Minggu, 23 Mei 2010

Kromatografi cair-spektrometri massa


Kromatografi cair-spektrometri massa


Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS, atau alternatif KCKT-MS) adalah teknik kimia analitik yang menggabungkan kemampuan pemisahan fisik dari kromatografi cair (atau KCKT) dengan kemampuan analisis massa spektrometer massa . LC-MS adalah teknik yang banyak digunakan untuk berbagai aplikasi yang memiliki sensitivitas dan spesifisitas sangat tinggi. Pada umumnya aplikasinya adalah berorientasi pada deteksi dan identifikasi potensi spesifik bahan kimia terhadap kehadiran bahan kimia lainnya (dalam campuran yang kompleks).

kromatografi Cair

Perbedaan utama antara HPLC tradisional dan kromatografi digunakan di LC-MS adalah bahwa dalam skala kasus yang terakhir biasanya jauh lebih kecil, baik sehubungan dengan diameter dalam kolom dan bahkan lebih sehubungan dengan laju alir karena skala sebagai kuadrat diameter. Untuk waktu yang lama, 1 mm kolom yang khas untuk pelaksanaan LC-MS (sebagai perbandingan dari 4,6 mm untuk HPLC). Baru-baru ini kolom kapiler 300 μm dan 75 μm telah umum dipakai. Pada ukuran terakhir terendah dari diameter kolom laju aliran mendekati 100 NL / menit dan umumnya digunakan dengan sumber nanospray.

Aliran pemisahan

Ketika standar bore (4,6 mm) kolom sering digunakan aliran split ~ 10:1. Hal ini dapat menguntungkan karena memungkinkan penggunaan teknik lainnya di tandem seperti MS dan UV. Namun pemisahan aliran ke UV akan menurunkan sensitivitas detektor spektrofotometri. Tapi spektrometri massa di sisi lain akan mengalami peningkatan pada tingkat sensitivitas aliran 200 μL/menit atau kurang.

Spektrometri Massa

Analyzer Massa

Ada banyak analisa massa yang dapat digunakan dalam LC / MS. tunggal quadrupole , Triple quadrupole , Ion Trap , TOF (time of Flight ) dan quadrupole-waktu penerbangan (Q-TOF).

Interface/Antarmuka

Perlu dimengerti interface antara teknik fase cair yang terus cairan mengalir, dan teknik fasa gas sulit dilakukan dalam ruang hampa untuk waktu yang lama. Munculnya perubahan ionisasi electrospray ini. Antarmuka yang paling sering sebuah sumber atau varian ion electrospray seperti sumber nanospray, namun fast atom bombardment , thermospray dan tekanan atmosfer ionisasi kimia interface juga sering digunakan. Berbagai deposisi dan teknik pengeringan juga telah digunakan seperti menggunakan sabuk bergerak, namun yang paling umum ini adalah deposisi off-line MALDI.

Aplikasi

Farmakokinetika

LC-MS sangat umum digunakan dalam studi farmakokinetik tentang obat-obatan dan dengan demikian merupakan teknik yang paling sering digunakan di bidang bioanalysis . Studi ini memberikan informasi tentang seberapa cepat obat akan dibersihkan dari aliran darah hati, dan organ tubuh. MS digunakan untuk hal tersebut karena sensitivitas tinggi dan spesifisitas yang luar biasa dibandingkan dengan UV (selama analit dapat sesuai terionisasi), dan waktu analisis yang singkat.

Keuntungan utama yang dimiliki MS adalah penggunaan tandem MS-MS. Detektor dapat diprogram untuk memilih ion tertentu pada fragmen. Proses ini pada dasarnya adalah teknik seleksi, namun sebenarnya lebih kompleks. Kuantitas yang diukur adalah jumlah molekul fragmen dipilih oleh operator. Selama tidak ada gangguan atau penindasan ion, pemisahan LC bisa sangat cepat. Hal ini biasa saat sekarang untuk memiliki waktu analisis 1 menit atau kurang oleh-MS deteksi MS, dibandingkan dengan lebih dari 10 menit dengan deteksi UV.

