Тандемная масс-спектрометрия

Таблица 9.4-6. Режимы сканирования в тандемной масс-спектрометрии

Тандемная масс-спектрометрия позволяет определять структуру соединений и решать задачи скрининга. [c.282]

Тандемная масс-спектрометрия [c.717]

В последнее время развивается новое направление— двумерная (тандемная) масс-спектрометрия (МС — МС, масс-спектрометр — масс-спектрометр). Метод включает ионизацию молекул и разделение по массам ионов, образующих масс-спектр, выбор из этого спектра определенного иона-предшественника и получение масс-спектра продуктов его фрагментации в результате мономолекулярного разложения мета-стабильных ионов с малым временем жизни ( Ю с) или в результате дальнейшего возбуждения иона-предшественника столкновениями с инертным газом. Получаемые спектры могут использоваться и для решения аналитических задач, и для идентификации отдельных соединений в сложных матрицах. По сравнению с сочетанием газовой и жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией МС—МС имеет преимущество в селективности, чувствительности и скорости анализа. Наибольшее преимущество масс-спектрометри-ческого разделения компонентов смеси — менее строгие требования к летучести образцов. [c.756]

Приборы для тандемной масс-спектрометрии [c.283]

В количественном анализе в большинстве случаев масс-спектрометрию используют в сочетании с хроматографическими методами. В этом случае масс-спектрометр работает в режиме полного сканирования или, гораздо чаще, в режиме селективного сканирования ионов (см. разд. 9.4.2). Очевидно, что преимущества селективного сканирования ионов заключаются в увеличении отношения сигнал/шум из-за большего времени накопления данных для интересующих ионов. Однако селективное сканирование ионов также означает и уменьшение объема информации, получаемой из масс-спектра. В связи с этим контролирующие органы часто требуют результатов работы в режиме полного сканирования. Хорошим компромиссом является определение нескольких специфичных ионов для каждого компонента при использовании селективного сканирования ионов. В этом случае интересующее нас соединение считается найденным только тогда, когда относительные интенсивности выбранных пиков находятся в заданных пределах, а выбранные пики имеют максимальную интенсивность в заданном окне времени. Когда в количественном анализе используют методы мягкой ионизации, как, например, в случае сочетания масс-спектрометрии и жидкостной хроматографии, то необходимо использовать тандемную МС, так как из-за отсутствия фрагментации только сам специфический ион присутствует в спектре. Селективный мониторинг реакции при помощи тандемной масс-спектрометрии обеспечивает более высокую надежность определения. [c.298]

При определении структуры соединений с использованием методов мягкой ионизации важнейшую роль играет тандемная масс-спектрометрия. [c.302]

Тандемную МС вначале использовали как способ фрагментации ионов, образующихся в ионном источнике, например, при мягкой ионизации. В таких экспериментах первый масс-спектрометр использовали для выбора родительского иона, при диссоциации которого образовались дочерние ионы, детектируемые вторым анализатором. Это режим сканирования дочерних ионов. Однако можно реализовать и другие режимы сканирования (табл. 9.4-6). Режимы сканирования родительских ионов и нейтральных частиц особенно полезны при скрининге (см. разд. 9.4.4), а режим селективного мониторинга реакций (СМР) — в количественном анализе. Использование тандемной масс-спектрометрии, особенно в режиме СМР, чрезвычайно важно при количественном анализе объектов окружающей среды и биологических объектов, когда мешающее влияние компонентов матрицы может ухудшить пределы обнаружения. Контроль конкретной реакции, вызванной столкновениями, в режиме СМР существенно улучшает селективность и приводит к резкому улучшению отношения сигнал/шум. [c.284]

Все более широкое применение масс-спектрометрия находит при определении полярных, нелетучих и (или) термически нестабильных соединений. В том случае, когда описанные выше методики дериватизации оказываются неприемлемыми, и (или) аналитическая методика не позволяет включить (часто очень сложную) стадию дериватизации, масс-спектрометрический анализ таких веществ можно осуществить только при помощи методов мягкой ионизации (разд. 9.4.2). С точки зрения проблемы выяснения структуры соединений, методы мягкой ионизации имеют тот недостаток, что, хотя молекулярную массу определить достаточно легко, в общем случае не наблюдается значимой фрагментации, позволяющей сделать какие-то выводы о структуре соединений. В этом случае, методы мягкой ионизации следует сочетать с тандемной масс-спектрометрией (разд. 9.4.2). Фрагментацию частиц с четным числом электронов, полученных методами мягкой ионизации, можно провести при помощи диссоциации, вызванной соударениями. [c.302]

Сочетание методов мягкой ионизации и тандемной масс-спектрометрии в настоящее время применяют очень часто, в основном благодаря относительной легкости использования тройных квадрупольных приборов. Этот вариант прекрасно подходит для идентификации и количественного определения лекарственных веществ и их метаболитов или для скрининга пищевых продуктов или объектов окружающей среды на загрязнители. Данный круг задач будет ниже кратко проиллюстрирован несколькими примерами, которые также демонстрируют, каким образом разрабатывается аналитическая методика. [c.302]

