Tandemowy spektrometr mas (MS/MS, MS²)
Tandemowy spektrometr mas (MS/MS) to urządzenie składające się z dwóch analizatorów. Pierwszy analizator selekcjonuje jony macierzyste o określonym stosunku masy do ładunku, a następnie jony te są fragmentowane, co prowadzi do powstania jonów potomnych. Drugi analizator rejestruje stosunki mas tych fragmentów, co umożliwia uzyskanie widma masowego. Spektrometry te mogą także działać w trybie MS, w którym wszystkie jony są przepuszczane bez fragmentacji.
Informacje dostarczane przez zwykły spektrometr mas często nie wystarczają do identyfikacji związków chemicznych. W tym kontekście analiza wzoru fragmentacji w tandemowych spektrometrach masowych staje się kluczowa.
Zastosowanie
Tandemowe spektrometry mas są szczególnie przydatne w analizie drobnocząsteczkowych związków biologicznych w połączeniu z wysokosprawną chromatografią cieczową (HPLC). Dzięki wysokiej rozdzielczości, pozwalają na efektywne identyfikowanie peptydów i białek w badaniach proteomicznych. Umożliwiają zidentyfikowanie od kilkudziesięciu do ponad tysiąca białek w jednej próbce.
Wprowadzenie tej technologii w latach 90. XX wieku znacząco poprawiło diagnostykę wrodzonych chorób metabolicznych u noworodków.
Metody fragmentacji jonów
W tandemowych spektrometrach mas stosuje się różne metody fragmentacji, w tym:
- Fragmentacja przez zderzenia (CID) – jony zderzają się z cząsteczkami gazu, co prowadzi do ich fragmentacji.
- Fragmentacja wielofotonowa (IRMPD) – jony są fragmentowane pod wpływem promieniowania lasera podczerwonego.
- Fragmentacja promieniowaniem z ciała czarnego (BIRD) – działanie podobne do IRMPD, ale z wykorzystaniem promieniowania z nagrzanego ciała.
- Fragmentacja przez przechwycenie elektronu (ECD) – jony wychwytują elektrony, co prowadzi do ich fragmentacji.
Najczęściej stosowane tandemowe spektrometry mas
- Spektrometr z trzema kwadrupolami (Triple Quad) – charakteryzuje się niską rozdzielczością, ale jest optymalny do analityki ilościowej.
- Spektrometr z kwadrupolem i analizatorem czasu przelotu (Q-TOF) – oferuje dobrą czułość i rozdzielczość, często używany w badaniach proteomicznych.
- Spektrometr z liniową pułapką jonową i analizatorem FT-ICR (LTQ-FTICR) – zapewnia wysoką czułość i rozdzielczość, umożliwiając identyfikację wielu białek w jednej próbce.
Podsumowanie
Tandemowe spektrometry mas odgrywają kluczową rolę w analizie chemicznej i biologicznej, umożliwiając skuteczną identyfikację związków oraz białek, co jest nieocenione w wielu dziedzinach nauki i medycyny.
