Tömegspektrometria (MS)

A tömegspektrometria egy fejlett analitikai technika, amelyet számos tudományos területen és kereskedelmi kutatásban alkalmaznak – az orvostudománytól a környezeti vizsgálatokig. Segítségével azonosítható, hogy milyen kémiai vegyületek vannak jelen a mintában és milyen koncentrációban.

Mi a tömegspektrometria?

A tömegspektrometria (MS) egy fejlett analitikai technika, amely lehetővé teszi a molekulák mennyiségi elemzését, azonosítását és jellemzését a tömeg-töltés arány [m/z] alapján. Az MS elemzések a vizsgált anyagból ionok generálásán és azok tömegspektrométerekben történő szétválasztásán alapulnak. Ez a folyamat lehetővé teszi a vizsgált anyagok molekulatömegének, mennyiségének és szerkezetének (tömegspektrumok) pontos meghatározását.

Az MS tehát nagy egyszerűsítéssel három fő szakaszra vezethető vissza:

• Ionizáció,
• A tömeg-töltés arány [m/z] mérése,
• Ionok detektálása.

Az ionforrásban ionizált molekulák vákuumban a tömeg-töltés arányuk [m/z] alapján válnak szét a tömegspektrométerekben.

A tipikus tömegspektrométerek a következők:

• kvadrupól (Q)
• repülési idő analizátorok (TOF)
• ioncsapdák (Trap).

És még néhány szó a tömegspektrometriáról

Az MS a modern tudományos kutatások és rutin elemzések sokoldalú és nélkülözhetetlen eszköze. Ez a technika páratlan pontosságot, érzékenységet és sokoldalúságot kínál. Előnye, hogy pontos információkat szolgáltat az analit összetételéről és mennyiségéről. Ez egy alapvető technika a tudományos kutatásban és az iparban, olyan szegmensekben, mint: környezeti, élelmiszer-, kémiai, biológiai, orvosi vizsgálatok, orvosi diagnosztika, gyógyszeripar, kriminalisztika, toxikológia, valamint a kapcsolódó tudományágakban.

Miért olyan fontos a tandem tömegspektrometria?

A hármas kvadrupól típusú, QTrap típusú és QTOF típusú tömegspektrométerek pontossága, érzékenysége és sokoldalúsága nélkülözhetetlen eszközökké teszi őket a tudomány és az ipar különböző területein. A legkisebb mennyiségű analitok azonosításának lehetősége, a termék tisztaságának ellenőrzése és a vegyület jelenlétének megerősítése miatt ezek a technikák felbecsülhetetlenek a tudományos, diagnosztikai és kereskedelmi kutatásokban.

Tandem tömegspektrometria

A tandem tömegspektrometria, más néven MS/MS, olyan technika, amely jelentősen kibővíti a kémiai elemzés lehetőségeit a molekulák fragmentációjának további szakaszával. Ennek köszönhetően nemcsak a vegyületek kimutatása és mennyiségi meghatározása lehetséges, hanem szerkezetük részletes vizsgálata is. A tandem tömegspektrométerek különösen hasznosak az összetett keverékek vizsgálatában. A SCIEX spektrométerek esetében, amelyek kínálatunk részét képezik, a felhasználók számíthatnak a berendezések megbízhatóságára, nagy pontosságára és sokoldalúságára, ami ideális választássá teszi őket a laboratóriumok számára.

Hármas kvadrupól típusú tömegspektrométerek

A hármas kvadrupól típusú tömegspektrométer egy fejlett típusú tömegspektrométer, amely három kvadrupól szakaszból áll. Az első és harmadik kvadrupól tömegszűrőként szolgál, amelyek szelektíven átengedik a meghatározott m/z arányú ionokat, míg a középső kvadrupól ütközési kamraként funkcionál, ahol az ionok fragmentálódnak. Ez az elrendezés nagyon pontos és érzékeny elemzést tesz lehetővé, ami a hármas kvadrupólt ideális eszközzé teszi összetett keverékek mennyiségi elemzéséhez.

QTrap típusú tömegspektrométerek

A QTrap típusú tömegspektrométerek olyan fejlett berendezések, amelyek egyesítik a hármas kvadrupól funkcióit az ioncsapdával, ami rendkívül sokoldalú kémiai elemzést tesz lehetővé. A hibrid konstrukciónak köszönhetően a QTrap képes pontos m/z méréseket végezni, valamint a hármas kvadrupólokon végrehajtott összes szkennelést (pl. MRM) és az ionok szekvenciális fragmentációját (MS/MS) lineáris ioncsapda használatával. Ezek a készülékek nagy érzékenységgel és pontossággal rendelkeznek, ami különösen fontos az anyagok nyommennyiségének vizsgálatában. A fejlett szkennelési lehetőségek és működési rugalmasság a QTrap spektrométereket felbecsülhetetlen eszközökké teszik a kutatási és ipari laboratóriumokban.