Цель данного раздела заключается в том, чтобы представить краткий обзор некоторых областей применения масс-спектрометрии и более подробно на примерах рассмотреть проблемы, обсужденные в предыдущих разделах, как, например, тандемную масс-спектрометрию и методы мягкой ионизации при детектировании, скрининге, количественном определении или выявлении структуры соединений. [c.299]

Как MALDI, так и ионизацию электрораспылением можно легко сочетать с ферментативным расщеплением белков для последующего определения их параметров. После расщепления белка полученная смесь целиком помещается в MALDI-спектрометр и анализируется. В наиболее благоприятных случаях можно определить массу более чем 90% пептидных фрагментов. Этот подход можно использовать для определения изменений в белке, например при определении параметров рекомбинантных белков или для идентификации ковалентно-связанных модификаторов белка. Масс-спектрометрия с ионизацией электрораспылением, вследствие того, что она легко сочетается как с ЖХ-МС, так и тандемной масс-спектрометрией, может быть источником еще и дополнительной информации о последовательности аминокислот в белке. При химической ионизации пептид фрагментируется на два комплементарных ряда ионов, которые имеют последовательности аминокислот, начиная с С- и N-терминальных атомов пептида. Тандемная масс-спектрометрия с ионизацией электрораспылением оказывается более экспрессной и находит более разнообразное применение, чем традиционные биохимические методы, такие, как последовательное отщепление аминокислот по методу Эдмана. [c.308]

Сочетание двух или большего числа таких компьютеризированных приборов дает дополнительные преимущества. В хромато-масс-спектрометрии хроматограф (газовый или жидкостной) используется вместе с масс-спектрометром. Возможно также совместное применение двух масс-спектрометров — тандемный масс-спектрометр или комбинация хроматографа с фурье-ИК-спектрометром или эта же комбинация в сочетании еще и с масс-спектрометром. С помощью масс-спектрометра высокого разрешения можно провести анализ на диоксин с разрешением 10 что позволяет определить, содержится ли токсическая форма диоксина в женском молоке или в жировых тканях организма ветерана вьетнамской войны. При помощи хромато-масс-спектрометрии можно определять самый ядовитый из изомеров диоксина — 2,3,7,8-тетрахлордиоксин. Этот метод теперь используется как рутинный для обнаружения в питьевой воде гало-генуглеводородов (полихлорбифенилы, винилхлорид), а также нитрозаминов, когда их концентрация значительно ниже уровня токсичности. Он применяется и для выявления большинства других загрязняющих атмосферу соединений, входящих в список Агенства по контролю за состоянием окружающей среды. Посредством метода тандемной масс-спектрометрии с ионизацией при атмосферном давлении может осуществляться непрерывный контроль за содер- [c.197]

Столкновительная диссоциация протонированных фталатов приводит к протонированному ангидриду с тп/г = 149. Выберите режим сканирования в тандемной масс-спектрометрии, позволяющий осуществить селективный скрининг образца на наличие фталатов. [c.309]

С ВЫСОКОЙ точностью измерять активность радиоуглерода в очень небольших образцах. Создание такого прибора безусловно могло стать важнейшим событием в радиоуглеродном датировании, если бы в 70-е годы XX в. не была разработана принципиально иная техника измерений, основанная на прямом измерении количества радиоуглерода в образце. Это стало возможным благодаря применению сверхчувствительных тандемных масс-спектрометров с использованием высоковольтных ускорителей [c.571]

В тандемной масс-спектрометрии первый масс-спектрометр (MS-I) служит источником ионов определенной массы для второго масс-спектрометра (MS-II). В зоне столкновений масс-спектрометра MS-II эти ионы при соударении с электронами распадаются на серию новых ионов-фрагментов, которые и анализируются прибором. Данный метод, который сокращенно обозначают MS/MS, особенно перспективен в анализе смесей веществ большой молекулярной массы. Сначала в первом приборе используют мягкие методы ионизации, что позволяет получить смесь молекулярных ионов, но избежать при этом сильной фрагментации. Из этой смеси масс-спектрометр MS-I отбирает лишь одну из масс, которая направляется во второй прибор MS-II, где подвергается глубокой фрагментации и дает полный спектр, характеризующий строение данного компонента смеси. Важными достоинствами тандемной масс-спектрометрии являются высокая скорость и специфичность. Это мощный метод анализа групп соединений близкого молекулярного строения. Он особенно эффективен, если нужно подавить все сигналы побочных веществ и загрязняющих примесей, всегда присутствующих в биологических образцах. Этот метод позволяет определять аминокислотные последовательности в белках, содержащих до 20 аминокислотных остатков, и в некоторых случаях для этого достаточно всего несколько микрограммов вещества. [c.197]

Аппаратура для тандемной масс-спектрометрии. Многие ранние работы выполнены с модифицированным спектрометром [c.481]

