Spectrometria de masă în tandem, cunoscută și sub numele de MS/MS sau MS2, implică mai multe etape de selecție a spectrometriei de masă, cu o anumită formă de fragmentare care are loc între aceste etape. Spectrometria de masă este o tehnică puternică de analiză chimică care este utilizată pentru identificarea compușilor necunoscuți, pentru cuantificarea compușilor cunoscuți și pentru elucidarea structurii moleculare. Pentru a înțelege principiul de funcționare, se stabilește că un spectrometru de masă este un „spărgător de molecule” care măsoară masele moleculare și atomice ale moleculelor întregi, ale fragmentelor moleculare și ale atomilor prin generarea și detectarea ionilor corespunzători în fază gazoasă, separați în funcție de raportul masă-încărcare (m/z). El măsoară masele care corespund structurii moleculare și compoziției atomice a moleculei-mamă și, prin urmare, permite determinarea și elucidarea structurii moleculare .
Acum, întrebarea pertinentă care ne vine în minte este de ce spectrometrie de masă? Ea poate fi utilizată și pentru cuantificarea speciilor moleculare. Este considerată o tehnică foarte sensibilă și funcționează cu cantități infime de probe (până la 10-12 g, 10-15 mol) și este ușor de interfațat cu metodele de separare cromatografică pentru identificarea componentelor dintr-un amestec. Spectrometria de masă oferă, de asemenea, informații valoroase pentru o gamă largă de profesioniști: chimiști, biologi, medici, astronomi, specialiști în sănătatea mediului. Funcționează prin generarea unui spectru prin separarea ionilor cu un raport masă/încărcare diferit (m/z), unde m este masa moleculară sau atomică, iar z este unitatea de sarcină electrostatică. În multe cazuri (cum ar fi moleculele mici), z = 1 măsurat m/z = masa fragmentului. Dar acest lucru nu este întotdeauna adevărat pentru biomoleculele mari analizate prin electrospray (ESI), z > 1 .
Spectrometrul de masă în tandem este de mai multe tipuri diferite – fiecare are avantaje, dezavantaje și aplicații diferite. Toate constau din patru secțiuni majore legate între ele în intrare-sursă de ionizare-analizator-detector. Toate secțiunile sunt, de obicei, menținute sub vid înalt, iar funcțiile de control al instrumentului, de achiziție a probelor și de prelucrare a datelor sunt controlate de un calculator. Sistemul de date și controlul computerizat este adesea trecut cu vederea – cel mai semnificativ progres în spectrometria de masă – permite automatizarea 24/7 și dezvoltarea unor tehnici analitice moderne și puternice .
Spectrometrul de masă în tandem este un singur instrument care utilizează două (sau mai multe) analizoare de masă. Forma cea mai simplă constă din două spectrometre de masă (MS/MS) în serie conectate printr-o cameră cunoscută sub numele de celulă de coliziune. Eșantionul care urmează să fie examinat este, în esență, sortat și cântărit în primul spectrometru de masă, apoi este rupt în bucăți în celula de coliziune, iar o bucată sau mai multe bucăți sunt sortate și cântărite în cel de-al doilea spectrometru de masă. Spectrometrul de masă în tandem este construit din doi sau mai mulți cuadripoli, cu o celulă de coliziune care separă fiecare cuadripol. Odată ce un eșantion a fost separat prin cromatografie, substanțele trec inițial printr-un cuadripol inițial care separă amestecul de ioni alocând doar anumiți ioni (ioni precursori), trecere către celula de coliziune. Primul cuadripol este utilizat pentru a selecta ionii de probă specificați de utilizator dintr-o anumită componentă; de obicei, ionii legați de moleculă în interiorul celulei de coliziune, ionii precursori, cunoscuți și sub numele de „ioni părinți”, sunt apoi bombardați cu un gaz inert (Xe, Ar etc.) și sunt descompusi în continuare în diferiți ioni încărcați și de masă (ioni produs). Acești ioni produs, cunoscuți și sub numele de „ioni fiică”, sunt apoi trecuți printr-un cuadripol suplimentar pentru a separa și mai mult ionii, care este setat pentru a monitoriza fragmente ionice specifice. Acest proces poate fi repetat de mai multe ori pentru a obține citiri foarte specifice . Există mai multe aplicații ale spectrometrului de masă în tandem. Teste clinice și toxicologie, erori înnăscute de metabolism – screeningul nou-născuților, cancer, diabet, diverse otrăvuri, droguri de abuz etc. Biotehnologie și farmaceutică pentru a determina structura chimică a medicamentelor și a metaboliților medicamentelor, detectarea/cuantificarea impurităților, a medicamentelor și a metaboliților acestora în fluidele și țesuturile biologice. Screening de droguri cu randament ridicat, analiza amestecurilor lichide, amprentare, nutraceutice/medicamente pe bază de plante/identificarea sursei produselor naturale sau a medicamentelor și multe altele. Secvențierea și identificarea proteinelor Identificarea proteinelor Identificarea proteinelor prin căutare în baze de date (SPC și aliniere spectrală), secvențierea de novo a peptidelor (grafic de spectru), hibrid, identificarea peptidelor modificate post-traducere (PTM) proteomică cantitativă, identificarea proteinelor care sunt diferențiat abundente, pe lângă faptul că are un rol semnificativ în proteomică .
.