Kütle spektrometrisi: Revizyonlar arasındaki fark

=== Gaz kromatografisi ===

[[Dosya:GCMS_open.jpg|sol|küçükresim|Bir MS (solda) ile kombine edilmiş bir gaz kromatografisi (sağda)]]

Yukarıda bahis geçen yaygın kombinasyonlardan biri [[gaz kromotagrafisi]]-kütle spektrometrisi(GC/MS ve GC-MS). Bu teknikte [[gaz]] kromatografisi farklı bileşikleri ayırmak amacı ile kullanılır. Ayrılmış bileşiklerin buharı iyon kaynağına(voltaj uygulanan bir metal filament) yönlendirilir. Bu filament bileşiklerin iyonlaşmasını sağlayan elektronları yayar. İyonlar yine iyonlaşarak parçalar oluşturabilir ve tahmin edilebilir modeller oluştururlar. Bütün haldeki iyon ve parçalar önce MS' in analizörüne ve en sonunda teşhis edilirler.<ref>Eiceman, G.A. (2000). Gas Chromatography. In R.A. Meyers (Ed.), ''Encyclopedia of Analytical Chemistry: Applications, Theory, and Instrumentation'', pp. 10627. Chichester: Wiley. {{ISBN|0-471-97670-9}}</ref>

 

=== Sıvı kromatografisi ===

[[Dosya:IMA_Conservation_Science.jpg|küçükresim|[[Indianapolis Sanat Müzesi]] muhafaza bilim insanı LC-MS gerçekleştirken ]]

GC-MS' e benzer olarak sıvı kromatografisi-kütle spektrometrisi (liquid chromatography-mass spectrometry (LC/MS veya LC-MS)) bileşikleri kromatografik olarak ayırır, bu işlem bileşikler iyon kaynağı ve kütle analizörüne girmeden gerçekleşir. GC-MS' den mobil fazının sıvı olması ile farklıdır. Bu sıvı faz genelde [[su]] ve -gaz yerine- bir organik [[Çözücü (kimya)|çözücünün]] karışımıdır. En yaygın LC-MS, sıvı kromatografisi ile ESI' nin kombinasyonudur. Diğer kombinasyonlar ise APCI ve APP iyonizasyon kaynaklarını içerir. Bunların yanı sıra yeni geliştirilmiş teknikler de sıvı kromatografisi ile kombine edilir, [[lazer sprey]] gibi.

 

=== Kapiler elektroforez–kütle spektrometrisi ===

Kapiler elektroforez–kütle spektrometrisi (Capillary electrophoresis–mass spectrometry (CE-MS)) kapiler elektroforezin sıvı ayırma işlemini MS ile kombine eden bir tekniktir.<ref name="pmid2774189">{{cite journal|vauthors=Loo JA, Udseth HR, Smith RD|title=Peptide and protein analysis by electrospray ionization-mass spectrometry and capillary electrophoresis-mass spectrometry|journal=Analytical Biochemistry|volume=179|issue=2|pages=404–12|date=June 1989|pmid=2774189|doi=10.1016/0003-2697(89)90153-X}}</ref> CE-MS genellikle ESI ile kombine edilir.<ref name="pmid18790125">{{cite journal|vauthors=Maxwell EJ, Chen DD|title=Twenty years of interface development for capillary electrophoresis-electrospray ionization-mass spectrometry|journal=Analytica Chimica Acta|volume=627|issue=1|pages=25–33|date=October 2008|pmid=18790125|doi=10.1016/j.aca.2008.06.034|url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0003-2670(08)01244-0}}</ref>

 

=== İyon hareketliliği ===

İyon hareketliliği–kütle spektrometrisi (Ion mobility spectrometry-mass spectrometry (IMS/MS veya IMMS)), iyonları MS' e girmeden bir nötral gaz içinde ve bir uygulanmış elektriksel potansiyel gradiantı varlığında birbirinden ayıran bir tekniktir.<ref name="GFVerbeck06012002">{{cite journal|vauthors=Verbeck GF, Ruotolo BT, Sawyer HA, Gillig KJ, Russell DH|title=A fundamental introduction to ion mobility mass spectrometry applied to the analysis of biomolecules|journal=Journal of Biomolecular Techniques|volume=13|issue=2|pages=56–61|date=June 2002|pmid=19498967|pmc=2279851}}</ref> Sürüklrnmr süresi iyonun yarıçap/yük oranı ile ilişkilidir. IMS' in görev döngüsü (deneyin gerçekleştiği süre) çoğu MS tekniğinden uzundur. Normal bir MS işini IMS ayırma işlemini tamamlayana değinki sürede bitirir. Teknik, LC-MS' benzer şekilde, IMS ayırması ve m/z oranı hakkında veri üretimi sağlar.<ref>{{cite journal | vauthors = Matz LM, Asbury GR, Hill HH | title = Two-dimensional separations with electrospray ionization ambient pressure high-resolution ion mobility spectrometry/quadrupole mass spectrometry | journal = Rapid Communications in Mass Spectrometry | volume = 16 | issue = 7 | pages = 670–5 | year = 2002 | pmid = 11921245 | doi = 10.1002/rcm.623 | bibcode = 2002RCMS...16..670M }}</ref>