В масс-спектрах низкого разрешения часто наблюдаются характерные изотопные распределения, специфические массы осколочных ионов и характерные разности масс (Ат) между массой молекулярного иона (М ") и массами осколочных ионов (Prag ) или между массами фрагментных ионов. Масс-спектры высокого разрешения могут быть использованы для подтверждения элементного состава при условии, что разрешение достаточно для распознавания альтернативных составов. Тандемная масс-спектрометрия (часто обозначаемая МС/МС) используется для идентификации характерных для гетероатомов потерь массы исходного молекулярного или осколочных ионов. [c.35]

Перегруппировка региоселективна. Легкость протекания р-ции определяется расстоянием между группой СХ и атомом Н в у-положении, к-рое не должно превышать 0,18 нм. Протекание перегруппировки в каждом случае доказывается изучением дейтеромеченых соед, наличием в масс-спектре метастабильного пика, отвечающего переходу а в 6. а также исследованием распада катион-радикала а методом тандемной масс-спектрометрии. [c.630]

Процесс фрагментации имеет вероятностный характер. Это значит, что часть ионизированных молекул фрагментируется с ионном источнике, а часть — на пути к детектору, т. е. после ускорения. Последние (так называемые метастабильные ионы) не регистрируются в виде нормальных пиков осколочных ионов. В случае ДВС фрагментация ускоренных ионов обычно индуцируется в ионизационной ячейке с повышенным давлением, что требует спехдааль-ного устройства. В принципе требуются два масс-анализатора. Первый — для выбора родительского иона из ионов, образовавшихся в ионном источнике, и второй — для анализа дочерних ионов, образовавшихся в результате столкновений. Поэтому это метод называют тандемной масс-спектрометрией (МС-МС). [c.283]

Как указано в разд. 9.4.2, пределы обнаружения масс-спектрометрического анализа можно снизить за счет селективного сканирования ионов, что позволяет детектировать только некоторые ионы, вовлеченные в реакцию, не тратя время на несущественные области диапазона масс. Следует отметить, что использование тандемных масс-спектрометрических методов скрининга, как в случае сульфадимидина, обеспечивает более низкие пределы обнаружения. Тандемная масс-спектрометрия приводит к существенному улучшению селективности, так как детектируется только одна реакция, характеристическая для исследуемого класса соединений. Очевидно, что специфичность реакции, выбранной для разработки методики, крайне важна для достижения оптимальных результатов. Детектирование потери молекулы воды, например, в общем случае весьма неспецифично, — очень большое число соединений характеризуются потерей молекулы воды при химической ионизации. [c.305]

Другие типы масс-спектрометров. В меньшей степени в газовой хроматографии используют другие масс-спектрометрические детекторы. Это масс-спектрометры с фурье-преобразованием (ФП-МС), времяпролетные масс-спектрометры (ВП-МС) и тандемные масс-спектрометры (МС-МС). В большинстве случаев значительно более высокая стоимость и сложность проведения эксперимента препятствуют широкому использованию этих методов. Будучи очень популярным для ВЭЖХ-детектирования, метод МС-МС реже используется в ГХ. Преимущества очень высокой селективности МС-МС-устройства при различных режимах работы очень привлекательны и могут быть решающими для определения соединений на низком уровне в сложных матрицах (например, определение диоксинов в объектах окружающей среды). [c.606]

Широкое распространение получил метод тандемной масс-спектрометрии, который называют методом масс-спектромет-рии/масс-спектрометрии (МС/МС), основанный на использовании активации столкновением. Суть этого метода состоит в следующем. При столкновении ионов, обладающих значительной кинетической энергией (несколько килоэлектрон-вольт), с нейтральными атомами или молекулами часть этой энергии превращается во внутреннюю энергию возбуждения ионов. За время 10- 2 с она переходит в колебательную энергию, в результате чего ионы распадаются на фрагменты. Этот процесс происходит в камере столкновений, расположенной в бесполевом пространстве, как правило между двумя масс-анализаторами. В качестве нейтральных газов используют гелий, аргон, водород. В камере столкновений поддерживают давление -10 Па. [c.168]

Камера столкновений может быть расположена в любом бесполевом пространстве масс-спектрометра, однако наиболее эффективное ее расположение - между двумя масс-анализаторами. В этом случае в первом масс-анализаторе выделяется ион, подлежащий исследованию, затем в камере столкновений происходит его индуцируемая фрагментация, а во втором масс-анализаторе - разделение вновь образующихся ионов. Камера столкновений служит как бы вторым источником ионов, где происходит распад ионов, выделенных первым масс-анали-затором. Таким образом, в одном приборе оказываются соединенными два "источника ионов" и два масс-анализатора. Это и дало название методу - "тандемная масс-спектрометрия", или "МС/МС". [c.168]

Можно предвидеть значительное улучшение химических и биохимических методов определения последовательностей оснований в нуклеиновых кислотах и аминокислотных последовательностей в белках. Сейчас газофазный секвенатор, работающий в автоматическом режиме, позволяет надежно определять до 60 последовательно расположенных аминокислот (называемых аминокислотными остатками), расположенных с аминоконца белка. Применение тандемной масс-спектрометрии или других новых методов позволяет устанавливать в автоматическом режиме полные аминокислотные последовательности белков, содержащих несколько сот аминокислотных остатков. [c.180]