyse de masse, ou couplent une séparation à un spectromètre de masse, afin d'accroître la sélectivité et d'obtenir des informations structurelles.

Definition

La spectrométrie de masse en tandem et les méthodes couplées sont des approches qui augmentent la sélectivité et l'information obtenues par l'analyse de masse en réalisant des étapes successives de sélection et de fragmentation de masse, ou en couplant une séparation chromatographique ou électrophorétique au spectromètre de masse.

Scope

Ce sujet aborde deux stratégies connexes : la spectrométrie de masse en tandem, où un ion précurseur sélectionné est fragmenté et ses produits sont analysés pour confirmer son identité ou sa structure, et les méthodes couplées, où la chromatographie en phase gazeuse ou liquide ou l'électrophorèse capillaire alimente un spectromètre de masse avec des analytes séparés. Il traite des modes de balayage tels que le balayage des ions produits, le balayage des ions précurseurs et le suivi des réactions sélectionnées (SRM), ainsi que de la puissance analytique obtenue en ajoutant une dimension de séparation.

Core questions

• Comment l'isolement et la fragmentation d'un ion précurseur améliorent-ils la spécificité et révèlent-ils la structure ?
• Qu'offrent les modes de balayage tels que le suivi des réactions sélectionnées (SRM) pour la quantification ciblée ?
• Pourquoi le couplage d'une séparation à un spectromètre de masse améliore-t-il l'analyse d'échantillons complexes ?
• Quelles sont les exigences d'interface qui se posent lors du couplage de la chromatographie en phase gazeuse ou liquide à la spectrométrie de masse ?

Key theories

Spectrométrie de masse en tandem

Une première étape d'analyse de masse isole un ion précurseur, la dissociation induite par collision le fragmente, et une seconde étape analyse les produits ; la transition précurseur-produit est hautement spécifique, permettant une identification fiable et une quantification très sélective et sensible par suivi des réactions sélectionnées (SRM).

Mechanisms

En spectrométrie de masse en tandem, les ions d'un rapport masse/charge choisi sont isolés puis fragmentés, généralement par collision avec un gaz neutre, et les ions produits résultants sont analysés en masse ; le suivi d'une transition spécifique précurseur-produit permet de rejeter les interférences et d'améliorer à la fois la spécificité et les limites de détection. Dans les méthodes couplées, les analytes séparés dans le temps par chromatographie ou électrophorèse entrent séquentiellement dans la source d'ions via une interface appropriée, de sorte que chaque composant produit son propre spectre de masse.

Clinical relevance

Ces méthodes combinées constituent l'épine dorsale de la bioanalyse quantitative et de la spectrométrie de masse clinique, incluant le suivi thérapeutique des médicaments, le dépistage néonatal, les tests antidopage et médico-légaux, ainsi que le profilage protéomique et métabolomique, car l'association de la séparation et de la fragmentation sélective confère à la fois sensibilité et certitude d'identification.

History

La spectrométrie de masse en tandem s'est développée parallèlement aux instruments multi-analyseurs, le triple quadrupôle introduit par Yost et Enke vers 1978 ayant rendu la dissociation induite par collision (CID) courante. Le couplage de la chromatographie à la spectrométrie de masse a commencé avec la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse et s'est considérablement étendu une fois que l'électrospray a fourni une interface pratique pour la chromatographie en phase liquide-spectrométrie de masse.

Key figures

• Richard Yost
• Christie Enke
• John Fenn

Seminal works

• gross2017
• deHoffmann2007

Frequently asked questions

Qu'est-ce que le suivi des réactions sélectionnées (SRM) ?

C'est un mode de spectrométrie de masse en tandem qui ne surveille qu'un ion précurseur spécifique et l'un de ses ions fragments ; comme les deux masses doivent correspondre, il rejette fortement les interférences et permet une quantification très sélective et sensible.

Pourquoi coupler la chromatographie à la spectrométrie de masse ?

Les échantillons réels contiennent de nombreux composants qui se chevaucheraient dans un seul spectre ; les séparer d'abord par chromatographie permet au spectromètre de masse d'enregistrer un spectre propre pour chacun, améliorant considérablement l'identification et la quantification des mélanges complexes.