Tandem-masspektrometri, även känd som MS/MS eller MS2, omfattar flera steg av masspektrometriskt urval, med någon form av fragmentering som sker mellan stegen. Masspektrometri är en kraftfull teknik för kemisk analys som används för att identifiera okända föreningar, kvantifiera kända föreningar och klarlägga molekylstruktur. För att förstå funktionsprincipen fastställs att en masspektrometer är en ”molekylförstörare” som mäter molekylära och atomära massor av hela molekyler, molekylfragment och atomer genom att generera och detektera motsvarande joner i gasfasen, separerade enligt deras massa-till-laddningsförhållande (m/z). Den mäter massor som motsvarar den molekylära strukturen och den atomära sammansättningen hos modermolekylen och gör det därför möjligt att bestämma och klarlägga den molekylära strukturen.
Nu kommer den relevanta frågan: Varför masspektrometri? Det kan också användas för att kvantifiera molekylära arter. Det anses vara en mycket känslig teknik och fungerar med små mängder prover (så lite som 10-12 g, 10-15 mol) och kan lätt kopplas till kromatografiska separationsmetoder för identifiering av komponenter i en blandning. Masspektrometri ger också värdefull information till ett stort antal yrkesverksamma: kemister, biologer, läkare, astronomer och miljöhälsospecialister. Den fungerar genom att generera spektrum genom att separera joner med olika massa- och laddningsförhållande (m/z) där m är den molekylära eller atomära massan och z är den elektrostatiska laddningsenheten. I många fall (t.ex. små molekyler) är z = 1 mätt m/z = fragmentets massa. Men detta gäller inte alltid för stora biomolekyler som analyseras med elektrospray (ESI), z > 1 .
Tandem-masspektrometer finns av många olika typer – var och en har olika fördelar, nackdelar och tillämpningar. Alla består av fyra huvuddelar som är sammankopplade inlet-joniseringskälla-analysator-detektor. Alla sektioner hålls vanligen under högvakuum och funktionerna instrumentstyrning, provtagning och databehandling är datorstyrda. Datasystem och datorstyrning är ofta förbisedda – det mest betydelsefulla framsteget inom masspektrometri – möjliggör automatisering dygnet runt och utveckling av moderna kraftfulla analystekniker.
Tandem-masspektrometer är ett enda instrument som använder två (eller flera) massanalysatorer. Den enklaste formen består av två masspektrometrar (MS/MS) i serie som är kopplade till en kammare som kallas kollisionscell. Det prov som skall undersökas sorteras och vägs i huvudsak i den första masspektrometern, bryts sedan i bitar i kollisionscellen och en eller flera bitar sorteras och vägs i den andra masspektrometern. Tandem-masspektrometern är uppbyggd av två eller flera quadrupoler med en kollisionscell som separerar varje quadrupol. När ett prov har separerats genom kromatografi går ämnena först genom en första kvadrupol som separerar jonblandningen och endast vissa joner (prekursorjoner) passerar till kollisionscellen. Den första kvadrupolen används för att välja ut användarspecificerade provjoner från en specifik komponent; vanligtvis är de molekylärrelaterade jonerna i kollisionscellen prekursorjonerna, även kallade ”moderjoner”, som sedan bombarderas med en inert gas (Xe, Ar etc.) och bryts ner ytterligare i olika laddade joner med olika massa (produktjoner). Dessa produktjoner, även kallade ”dotterjoner”, förs sedan genom ytterligare en quadrupol för att ytterligare separera jonerna, som är inställd för att övervaka specifika jonfragment. Denna process kan upprepas flera gånger för att få mycket specifika avläsningar. Det finns flera användningsområden för tandem-masspektrometrar. Klinisk testning och toxikologi, medfödda fel i ämnesomsättningen – screening av nyfödda, cancer, diabetes, olika gifter, missbruksdroger osv. Bioteknik och läkemedel för att bestämma den kemiska strukturen hos läkemedel och läkemedelsmetaboliter, detektering/kvantifiering av föroreningar, läkemedel och deras metaboliter i biologiska vätskor och vävnader. Screening av läkemedel med hög genomslagskraft, analys av vätskeblandningar, fingeravtryck, nutraceuticals/växtläkemedel/spårning av naturliga produkters eller läkemedels ursprung och många fler. Sekvensering och identifiering av proteiner Proteinidentifiering via databassökning (SPC och spektral anpassning), de novo peptidsekvensering (spektrumgraf), hybrid, identifiering av posttranslationsmodifierade (PTM) peptider, kvantitativ proteomik, identifiering av proteiner som är olika rikligt förekommande, och har dessutom en viktig roll inom proteomiken .
.