タンデム質量分析法とハイフネーション質量分析法

タンデム質量分析法とハイフネーション質量分析法は、複数の質量分析段階を組み合わせるか、分離法を質量分析計に結合させることで、選択性と構造情報を獲得します。

Definition

タンデム質量分析法とハイフネーション質量分析法は、連続的な質量選択とフラグメント化を行うか、クロマトグラフィーまたは電気泳動による分離を質量分析計に結合させることにより、質量分析に選択性と情報を付加するアプローチです。

Scope

このトピックでは、関連する2つの戦略について扱います。1つはタンデム質量分析法で、選択された前駆イオンをフラグメント化し、その生成物を分析して同定や構造を確認します。もう1つはハイフネーション法で、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー、またはキャピラリー電気泳動によって分離された分析物を質量分析計に導入します。本稿では、プロダクトイオンスキャン、プリカーサイオンスキャン、選択反応モニタリングなどのスキャンモードや、分離次元を追加することで得られる分析能力について論じます。

Core questions

• 前駆イオンの単離とフラグメント化は、特異性をどのように向上させ、構造をどのように明らかにするのでしょうか？
• 選択反応モニタリングなどのスキャンモードは、ターゲット定量に何をもたらすのでしょうか？
• 分離法を質量分析計に結合させると、複雑なサンプルの分析がなぜ向上するのでしょうか？
• ガスクロマトグラフィーまたは液体クロマトグラフィーを質量分析に結合する際に、どのようなインターフェース要件が生じるのでしょうか？

Key theories

タンデム質量分析法

質量分析の第一段階で前駆イオンを単離し、衝突誘起解離によってフラグメント化し、第二段階で生成物を分析します。前駆体から生成物への遷移は非常に特異的であり、確実な同定と、選択反応モニタリングによる非常に選択的で高感度な定量を可能にします。

Mechanisms

タンデム質量分析法では、選択された質量電荷比のイオンが単離され、通常は中性ガスとの衝突によってフラグメント化され、生成したプロダクトイオンが質量分析されます。特定のプリカーサーからプロダクトへの遷移をモニタリングすることで、干渉が排除され、特異性と検出限界の両方が向上します。ハイフネーション法では、クロマトグラフィーまたは電気泳動によって時間的に分離された分析物が、適切なインターフェースを介してイオン源に順次導入されるため、各成分が独自の質量スペクトルを生成します。

Clinical relevance

これらの複合的な方法は、治療薬物モニタリング、新生児スクリーニング、ドーピングおよび法医学検査、プロテオミクスおよびメタボロミクスプロファイリングを含む定量的生体分析および臨床質量分析の基盤となっています。これは、分離と選択的フラグメント化を組み合わせることで、感度と同定の信頼性の両方が得られるためです。

History

タンデム質量分析法は、マルチアナライザー装置とともに発展し、1978年頃にYostとEnkeによって導入されたトリプル四重極は、衝突誘起解離を日常的なものとしました。クロマトグラフィーと質量分析の結合は、ガスクロマトグラフィー-質量分析から始まり、エレクトロスプレーが液体クロマトグラフィー-質量分析の実用的なインターフェースを提供したことで大きく拡大しました。

Key figures

• Richard Yost
• Christie Enke
• John Fenn

Seminal works

• gross2017
• deHoffmann2007

Frequently asked questions

選択反応モニタリングとは何ですか？

これは、特定のプリカーサーイオンとそのフラグメントイオンの1つのみを監視するタンデム質量分析モードです。両方の質量が一致する必要があるため、干渉を強力に排除し、非常に選択的で高感度な定量を提供します。

なぜクロマトグラフィーを質量分析に結合させるのですか？

実際のサンプルには、単一のスペクトルでは重なってしまう多くの成分が含まれています。まずクロマトグラフィーでそれらを分離することで、質量分析計は各成分のクリーンなスペクトルを記録でき、複雑な混合物の同定と定量が大幅に向上します。