 

==== Kütle spektrumunun yorumlanması ====

[[Dosya:Toluene_ei_ms.PNG|küçükresim|[[Toluen]] elektron iyonizasyon kütle spektrumu]]

 

Moleküllerin kesin [[Kimyasal yapı|yapıları]] ve [[Peptit dizisi|peptit dizileri]] parça kütleleri setleri ile deşifre edildiğinden, kütle spektrumunun yorumu çeşitli tekniklerin kombinasyonunu gerektirir. Genellikle bilinmeyen bir bileşiğin kütlesini belirlemek için ilk strateji bileşiğin deneysel kütle spektrumunu kütle spektrum kütüphanesi ile karşılaştırmaktır. Eğer eşleşme yoksa, ya manuel yorumlamaya geçilir<ref>{{cite book|last1=Tureček|first1=František|last2=McLafferty|first2=Fred W.|name-list-format=vanc|year=1993|title=Interpretation of mass spectra|publisher=University Science Books|place=Sausalito|isbn=0-935702-25-3|url=https://books.google.com/?id=xQWk5WQfMQAC&printsec=frontcover}}</ref> ya da yazılım yardımlı [[kütle spektrası yorumlaması]] uygulanır. MS' te olan [[İyonlaşma|iyonizasyon]] ve parçalanmanın bilgisayar simülasyonu peptit yapısı veya dizisinden bir moleküle kadar tanımlama yapmak için kullanılacak ilk araçtır. Bir [[önsel]] yapısal bilgi [[In silico|''in siliko'']](bilgisayarda) parçalanır ve sonuç gözlenen spektrum ile karşılaştırılır. Böyle similasyonlar genelde bir parçalama kütüphanesi tarafından desteklenir.<ref>Mistrik, R. (2004). [https://web.archive.org/web/20120111151406/http://www.highchem.com/publications/a-new-concept-for-the-interpretation-of-mass-spectra.html A New Concept for the Interpretation of Mass Spectra Based on a Combination of a Fragmentation Mechanism Database and a Computer Expert System.] in Ashcroft, A.E., Brenton, G., Monaghan, J.J. (Eds.), ''Advances in Mass Spectrometry'', Elsevier, Amsterdam, vol. 16, pp. 821.{{Ölü bağlantı|tarih=January 2015}}</ref> Kütüphane bilinen parçalanma reaksiyonlarını içerir. Hem ufak moleküller hem de [[Peptit kütle parmakizi|proteinler]] için geliştirilmiş bu fikir [[Kütle spektrometrisi yazılımı|MS yazılımı]]<nowiki/>nı avatajlı kılar.

=== İzotop oranı MS: izotop tarihleme ve izsürme ===

[[Dosya:Mass-spectrometer_awi_hg.jpg|küçükresim|Biyojen karbonat üzerinde ¹⁶O/¹⁸O ve ¹²C/¹³C izotop oranı belirlemek amaçlı uygulanan MS]]

MS aynı zamanda numune içindeki elementlerin [[izotop]]ik içeriklerinin belirlenmesi için de kullanılır. Bir elementin izotopları arasındaki kütle farkı oldukça azdır ve bir elementin daha az yaygın bulunan izotopları çok nadirlerdir ve bundan dolayı çok hassas bir alete ihtiyaç vardır. Bu aletler, bazen İzotop oranı kütle spektrometresi (isotope ratio mass spectrometers, kısaca IR-MS) şeklinde hitap edilirler. Bu tip MS genellikle, iyonize parçacıkları, parçacık darbelerini [[elektrik akımı]]<nowiki/>na dönüştüren, bir dizi [[Faraday kupası]]<nowiki/>na doğru yönlendirmek için bir magnet bulundurur. Suyun deuterium içerik analizi hızlı bir şekilde bilgisayar kontrolünde [[akıcı görüntü tutulması kütle spektrometrisi]] (flowing afterglow mass spectrometry, FA-MS) kullanılarak başarılabilir. Muhtemelen bu amaca uygun en hassas ve kesin kütle spektrometresi hızlandırıcı kütle spektrometresidir ([[Accelerator mass spectrometry|accelerator mass spectrometer]], AMS). Bunun sebebi AMS' nin en yüksek hassaslığı sağlaması, atomları birey atomlar halinde ölçebiliyor olması ve ana kararlı izotopa göre 10¹⁵ civarı dinamik menzilli nüklidleri ölçebilmesidir.<ref name="Maher S, Jjunju FPM, Taylor S 2015 113–135">{{cite journal|vauthors=Maher S, Jjunju FP, Taylor S|title=100 years of mass spectrometry: Perspectives and future trends|journal=Rev. Mod. Phys.|volume=87|issue=1|pages=113–135|year=2015|doi=10.1103/RevModPhys.87.113|bibcode=2015RvMP...87..113M}}</ref> İzotop oranları çeşitli işlemlerin önemli işaretçileridir. Bazı izotop oranları, [[Radyokarbon tarihleme yöntemi|karbon tarihleme]]<nowiki/>deki gibi, nesnenin yaşını belirlemede kullanılır. Buna ilave olarak, kararlı izotoplar ile etiketleme ise protein miktar belirlenmesi amacı ile kullanılır. (aşağıdaki, [[Mass spectrometry#Protein characterization|protein karekterizasyonu]] bölümüne bakınız)

