Espectrómetro de masas de triple cuadrupolo


Un espectrómetro de masas de triple cuadrupolo ( TQMS ) es un espectrómetro de masas en tándem que consta de dos analizadores de masas de cuadrupolo en serie, con una radiofrecuencia (RF) (sin resolución de masas), solo cuadrupolo entre ellos para actuar como una celda para la colisión . disociación inducida . Esta configuración a menudo se abrevia QqQ, aquí Q 1 q 2 Q 3 .

La disposición de tres cuadrupolos fue desarrollada por primera vez por JD Morrison de la Universidad LaTrobe , Australia, con el fin de estudiar la fotodisociación de iones en fase gaseosa. [1] Después de entrar en contacto con el profesor Christie G. Enke y su entonces estudiante graduado Richard Yost , la disposición lineal de Morrison de los tres cuadrupolos probó la construcción del primer espectrómetro de masas de triple cuadrupolo. [1] En los años siguientes, Enke y Yost desarrollaron el primer espectrómetro de masas comercial de triple cuadrupolo en la Universidad Estatal de Michigan a fines de la década de 1970. [2]Más tarde se descubrió que el espectrómetro de masas de triple cuadrupolo podría utilizarse para estudiar iones y moléculas orgánicas, ampliando así sus capacidades como técnica de MS/MS en tándem. [1]

Básicamente, el espectrómetro de masas de triple cuadrupolo funciona según el mismo principio que el analizador de masas de un solo cuadrupolo . Cada uno de los dos filtros de masa (Q1 y Q3) contiene cuatro varillas metálicas cilíndricas paralelas. Tanto Q1 como Q3 están controlados por potenciales de corriente continua (CC) y radiofrecuencia (rf), mientras que la celda de colisión, q, solo está sujeta al potencial de RF. [3] El potencial de RF asociado con la celda de colisión (q) permite que todos los iones seleccionados pasen a través de ella. [3] En algunos instrumentos, la celda de colisión cuadripolar normal ha sido reemplazada por celdas de colisión hexapolares u octopolares que mejoran la eficiencia. [3]

A diferencia de las técnicas MS tradicionales, las técnicas MS/MS permiten que el análisis masivo se realice de forma secuencial en diferentes regiones de los instrumentos. [4] El TQMS sigue la disposición en tándem en el espacio, debido a la ionización, la selección de masa primaria, la disociación inducida por colisión (CID), el análisis de masa de los fragmentos producidos durante la CID y la detección que ocurre en segmentos separados del instrumento. [4] Los instrumentos sectoriales tienden a superar al TQMS en resolución de masa y rango de masa. [3] Sin embargo, el triple cuadrupolo tiene la ventaja de ser más económico, fácil de operar y altamente eficiente. [3] Además, cuando se opera en el modo de monitoreo de reacción seleccionado, el TQMS tiene una sensibilidad de detección y cuantificación superiores.[3] El triple cuadrupolo permite el estudio de reacciones de baja energía y baja molécula, lo cual es útil cuando se analizan moléculas pequeñas. [3]

La disposición del TQMS permite realizar cuatro tipos de escaneo diferentes: un escaneo de iones precursores, un escaneo de pérdida neutra, un escaneo de iones producto y monitoreo de reacciones seleccionadas. [5]

En la exploración del producto, el primer cuadrupolo Q 1 se establece para seleccionar un ion de masa conocida, que se fragmenta en q 2 . El tercer cuadrupolo Q 3 se configura entonces para escanear todo el rango m/z , brindando información sobre los tamaños de los fragmentos hechos. La estructura del ion original se puede deducir de la información de fragmentación de iones. Este método se realiza comúnmente para identificar las transiciones utilizadas para la cuantificación por MS en tándem.


Espectrómetro de masas de triple cuadrupolo Waters Quattro II (centro). Esta foto fue tomada en la antigua instalación de espectrometría de masas en Whitmore Lab de la Universidad Estatal de Pensilvania.
Cuadrupolo de un espectrómetro de masas de triple cuadrupolo Waters TQ-S
Paul Patente 2939952 Fig5
Ajustes asociados con la selección de valores m/z en ambos filtros de masas de un analizador de masas de triple cuadrupolo
Esquema de un espectrómetro de masas de triple cuadrupolo