Мас-спектрометрія: особливості методики й типи обладнання

Мас-спектрометрія — це метод дослідження іонів, який ґрунтується на співвідношенні маси до заряду для їхньої ідентифікації та визначення кількості в простих і складних сумішах. Мас-спектрометрія виконує чотири основні функції: іонізація, поділ (фільтрація), виявлення та аналіз.

Мас-спектроскопія використовується для дослідження найрізноманітніших з’єднань, від нафтохімічних до білків. Методика застосовується в протеоміці, метаболоміці, аналізі навколишнього середовища, фармацевтичній галузі, судово-медичній експертизі.

Принцип аналізу

Введений зразок іонізується всередині джерела іонізації, після чого прискорюється у вакуумі під впливом електричного й магнітного полів. Іони відхиляються та розділяються. Радіус шляху іонів залежить від їхньої маси. Генерація даних відбувається за допомогою інтегрованих комп’ютерів і програмних платформ.

Метод мас-спектрометрії — аналіз, який може бути виконаний один раз із використанням одного аналізатора або із застосуванням декількох різних мас-спектрографів (наприклад, гібридних).

Обладнання для мас-спектроскопії

Різні методики аналізу й різні цілі, поставлені перед дослідниками, потребують застосування різного устаткування для мас-спектроскопії:

• Квадрупольний мас-аналізатор. Добре відстежує окремі іони або реакції протягом тривалого періоду. Найчастіше такий мас-спектрограф використовується в галузі безпеки харчових продуктів, аналізі навколишнього середовища, клінічних і судово-токсикологічних дослідженнях.
• Мас-аналізатор Orbitrap. Здатний вловлювати і відокремлювати невелику кількість іонів для точного визначення маси. Застосовується для нецільового аналізу невідомих сполук у сфері біомаркерів, протеоміки та метаболізму.
• Мас-спектрограф TOF. Аналізатор часу прольоту прискорює зразки та вимірює час їхнього польоту, коли вони досягають детектора.
• Гібридні мас-аналізатори. Кілька мас-спектрографів, об’єднаних в один для досягнення різних цілей пошуку та поділу.

Мас-спектрометр Thermo Scientific™ Q Exactive™ Focus

Наприклад, мас-спектрометр Thermo Scientific™ Q Exactive™ Focus має гіперболічний квадрупольний мас-фільтр для того, щоб краще відбирати іони-прекурсори перед їхнім введенням у мас-аналізатор Orbitrap.

Метод хромато-мас-спектрометрії

Хромато-мас-спектрометрія — метод аналізу, який ґрунтується на комбінації хроматографа та мас-спектрометра.

Приклади обладнання для хромато-мас-спектрометрії:

• Одноквадрупольний ГХ-МС. Підходить для щоденного аналізу проб. Типові галузі застосування: аналіз пестицидів у харчових продуктах і навколишньому середовищі, аналіз летких органічних сполук у воді.
• Потрійний квадрупольний ГХ-МС. Газова хроматографія в поєднанні з системою потрійної квадрупольної мас-спектрометрії для вищого рівня селективності. Підходить для аналізу, у якому важлива найсильніша чутливість.
• HRAM ГХ-МС. Комбінація хроматографії та мас-спектрометра з високою точністю для високого рівня достовірності виявлення, ідентифікації та кількісного визначення.

Також для хромато-мас-спектрометрії використовується обладнання, принцип роботи якого заснований на поєднанні мас-спектрометра та рідинної хроматографії.