Phổ khối song song và phổ khối ghép nối

Phổ khối song song và phổ khối ghép nối kết hợp nhiều giai đoạn phân tích khối lượng, hoặc ghép nối một phương pháp tách với một máy quang phổ khối, nhằm tăng tính chọn lọc và thu thập thông tin cấu trúc.

Definition

Phổ khối song song và phổ khối ghép nối là các phương pháp tiếp cận giúp tăng tính chọn lọc và thông tin cho phân tích khối lượng bằng cách thực hiện các giai đoạn lựa chọn và phân mảnh khối lượng liên tiếp, hoặc bằng cách ghép nối một phương pháp tách sắc ký hoặc điện di với máy quang phổ khối.

Scope

Chủ đề này bao gồm hai chiến lược liên quan: phổ khối song song, trong đó một ion tiền chất được chọn sẽ bị phân mảnh và các sản phẩm của nó được phân tích để xác nhận danh tính hoặc cấu trúc, và các phương pháp ghép nối, trong đó sắc ký khí hoặc lỏng hoặc điện di mao quản đưa các chất phân tích đã được tách vào máy quang phổ khối. Nó đề cập đến các chế độ quét như ion sản phẩm, ion tiền chất và giám sát phản ứng chọn lọc, cũng như khả năng phân tích được tăng cường bằng cách thêm một chiều tách.

Core questions

• Việc cô lập và phân mảnh một ion tiền chất cải thiện tính đặc hiệu và tiết lộ cấu trúc như thế nào?
• Các chế độ quét như giám sát phản ứng chọn lọc mang lại điều gì cho định lượng mục tiêu?
• Tại sao việc ghép nối một phương pháp tách với máy quang phổ khối lại cải thiện phân tích các mẫu phức tạp?
• Những yêu cầu giao diện nào phát sinh khi kết nối sắc ký khí hoặc lỏng với phổ khối?

Key theories

Phổ khối song song

Giai đoạn phân tích khối lượng đầu tiên cô lập một ion tiền chất, sự phân ly do va chạm phân mảnh nó, và giai đoạn thứ hai phân tích các sản phẩm; sự chuyển đổi tiền chất-thành-sản phẩm có tính đặc hiệu cao, hỗ trợ nhận dạng đáng tin cậy và định lượng rất chọn lọc, nhạy cảm bằng cách giám sát phản ứng chọn lọc.

Mechanisms

Trong phổ khối song song, các ion có tỷ lệ khối lượng trên điện tích được chọn sẽ được cô lập và sau đó bị phân mảnh, điển hình là do va chạm với khí trung hòa, và các ion sản phẩm tạo thành được phân tích khối lượng; việc giám sát một chuyển đổi tiền chất-thành-sản phẩm cụ thể giúp loại bỏ nhiễu và cải thiện cả tính đặc hiệu lẫn giới hạn phát hiện. Trong các phương pháp ghép nối, các chất phân tích được tách theo thời gian bằng sắc ký hoặc điện di sẽ đi vào nguồn ion tuần tự thông qua một giao diện phù hợp, do đó mỗi thành phần tạo ra phổ khối riêng của nó.

Clinical relevance

Các phương pháp kết hợp này là xương sống của phân tích sinh học định lượng và phổ khối lâm sàng, bao gồm theo dõi thuốc điều trị, sàng lọc sơ sinh, kiểm tra doping và pháp y, cũng như lập hồ sơ proteomic và metabolomic, bởi vì việc ghép nối tách chiết với phân mảnh chọn lọc mang lại cả độ nhạy và độ tin cậy trong việc xác định danh tính.

History

Phổ khối song song phát triển cùng với các thiết bị đa phân tích, với bộ ba tứ cực được Yost và Enke giới thiệu vào khoảng năm 1978 đã làm cho sự phân ly do va chạm trở nên thường quy. Việc ghép nối sắc ký với phổ khối bắt đầu với sắc ký khí-phổ khối và mở rộng đáng kể khi điện phun cung cấp một giao diện thực tế cho sắc ký lỏng-phổ khối.

Key figures

• Richard Yost
• Christie Enke
• John Fenn

Seminal works

• gross2017
• deHoffmann2007

Frequently asked questions

Giám sát phản ứng chọn lọc là gì?

Đây là một chế độ phổ khối song song chỉ theo dõi một ion tiền chất cụ thể và một trong các ion phân mảnh của nó; vì cả hai khối lượng phải khớp, nó loại bỏ mạnh mẽ nhiễu và mang lại định lượng có tính chọn lọc, nhạy cảm cao.

Tại sao phải ghép nối sắc ký với phổ khối?

Các mẫu thực tế chứa nhiều thành phần có thể chồng chéo trong một phổ đơn lẻ; việc tách chúng trước bằng sắc ký cho phép máy quang phổ khối ghi lại một phổ sạch cho từng thành phần, cải thiện đáng kể việc nhận dạng và định lượng các hỗn hợp phức tạp.