Trippel kvadrupol massespektrometer

Waters Quattro II tirppel kvadrupol massespektrometer. Dette bildet ble tatt i det gamle massespesifikasjonsanlegget i Whitmore Lab fra Pennsylvania State University.

Et trippel kvadrupol massespektrometer (engelsk: Triple quadrupole mass spectrometer, ofte forkortet som TQMS) er et tandem massespektrometer bestående av to kvadrupol masseanalysatorer i serie, med en (ikke-masseløsende) radiofrekvens (RF) - bare kvadrupol mellom dem for å fungere som en celle for kollisjonsindusert dissosiasjon. Denne konfigurasjonen er ofte forkortet QqQ, her Q₁q₂Q₃.

Historie

Arrangementet av tre kvadrupoler ble først utviklet av J.D.Morrison fra LaTrobe University, Australia for å studere fotodissosiasjon av gassfase-ioner. Etter å ha kommet i kontakt med professor Christie G. Enke og hans daværende kandidatstudent Richard Yost, prøvde Morrisons lineære arrangement av de tre kvadrupolene konstruksjonen av det første trippel-kvadrupolmassespektrometeret. I årene etter ble det første kommersielle triple-quadrupole massespektrometer utviklet ved Michigan State University av Enke og Yost på slutten av 1970-tallet. Det ble senere funnet at trippel kvadrupole massespektrometeret kunne brukes til å studere organiske ioner og molekyler, og utvidet dermed dets evner som en tandem MS / MS-teknikk.

Prinsipp for drift

Paul Patent 2939952 Fig5

I hovedsak fungerer det tripple kvadrupol massespektrometeret under samme prinsipp som den enkle kvadrupol masseanalysatoren. Hvert av de to massefiltrene (Q₁ og Q₃) inneholder fire parallelle, sylindriske metallstenger. Både Q₁ og Q₃ styres av likestrøm (dc) og radiofrekvens (rf) potensialer, mens kollisjonscellen, q, bare utsettes for RF-potensial. RF-potensialet assosiert med kollisjonscellen (q) gjør at alle ioner som ble valgt for å passere gjennom den. I noen instrumenter har den normale kvadrupol-kollisjonscellen blitt erstattet av hexapole- eller octopole-kollisjonsceller som forbedrer effektiviteten.

I motsetning til tradisjonelle MS-teknikker tillater MS / MS-teknikker at masseanalyse kan skje sekvensielt i forskjellige regioner av instrumentene. TQMS følger tandem-i-rom-arrangementet på grunn av ionisering, primær massevalg, kollisjonsindusert dissosiasjon (CID), masseanalyse av fragmenter produsert under CID, og ​​deteksjon som forekommer i separate segmenter av instrumentet. Sektorinstrumenter har en tendens til å overgå TQMS i masseoppløsning og masseområde. Imidlertid har den tredoble kvadrupolen fordelen av å være billigere, enkel å betjene og svært effektiv. Når den brukes i den valgte reaksjonsovervåkingsmodusen, har TQMS overlegen deteksjonsfølsomhet så vel som kvantifisering. Den tredoble kvadrupolen tillater studiet av lavenergi lavmolekylreaksjoner, noe som er nyttig når små molekyler blir analysert.

Skannemoduser

Arrangementet av TQMS gjør det mulig å utføre fire forskjellige skanningstyper: en forløper-ion-skanning, nøytralt tap-skanning, produkt-ion-skanning og valgt reaksjonsovervåking.

Produktskanning

I produktskanningen er den første kvadrupolen Q₁ satt til å velge et ion med en kjent masse, som er fragmentert i q₂. Den tredje kvadrupolen Q₃ er deretter satt til å skanne hele m/z-området, og gi informasjon om størrelsen på fragmentene som er laget. Strukturen til det opprinnelige ionet kan utledes fra informasjonen om ionefragmentering. Denne metoden utføres ofte for å identifisere overganger som brukes til kvantifisering av tandem MS.

Forløperskanning

Når du bruker en forløperskanning, velges et bestemt produktion i Q₃, og forløpermassene skannes i Q₁. Denne metoden er selektiv for ioner som har en bestemt funksjonell gruppe (f.eks. En fenylgruppe) frigjort av fragmenteringen i q₂.

Skanning av nøytralt tap

I den nøytrale tapskanningsmetoden skannes både Q₁ og Q₃ sammen, men med en konstant masseforskyvning. Dette tillater selektiv gjenkjenning av alle ioner som ved fragmentering i q₂ fører til tap av et gitt nøytralt fragment (f.eks. H₂O, NH₃). I likhet med forløperionskanningen er denne metoden nyttig i selektiv identifikasjon av nært beslektede forbindelser i en blanding.

Valgt reaksjonsovervåking

Når man bruker utvalgte reaksjonsovervåking (SRM) eller multiple reaksjon overvåking (MRM) modus, er både Q₁ og Q₃ satt til en spesifikk masse, slik at bare et distinkt fragmention fra et bestemt forløperion kan oppdages. Denne metoden resulterer i økt følsomhet. Hvis Q₁ og/eller Q₃ er satt til mer enn en enkelt masse, kalles denne konfigurasjonen overvåking av flere reaksjoner.

Referanser

Autoritetsdata