Tandem ve Hibrid Kütle Spektrometrisi
Tandem ve hibrid kütle spektrometrisi, seçicilik ve yapısal bilgi elde etmek amacıyla kütle analizinin birden fazla aşamasını birleştirmekte veya bir ayırma tekniğini kütle spektrometresine bağlamaktadır.
Tanım
Tandem ve hibrid kütle spektrometrisi, kütle analizine seçicilik ve bilgi katmak amacıyla ardışık kütle seçimi ve parçalanma aşamalarını gerçekleştiren veya kromatografik ya da elektroforetik bir ayırmayı kütle spektrometresine bağlayan yaklaşımlardır.
Kapsam
Bu konu, iki ilişkili stratejiyi kapsamaktadır: seçilen bir öncü iyonun parçalanarak ürünlerinin kimlik veya yapıyı doğrulamak üzere analiz edildiği tandem kütle spektrometrisi ve gaz veya sıvı kromatografisi ya da kapiler elektroforezin ayrılmış analitleri bir kütle spektrometresine beslediği hibrid yöntemler. Ürün iyonu, öncü iyonu ve seçilmiş reaksiyon izleme gibi tarama modları ile bir ayırma boyutunun eklenmesiyle elde edilen analitik güç ele alınmaktadır.
Temel sorular
- Bir öncü iyonu izole etmek ve parçalamak özgüllüğü nasıl artırır ve yapıyı nasıl ortaya çıkarır?
- Seçilmiş reaksiyon izleme gibi tarama modları, hedeflenmiş kantitasyon için neler sunmaktadır?
- Bir ayırma tekniğini kütle spektrometresine bağlamak, karmaşık numunelerin analizini neden iyileştirir?
- Gaz veya sıvı kromatografisini kütle spektrometrisine bağlarken hangi arayüz gereksinimleri ortaya çıkar?
Temel kuramlar
- Tandem kütle spektrometrisi
- Kütle analizinin ilk aşaması bir öncü iyonu izole etmekte, çarpışma kaynaklı ayrışma (collision-induced dissociation) onu parçalamakta ve ikinci bir aşama ürünleri analiz etmektedir; öncüden ürüne geçiş son derece özgül olup, seçilmiş reaksiyon izleme (selected-reaction monitoring) ile güvenilir tanımlamayı ve çok seçici, hassas kantitasyonu desteklemektedir.
Mekanizmalar
Tandem kütle spektrometrisinde, seçilen bir kütle-yük oranına sahip iyonlar izole edilmekte ve ardından genellikle nötr bir gazla çarpışma yoluyla parçalanmaktadır; ortaya çıkan ürün iyonları kütle analizine tabi tutulmaktadır. Belirli bir öncü-ürün geçişinin izlenmesi, girişimleri reddetmekte ve hem özgüllüğü hem de tespit limitlerini iyileştirmektedir. Hibrid yöntemlerde ise kromatografi veya elektroforez ile zaman içinde ayrılan analitler, uygun bir arayüz aracılığıyla iyon kaynağına sırayla girmekte, böylece her bileşen kendi kütle spektrumunu vermektedir.
Klinik önem
Bu birleşik yöntemler, kantitatif biyoanaliz ve klinik kütle spektrometrisinin temelini oluşturmaktadır; terapötik ilaç takibi, yenidoğan taraması, doping ve adli testler ile proteomik ve metabolomik profilleme gibi alanları içermektedir. Bunun nedeni, ayırmanın seçici parçalanma ile eşleştirilmesinin hem hassasiyet hem de kimlik doğrulama güvenilirliği sağlamasıdır.
Tarihçe
Tandem kütle spektrometrisi, çoklu analizörlü cihazlarla birlikte gelişmiştir; Yost ve Enke tarafından 1978 civarında tanıtılan üçlü dört kutuplu (triple quadrupole) sistem, çarpışma kaynaklı ayrışmayı (collision-induced dissociation) rutin hale getirmiştir. Kromatografinin kütle spektrometrisine bağlanması, gaz kromatografisi–kütle spektrometrisi ile başlamış ve elektropüskürtmenin (electrospray) sıvı kromatografisi–kütle spektrometrisi için pratik bir arayüz sağlamasıyla büyük ölçüde genişlemiştir.
Öne çıkan isimler
- Richard Yost
- Christie Enke
- John Fenn
İlgili konular
Temel eserler
- gross2017
- deHoffmann2007
Sıkça sorulan sorular
- Seçilmiş reaksiyon izleme nedir?
- Bu, yalnızca belirli bir öncü iyonu ve onun parçalanmış iyonlarından birini izleyen bir tandem kütle spektrometrisi modudur; her iki kütlenin de eşleşmesi gerektiğinden, girişimleri güçlü bir şekilde reddetmekte ve son derece seçici, hassas kantitasyon sağlamaktadır.
- Kromatografiyi kütle spektrometrisine neden bağlarız?
- Gerçek numuneler, tek bir spektrumda çakışacak birçok bileşen içermektedir; bunları önce kromatografi ile ayırmak, kütle spektrometresinin her biri için temiz bir spektrum kaydetmesini sağlamakta, böylece karmaşık karışımların tanımlanmasını ve kantitasyonunu büyük ölçüde iyileştirmektedir.