Tandem massaspectrometrie, ook bekend als MS/MS of MS2, omvat meerdere stappen van massaspectrometrische selectie, waarbij tussen de stappen een of andere vorm van fragmentatie optreedt. Massaspectrometrie is een krachtige techniek voor chemische analyse die wordt gebruikt om onbekende verbindingen te identificeren, bekende verbindingen te kwantificeren, en de moleculaire structuur op te helderen. Om het werkingsprincipe te begrijpen wordt vastgesteld dat een massaspectrometer een “molecuulbreker” is die moleculaire en atomaire massa’s van hele moleculen, moleculaire fragmenten en atomen meet door het genereren en detecteren van de corresponderende ionen in de gasfase, die worden gescheiden op basis van hun massa/ladingsverhouding (m/z). Het meet de massa’s die overeenkomen met de moleculaire structuur en atoomsamenstelling van het moedermolecuul en maakt dus bepaling en opheldering van de moleculaire structuur mogelijk.
Nu komt de pertinente vraag waarom massaspectrometrie? Zij kan ook worden gebruikt voor de kwantificering van moleculaire soorten. Het wordt beschouwd als een zeer gevoelige techniek en werkt met minieme hoeveelheden monsters (zo laag als 10-12 g, 10-15 mol) en is gemakkelijk te koppelen aan chromatografische scheidingsmethoden voor de identificatie van componenten in een mengsel. Massaspectrometrie verschaft ook waardevolle informatie aan een breed scala van beroepsbeoefenaren: chemici, biologen, artsen, astronomen, specialisten op het gebied van milieuhygiëne. Zij werkt door het genereren van een spectrum door het scheiden van ionen met een verschillende massa/ladingsverhouding (m/z) waarbij m de moleculaire of atomaire massa is en z de elektrostatische ladingseenheid. In veel gevallen (zoals bij kleine moleculen) is z = 1 gemeten m/z = massa van het fragment. Maar dit is niet altijd het geval voor grote biomoleculen die met elektrospray (ESI) worden geanalyseerd, z > 1 .
Tandem massaspectrometer zijn er in vele verschillende types – elk heeft zijn eigen voordelen, nadelen en toepassingen. Alle bestaan uit vier grote secties die met elkaar zijn verbonden inlet-ionisatie bron-analysator-detector. Alle secties worden gewoonlijk onder hoog vacuüm gehandhaafd en de functies van instrumentcontrole, steekproefverwerving en gegevensverwerking staan onder computercontrole. Datasysteem en computerbesturing worden vaak over het hoofd gezien – de belangrijkste vooruitgang in de massaspectrometrie – maakt 24 uur per dag, 7 dagen per week automatisering en ontwikkeling van moderne krachtige analysetechnieken mogelijk.
Tandem massaspectrometer is een enkel instrument dat gebruik maakt van twee (of meer) massaanalysatoren. De eenvoudigste vorm bestaat uit twee massaspectrometers (MS/MS) in serie verbonden door een kamer die bekend staat als een botsingscel. Het te onderzoeken monster wordt in hoofdzaak gesorteerd en gewogen in de eerste massaspectrometer, vervolgens in stukken gebroken in de botsingscel, en een stuk of stukken gesorteerd en gewogen in de tweede massaspectrometer. De tandemmassaspectrometer is opgebouwd uit twee of meer quadrupolen, met een botsingscel die elke quadrupool scheidt. Nadat een monster door chromatografie is gescheiden, gaan de stoffen eerst door een eerste quadrupool die het ionenmengsel scheidt en alleen bepaalde ionen (precursorionen) doorlaat naar de botsingscel. De eerste quadrupool wordt gebruikt om door de gebruiker gespecificeerde monsterionen van een specifieke component te selecteren; gewoonlijk worden de moleculair gerelateerde ionen binnen de botsingscel de precursor-ionen, ook bekend als “ouderionen”, vervolgens gebombardeerd met een inert gas (Xe, Ar, enz.) en verder opgesplitst in verschillende geladen en massa ionen (productionen). Deze productionen, ook wel “dochterionen” genoemd, worden vervolgens door een extra quadrupool gevoerd om de ionen verder te scheiden, die is ingesteld om specifieke ionenfragmenten te monitoren. Dit proces kan verschillende malen worden herhaald om zeer specifieke meetwaarden te verkrijgen. Er zijn verschillende toepassingen van tandemmassaspectrometers. Klinische tests en toxicologie, aangeboren afwijkingen van het metabolisme – screening bij pasgeborenen, kanker, diabetes, diverse vergiften, drugs of abuse, enz. Biotechnologie en farmaceutica om de chemische structuur van drugs en drugmetabolieten, opsporing/kwantificering van onzuiverheden, drugs en hun metabolieten in biologische vloeistoffen en weefsels te bepalen. High through-put drug screening, analyse van vloeibare mengsels, fingerprinting, nutraceuticals/herbal drugs/tracing source of natural products or drugs and many more. Proteïne sequencing en identificatie proteïne Identificatie via database search (SPC en spectrale alignment), de novo peptide sequencing (spectrum graph), hybride, het identificeren van post translationeel gemodificeerde (PTM) peptiden kwantitatieve proteomics, het identificeren van eiwitten die differentieel overvloedig zijn, daarnaast heeft het een belangrijke rol in proteomics .