 

 

=== Farmakokinetik ===

Farmakokinetik matriksin(kan ve idrar) komplex yapısından dolayı ,düşük doz/uzun zaman noktası verilerin, gözlemlemek amaçlı yüksek hassaslık ihtiyacı için sıkça MS ile çalışılır. Bu amaçla en yaygın kullanılan alet üçlü kuadrupol MS' li LC-MS' tir. Ardışık MS genelde özgüllük katma amacı ile kullanılır. Standart eğrileri ve iç standartlardan numunedeki tek bir farmasötiğin miktarının belirlenmesinde faydalanılır. Birer farmasötik olarak farklı zaman noktalarını temsil eden numuneler uygulanıp ardından metabolize edilir veya vucüttan temizlenirler. curves and internal standards are used for quantitation of usually a single pharmaceutical in the samples. The samples represent different time points as a pharmaceutical is administered and then metabolized or cleared from the body. Uygulamadan önce alınan blank( kelime anlamı boş) veya diğer bir tabirle t=0 numuneleri karışık matriksli numunelerde arkaplanı belirlemekte ve veri bütünlüğünden emin olmakta önem ifade eder. Standart eğrinin lineerliğine çok dikkat edilir ancak daha karışık fonksiyonlu, kuadritikler gibi, [[eğri uydurma]] kullanımı yaygın değildir. Bunun sebebi çoğu MS' in yanıtı yüksek konsantrasyon aralıklarında lineerden daha düşüktür.<ref>{{cite journal|vauthors=Hsieh Y, Korfmacher WA|title=Increasing speed and throughput when using HPLC-MS/MS systems for drug metabolism and pharmacokinetic screening|journal=Current Drug Metabolism|volume=7|issue=5|pages=479–89|date=June 2006|pmid=16787157|doi=10.2174/138920006777697963}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Covey TR, Lee ED, Henion JD|title=High-speed liquid chromatography/tandem mass spectrometry for the determination of drugs in biological samples|journal=Analytical Chemistry|volume=58|issue=12|pages=2453–60|date=October 1986|pmid=3789400|doi=10.1021/ac00125a022}}</ref><ref>{{cite journal|vauthors=Covey TR, Crowther JB, Dewey EA, Henion JD|title=Thermospray liquid chromatography/mass spectrometry determination of drugs and their metabolites in biological fluids|journal=Analytical Chemistry|volume=57|issue=2|pages=474–81|date=February 1985|pmid=3977076|doi=10.1021/ac50001a036}}</ref>

 

 

=== Protein karakterizasyonu ===

MS proteinlerin [[Protein dizileme|dizilenmesi]] ve karakterize edilmeleri için önemli bir tekniktir. Bütün proteinlerin iyonizasyonu için iki ana yöntem vardır, ESI ve MALDI. Performans ve MS' ler için mümkün olan kütle aralığı göz önüne alındığında protein karektrizasyonu için iki yaklaşım vardır. İlki, yekpare proteinlerin MALDI veya ESI ile iyonlaştırılması ve ardından kütle analizörüne girmeleridir. Bu yaklaşım [[Üst-alt proteomiks|üst-alt]] stratejisi olarak bilinir. Üst-alt yaklaşımı çoğu zaman az verili tek protein çalışmaları ile sınırlıdır. İkincisi yaklaşımda ise proteinler [[Elektroforez|elektroforetik]] ayrımdan sonra bir jelde veya çözeltide enzimatik olarak sindirilip küçük [[peptit]]lere dönüştürülürler. Sonrasında peptitlerin hepsi kütle analizörüne yönlendirilir. Eğer protein kimiklendirmesi için karakteristik bir peptit şablonu kullanılıyorsa yöntem [[peptit kütle paramakizi]] (peptide mass fingerprinting, PMF) adını alır. Eğer ki kimliklendirme ardışık MS analizinde belirlenmiş dizi verisini kullanıyorsa yöntem [[de novo peptit dizileme]] olarak adlandırılır. Bu protein analizi prosedürleri aynı zamanda "[[Alt-üst proteomiks|alt-üst]]" yaklaşımı olarak anılır. Daha yeni kullanılmaya başlanan üçüncü bir yaklaşım ise "orta-alt" yaklaşımıdır. Bu yaklaşım tipik triptik peptitlerden daha büyük proteolitik peptitlerin incelenmesini içerir.<ref>{{cite journal|vauthors=Chait BT|title=Mass spectrometry in the postgenomic era|journal=Annual Review of Biochemistry|volume=80|pages=239–46|date=2011|pmid=21675917|doi=10.1146/annurev-biochem-110810-095744}}{{subscription required|via=Annual Reviews}}</ref>