Тандемная и гибридная масс-спектрометрия

Тандемная и гибридная масс-спектрометрия объединяют несколько стадий масс-анализа или связывают разделение с масс-спектрометром для повышения селективности и получения структурной информации.

Definition

Тандемная и гибридная масс-спектрометрия — это подходы, которые повышают селективность и информативность масс-анализа путем выполнения последовательных стадий масс-селекции и фрагментации или путем сопряжения хроматографического или электрофоретического разделения с масс-спектрометром.

Scope

Эта тема охватывает две связанные стратегии: тандемную масс-спектрометрию, при которой выбранный ион-предшественник фрагментируется, а его продукты анализируются для подтверждения идентичности или структуры, и гибридные методы, при которых газовая или жидкостная хроматография или капиллярный электрофорез подают разделенные аналиты в масс-спектрометр. В ней рассматриваются режимы сканирования, такие как мониторинг продукт-ионов, ионов-предшественников и мониторинг выбранных реакций, а также аналитическая мощность, достигаемая за счет добавления измерения разделения.

Core questions

• Как изоляция и фрагментация иона-предшественника повышает специфичность и раскрывает структуру?
• Что предлагают режимы сканирования, такие как мониторинг выбранных реакций, для целевого количественного определения?
• Почему сопряжение разделения с масс-спектрометром улучшает анализ сложных образцов?
• Какие требования к интерфейсу возникают при соединении газовой или жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией?

Key theories

Тандемная масс-спектрометрия

Первая стадия масс-анализа изолирует ион-предшественник, диссоциация, индуцированная столкновениями, фрагментирует его, а вторая стадия анализирует продукты; переход предшественник-продукт является высокоспецифичным, что обеспечивает уверенную идентификацию и очень селективное, чувствительное количественное определение с помощью мониторинга выбранных реакций.

Mechanisms

В тандемной масс-спектрометрии ионы с выбранным отношением массы к заряду изолируются, а затем фрагментируются, как правило, путем столкновения с нейтральным газом, и полученные продукт-ионы подвергаются масс-анализу; мониторинг специфического перехода предшественник-продукт отсекает помехи и улучшает как специфичность, так и пределы обнаружения. В гибридных методах аналиты, разделенные по времени хроматографией или электрофорезом, последовательно поступают в ионный источник через подходящий интерфейс, так что каждый компонент дает свой собственный масс-спектр.

Clinical relevance

Эти комбинированные методы являются основой количественного биоанализа и клинической масс-спектрометрии, включая терапевтический лекарственный мониторинг, скрининг новорожденных, допинг- и судебно-медицинские тесты, а также протеомное и метаболомное профилирование, поскольку сочетание разделения с селективной фрагментацией обеспечивает как чувствительность, так и уверенность в идентификации.

History

Тандемная масс-спектрометрия развивалась наряду с многоанализаторными приборами, при этом тройной квадруполь, представленный Йостом и Энке около 1978 года, сделал диссоциацию, индуцированную столкновениями, рутинной. Сопряжение хроматографии с масс-спектрометрией началось с газовой хроматографии-масс-спектрометрии и значительно расширилось, как только электроспрей обеспечил практический интерфейс для жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии.

Key figures

• Richard Yost
• Christie Enke
• John Fenn

Seminal works

• gross2017
• deHoffmann2007

Frequently asked questions

Что такое мониторинг выбранных реакций?

Это режим тандемной масс-спектрометрии, который отслеживает только специфический ион-предшественник и один из его фрагментных ионов; поскольку обе массы должны совпадать, он сильно отсекает помехи и обеспечивает высокоселективное, чувствительное количественное определение.

Зачем сопрягать хроматографию с масс-спектрометрией?

Реальные образцы содержат множество компонентов, которые перекрывались бы в одном спектре; предварительное разделение их хроматографией позволяет масс-спектрометру записывать чистый спектр для каждого, значительно улучшая идентификацию и количественное определение сложных смесей.