Proteomika

LC-MS juga digunakan dalam studi proteomik mana lagi komponen dari campuran kompleks harus dapat dideteksi dan diidentifikasi dalam beberapa cara. LC-MS bottom-up proteomik untuk pendekatan proteomik umumnya melibatkan pencernaan protease dan denaturasi (biasanya tripsin sebagai sebuah protease, urea untuk denaturasi struktur tersier dan iodoacetamide untuk topi residu sistein) diikuti oleh LC-MS dengan massa peptida sidik jari atau LC-MS/MS (tandem MS) untuk menurunkan urutan peptida individu. LC-MS/MS paling umum digunakan untuk analisis sampel massa proteomic peptida kompleks mana mungkin tumpang tindih bahkan dengan spektrometer massa resolusi tinggi. Contoh cairan serum biologis yang kompleks seperti manusia dapat dijalankan dalam sistem LC-MS/MS modern dan menghasilkan lebih dari 1000 protein yang diidentifikasi, asalkan sampel pertama kali dipisahkan pada gel SDS-PAGE atau HPLC-SCX.

Perkembangan Obat

LC-MS sering digunakan dalam pengembangan obat pada berbagai tahapan termasuk Pemetaan Peptida, Pemetaan Penyandi Glikoprotein, Produk Dereplication Alam, Pemutaran Bioaffinity, Dalam Vivo Drug Screening, Stabilitas Pemutaran metabolic, Identifikasi metabolit, Identifikasi Pengotor, Identifikasi Degradant, Kuantitatif Bioanalysis , dan Kualitas Kontrol.

Referensi

  1. Kenneth B. Tomer, M. Arthur Moseley, Leesa J. Deterding, Carol E. Parker, Capillary liquid chromatography/mass spectrometry, Mass Spectrometry Reviews, Vol 13, 1994, pp 431-457
  2. Patrick Arpino, Combined liquid chromatography mass spectrometry. Part III. Applications of thermospray, Mass Spectrometry Reviews, Vol 11, 1992 pp 3-40 Combined liquid chromatography mass spectrometry. Part I. Coupling by means of a moving belt interface, Mass Spectrometry Reviews, Vol 8, 1989 pp 35-55
  3. Kermit K. Murray, Coupling matrix-assisted laser desorption/ionization to liquid separations, Mass Spectrometry Reviews, Vol 16, pp 283-299
  4. Y. Hsieh and WA Korfmacher, Increasing Speed and Throughput When Using HPLC-MS/MS Systems for Drug Metabolism and Pharmacokinetic Screening, Current Drug Metabolism Volume 7, Number 5, 2006, Pp
  5. Covey TR, Lee ED, Henion JD. 1986. High-speed liquid chromatography/tandem mass spectrometry for the determination of drugs in biological samples. Anal Chem 58:2453-2460. Anal Chem 58:2453-2460.
  6. Covey TR et al. Covey TR et al, Thermospray liquid chromatography/mass spectrometry determination of drugs and their metabolites in biological fluids.. Anal Chem. Anal Chem. 1985 Feb;57(2):474-81 Februari 1985, 57 (2) :474-81
  7. Wysocki VH, Resing KA, Zhang Q, Cheng G (March 2005). "Mass spectrometry of peptides and proteins". Methods 35 (3): 211–22. doi : 10.1016/j.ymeth.2004.08.013 . PMID 15722218 .
  8. Edward H. Kerns, Mike S. Lee, LC/MS applications in drug development, Mass Spectrometry Reviews, Vol 18, 1999, pp 187-279

Ion mobilitas spektrometri-spektrometri massa

Ion mobilitas spektrometri-spektrometri massa (IMS-MS) adalah metode yang menggabungkan ion spektrometri mobilitas dan spektrometri massa untuk mengidentifikasi zat yang berbeda dalam pengujian.