QTOF repülési idő típusú tömegspektrométerek

A kvadrupól és repülési idő (Time-of-Flight, TOF) analizátorokkal felszerelt tömegspektrométerek egyedi előnyöket kínálnak a tömegelemzésben. Mérik azt az időt, amely az ionoknak szükséges egy meghatározott távolság megtételéhez, lehetővé téve tömegük pontos meghatározását. Nagy felbontással és elemzési sebességgel jellemezhetők, ami nélkülözhetetlen eszközökké teszi őket a szűrő elemzésben, mind mennyiségi, mind minőségi szempontból. A nagy felbontásnak köszönhetően az anyagok azonosítása MS és MS/MS adatok alapján egyértelmű. Ezen túlmenően a szkennelt tömegek széles tartományának köszönhetően a QTOF típusú spektrométerek kis és nagy molekulák elemzésére is használhatók (pl. proteomika), és gyakran használják más elválasztási technikákkal kombinálva, többek között: folyadékkromatográfia vagy kapilláris elektroforézis.

SCIEX spektrométerek és egyéb tömegspektrometriás termékek

A SCIEX cég egyetlen hivatalos kereskedelmi partnere vagyunk Lengyelországban a tömegspektrométerek értékesítése és szervize terén. Kérjük, tekintse meg kínálatunkat!

A Bioanalytic kínálatában fejlett tömegspektrometriás rendszerek találhatók:

• Hármas kvadrupól típusú spektrométerek – Triple Quad (SCIEX),
• QTrap típusú hibrid spektrométerek (SCIEX),
• QTOF típusú hibrid spektrométerek (SCIEX),
• HPLC/UPLC kromatográfia, MicroLC (SCIEX),
• Gázgenerátorok (PEAK Scientific),
• LC-MS/MS asztalok (Bioanalytic, PEAK Scientific),
• Tömegspektrometriás fogyóeszközök.

A tömegspektrometria alkalmazásai

A tömegspektrometria széles körű alkalmazást talál különböző iparágakban. A kémiában és biokémiában segít a kémiai vegyületek szerkezeti azonosításában, metabolitok vizsgálatában, valamint fehérjék és peptidek elemzésében. Az orvostudományban betegségek diagnosztizálására, terápiák monitorozására és farmakológiai kutatásokra használják. Az élelmiszeripar az MS-t szennyeződések kimutatására és termékek minőség-ellenőrzésére használja. Ezen túlmenően a tömegspektrometria kulcsszerepet játszik a környezeti kutatásokban, geológiai minták elemzésében és a kriminalisztikában.

Példák a tömegspektrometria alkalmazására az iparban és a tudományban

A tömegspektrometria széles körű alkalmazással rendelkező eszköz a tudomány és az ipar számos területén, hozzájárulva a technológiai fejlődéshez és az életminőség javításához.

• Gyógyszeripar: A tömegspektrometriát új kémiai vegyületek azonosítására és jellemzésére, szintézis folyamatok monitorozására, gyógyszerek minőség-ellenőrzésére és szennyeződések kimutatására használják. Kulcsfontosságú a farmakokinetikai és farmakodinámiás kutatásokban, segítve annak megértését, hogyan metabolizálódnak a gyógyszerek a szervezetben.
• Élelmiszeripar: A tömegspektrometria szennyeződések és toxinok kimutatására, tápanyagok elemzésére és élelmiszeripari termékek minőségének monitorozására szolgál. Az élelmiszerekben található adalékanyagok és tartósítószerek azonosítására is használják.
• Petrolkémiai ipar: A tömegspektrometria segít a kőolaj és származékos termékeinek kémiai összetételének elemzésében. A finomítási folyamatok monitorozására, szennyeződések azonosítására és a gyártási folyamatok optimalizálására használják.
• Kozmetikai ipar: A tömegspektrometriát termékek összetételének elemzésére, összetevők stabilitásának és biztonságosságának vizsgálatára, valamint potenciális szennyeződések kimutatására használják. Segít új kozmetikai formulációk kifejlesztésében is.

Tudományos területek:

• Biokémia: A tömegspektrometria kulcsfontosságú a fehérjék és peptidek szerkezetének és funkciójának vizsgálatában, metabolitok elemzésében és betegségek biomarkereinek azonosításában. Segít a biokémiai folyamatok molekuláris szintű megértésében.
• Orvostudomány: Az orvostudományban a tömegspektrometria betegségek diagnosztizálására, terápiák monitorozására és gyógyszerek farmakológiájának vizsgálatára szolgál. Biológiai minták, például vér vagy vizelet elemzésére használják.
• Proteomika: A tömegspektrometria felbecsülhetetlen értékű a fehérjék elemzésében, a sejtekben lévő fehérjék azonosításában és kvantifikálásában, valamint a fehérje-interakciók vizsgálatában.
• Metabolomika: A tömegspektrometria a sejtekben, szövetekben és biológiai folyadékokban lévő metabolitok azonosítására és elemzésére szolgál. Segít a metabolikus folyamatok és azok különböző tényezőkre adott változásainak vizsgálatában.
• Környezeti kémia: A tömegspektrometriát a környezeti szennyeződések elemzésére, a víz, talaj és levegő kémiai összetételének vizsgálatára használják. Segít a környezet minőségének monitorozásában.
• Geológia: A tömegspektrometriát kőzetek és ásványok izotóp-összetételének elemzésére, geokémiai folyamatok vizsgálatára és geológiai kormeghatározásra használják.
• Kriminalisztika: A tömegspektrometria bizonyítékok elemzésére szolgál, például biológiai minták, kábítószerek, robbanóanyagok és kémiai nyomok esetében. Segít az anyagok azonosításában és a bűnügyi események rekonstrukciójában.