Эта статья написана штатным автором Welch's Хроматографи Маунд. Содержание статьи отражает исключительно точку зрения автора.
Введение
Тройная квадрупольная масс-спектрометрия, также известная как тандемная масс-спектрометрия, является одним из наиболее широко используемых методов масс-спектрометрии в современных лабораториях. При создании метода тройной квадрупольной МС важным шагом является оптимизация напряжения декластеризации и энергии столкновения для каждого иона-фрагмента в режиме мониторинга множественных реакций (MRM).
Как в национальных стандартных методах, так и в методах, основанных на литературных данных, ион-фрагмент с наивысшим откликом обычно выбирается в качестве квантификаторного иона, тогда как фрагмент со вторым по величине откликом выбирается в качестве иона-квалификатора для подтверждения идентичности аналита. Этот вторичный выбор важен, поскольку тройная квадрупольная МС имеет относительно низкое разрешение по массе, и дополнительный ион-квалификатор помогает снизить риск ложных срабатываний.
В большинстве случаев селективность МС для данного соединения достаточно высока, так что в сочетании со временем удерживания качественная идентификация не является проблемой. В результате аналитики, как правило, в первую очередь сосредотачиваются на выборе иона-квантификатора.
Почему ион с наивысшим откликом
Обоснование выбора иона с самым сильным откликом в качестве квантификаторного иона просто — это максимизирует чувствительность метода и минимизирует предел обнаружения (LOD). На первый взгляд, эта логика кажется верной. Но если задуматься глубже, всегда ли ион с наивысшим откликом в MRM-переходе является ионом-фрагментом?
Мы обычно оптимизируем фрагменты в MRM, чтобы гарантировать правильное присвоение выбранного квантификаторного иона целевому соединению, избегая ложных срабатываний. Если два соединения с разными молекулярными формулами образуют ионы-фрагменты с одинаковым отношением m/z, выбор иона-предшественника первым квадруполем гарантирует однозначное происхождение иона-продукта.
Однако в некоторых ситуациях наилучший квантификаторный ион может фактически не являться ионом-фрагментом. Этот нюанс становится яснее при рассмотрении конкретного примера.
Пример из практики: Бензидин
Бензидин, содержащий аминогруппу, обладает высокой нуклеофильностью и легко образует ион-предшественник [M+H]⁺ (m/z 185) в МС. При низкой энергии столкновения ион m/z 185 показывает сильный отклик — это верно для многих соединений.
Однако молекулярная структура бензидина очень стабильна. Даже при увеличении энергии столкновения он образует мало фрагментов с высоким откликом. Только при очень высоких энергиях столкновения появляются значимые ионы-фрагменты, а именно m/z 157 и m/z 168.
Более того, относительные отклики значительно различаются: m/z 185 (ион-предшественник) показывает отклик в 190 раз выше, чем m/z 157, и в 48 раз выше, чем m/z 168. Если бы мы выбрали m/z 168 в качестве квантификаторного иона, LOD метода ухудшился бы как минимум в 48 раз. Это, вероятно, привело бы к тому, что большинство положительных образцов остались бы необнаруженными, делая точность бессмысленной.
В данном случае, даже если использование иона-предшественника увеличивает риск ложных срабатываний, это все же более подходящий выбор для обеспечения обнаружения.
Нет абсолютно «правильного» или «неправильного» выбора
В тройной квадрупольной МС выбор квантификаторного иона — это не вопрос правильного или неправильного, а вопрос подходящего или неподходящего для конкретного применения.
Если концентрация аналита в образце, как правило, достаточно высока, использование m/z 168 может удовлетворить требованиям к чувствительности. Однако для образцов с низким содержанием выбор m/z 185 в качестве квантификаторного иона вполне разумен. В конце концов, для качественного подтверждения время удерживания остается сильным индикатором идентичности соединения, помимо значения m/z.