Sejarah

Di satu sisi, spektrometri ion mobilitas dikembangkan di 60-an dan biasanya memisahkan partikel bermuatan pada skala milidetik. Di sisi lain, waktu-of-flight spektrometri massaBell Labs dikembangkan di 50-an dan biasanya memisahkan partikel bermuatan pada skala mikrodetik. Kombinasi dari kedua instrumen dirintis tahun 1963 di

  • Pada tahun 1963 dan Edelson McAfee menerbitkan sebuah kombinasi IMS-TOF. Dari Surat untuk Editor tidak konklusif apakah mereka digunakan suatu ekstraksi ortogonal TOF. Kemungkinan besar itu, karena mereka tampaknya telah menggunakan perusahaan Bendix TOF, yang merupakan TOF ortogonal.
  • Pada tahun 1967 McKnight, McAfee dan Sipler menerbitkan sebuah kombinasi IMS-TOF. Instrumen mereka jelas termasuk sebuah TOF ortogonal.
  • Pada tahun 1969 Cohen et al. mengajukan paten pada sistem SMM-IMS. SMM pada waktu itu adalah meningkat dibandingkan dengan TOFMS, karena kekurangan TOFMS bawah slowlyness dari sistem akuisisi data elektronik pada saat itu.
  • Pada tahun 1970, Young, Edelson dan Falconer menerbitkan sebuah IMS-TOF dengan ekstraksi ortogonal. Mereka tampaknya telah menggunakan sistem yang sama sebagai McKnight et al. pada tahun 1967, menggabungkan dengan sedikit modifikasi. Karya mereka kemudian direproduksi dalam buku tengara dari Mason/McDaniel, yang dianggap sebagai kitab suci "IMS" oleh mereka yang terampil dalam seni.
  • Pada tahun 1996 Guevremont et al. mengeluarkan poster di konferensi ASMS tentang IMS-TOF.
  • Pada 1997 Tanner dipatenkan sebuah quadrupole dengan bidang aksial yang dapat digunakan sebagai sel drift untuk pemisahan IMS. Dia juga menyebutkan kombinasi dari quadrupoles dengan TOFMS ortogonal.
  • Pada tahun 1998 Clemmer diciptakan kembali dengan kombinasi IMS-TOF, menggunakan FPT-setup-aksial IMS co.
  • Pada tahun 1999 ditemukan kembali Clemmer IMS-TOF dengan sistem TOF ortogonal.

Instrumentasi

IMS-MS adalah kombinasi dari sebuah spektrometer mobilitas ion dan spektrometer massa. Pertama spektrometer mobilitas ion memisahkan ion sesuai dengan mobilitas mereka. Dalam langkah kedua spektrometer massa memisahkan ion menurut mereka -untuk-biaya perbandingan massa. Kombinasi semacam ini sering disebut sebagai pemisahan ditulis dgn tanda penghubung atau pemisahan multi dimensi .

Ada berbagai jenis spektrometer mobilitas ion dan ada berbagai jenis spektrometer massa. Pada prinsipnya adalah mungkin untuk menggabungkan setiap jenis yang pertama dengan semua jenis nanti.

Jenis-jenis IMS

Jenis-jenis MS

Aplikasi

Teknik IMS-MS dapat digunakan untuk menganalisa campuran yang kompleks. It is used in: Hal ini digunakan dalam:

  • proteomik untuk analisis peptida
  • deteksi agen perang kimia
  • deteksi peledak
  • analisis partikel nano

Referensi

  1. KB McAfee and D. Edelson J. Chem. Phys. 1963 , 382. Phys,. 1963 382.
  2. LG McKnight, KB McAfee and DP Sipler Phys. Rev. 1967 , 164 (1), 62 Patent US 3621240
  3. CE Young, D. Edelson, WE Falconer J. Chem. Chem. Phys. 1970 , 53 (11), 4295.
  4. EA Mason, EW McDaniel; Transport Properties of Ions in Gases; John Wiley and Sons: New York, 1988; p 560
  5. Proceedings of 44th ASMS conference, p.1090
  6. Patent WO9707530 (A1)
  7. Henderson SC, Valentine SJ, Counterman AE, Clemmer DE, Anal. Clemmer DE, Anal. Chem. 1999 , 71 , (2), 291-301
  8. Hoaglund CS, Valentine SJ, Sporleder CR, Reilly JP, Clemmer DE, Anal., Anal. Chem. 1998 , 70 , (11), 2236-2242.

Diposting oleh di

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)