탠덤 및 하이픈형 질량 분석법

탠덤 및 하이픈형 질량 분석법은 여러 단계의 질량 분석을 결합하거나 분리 기법을 질량 분석기에 연결하여 선택성과 구조 정보를 얻습니다.

Definition

탠덤 및 하이픈형 질량 분석법은 질량 선택 및 파편화의 연속적인 단계를 수행하거나 크로마토그래피 또는 전기영동 분리를 질량 분석기에 연결함으로써 질량 분석에 선택성과 정보를 추가하는 접근 방식입니다.

Scope

이 주제는 두 가지 관련 전략을 다룹니다: 선택된 전구 이온을 파편화하고 그 생성물을 분석하여 신원 또는 구조를 확인하는 탠덤 질량 분석법, 그리고 기체 또는 액체 크로마토그래피 또는 모세관 전기영동이 분리된 분석물을 질량 분석기로 공급하는 하이픈형 방법. 이 주제는 생성물 이온, 전구 이온, 선택 반응 모니터링과 같은 스캔 모드와 분리 차원을 추가함으로써 얻어지는 분석 능력을 다룹니다.

Core questions

• 전구 이온을 분리하고 파편화하는 것이 특이성을 어떻게 향상시키고 구조를 밝히는가?
• 선택 반응 모니터링과 같은 스캔 모드가 표적 정량 분석에 무엇을 제공하는가?
• 분리 기법을 질량 분석기에 연결하는 것이 복잡한 시료 분석을 어떻게 개선하는가?
• 기체 또는 액체 크로마토그래피를 질량 분석법에 연결할 때 어떤 인터페이스 요구 사항이 발생하는가?

Key theories

탠덤 질량 분석법

질량 분석의 첫 번째 단계에서 전구 이온을 분리하고, 충돌 유도 해리(collision-induced dissociation)로 파편화한 다음, 두 번째 단계에서 생성물을 분석합니다. 전구체-생성물 전환은 매우 특이적이므로, 선택 반응 모니터링(selected-reaction monitoring)을 통해 신뢰할 수 있는 식별과 매우 선택적이고 민감한 정량 분석을 지원합니다.

Mechanisms

탠덤 질량 분석법에서는 선택된 질량 대 전하 비율의 이온이 분리된 다음, 일반적으로 중성 기체와의 충돌에 의해 파편화되고, 결과로 생성된 생성물 이온이 질량 분석됩니다. 특정 전구체-생성물 전환을 모니터링하면 간섭을 제거하고 특이성 및 검출 한계를 모두 향상시킵니다. 하이픈형 방법에서는 크로마토그래피 또는 전기영동에 의해 시간적으로 분리된 분석물들이 적절한 인터페이스를 통해 이온원에 순차적으로 유입되어 각 구성 요소가 자체 질량 스펙트럼을 생성합니다.

Clinical relevance

이러한 결합된 방법은 치료 약물 모니터링, 신생아 선별 검사, 도핑 및 법의학 테스트, 단백질체 및 대사체 프로파일링을 포함한 정량적 생체 분석 및 임상 질량 분석의 중추를 이룹니다. 이는 분리와 선택적 파편화를 결합함으로써 감도와 신원 확인의 신뢰성을 모두 제공하기 때문입니다.

History

탠덤 질량 분석법은 다중 분석기 기기와 함께 발전했으며, 1978년경 Yost와 Enke가 도입한 삼중 사중극자(triple quadrupole)는 충돌 유도 해리(collision-induced dissociation)를 일상적인 기술로 만들었습니다. 크로마토그래피를 질량 분석법에 연결하는 것은 기체 크로마토그래피-질량 분석법(gas chromatography–mass spectrometry)으로 시작되었으며, 전기분무(electrospray)가 액체 크로마토그래피-질량 분석법(liquid chromatography–mass spectrometry)을 위한 실용적인 인터페이스를 제공하면서 크게 확장되었습니다.

Key figures

• Richard Yost
• Christie Enke
• John Fenn

Seminal works

• gross2017
• deHoffmann2007

Frequently asked questions

선택 반응 모니터링(selected-reaction monitoring)이란 무엇인가요?

이는 특정 전구 이온과 그 파편 이온 중 하나만을 관찰하는 탠덤 질량 분석 모드입니다. 두 질량이 모두 일치해야 하므로 간섭을 강력하게 제거하고 매우 선택적이고 민감한 정량 분석을 제공합니다.

크로마토그래피를 질량 분석법에 연결하는 이유는 무엇인가요?

실제 시료에는 단일 스펙트럼에서 중첩될 수 있는 많은 구성 요소가 포함되어 있습니다. 크로마토그래피로 먼저 분리하면 질량 분석기가 각 구성 요소에 대해 깨끗한 스펙트럼을 기록할 수 있어 복잡한 혼합물의 식별 및 정량 분석을 크게 향상시킵니다.