کروماتوگرافی LC-MASS

LC-MS چیست؟

LC-MS یک تکنیک تحلیلی پیشرفته است که ترکیبی از جداسازی فیزیکی آنالیت‌ها و تشخیص جرمی آنها می‌باشد. این روش با وجود تازگی نسبی، به دلیل حساسیت، انتخاب‌پذیری و دقت بالایش، به روشی محبوب برای شناسایی مقادیر میکروگرم یا نانوگرم آنالیت‌ها در حوزه‌هایی مانند متابولیت‌های دارویی، آفت‌کش‌ها، مواد غذایی تقلبی و عصاره‌های طبیعی تبدیل شده است.

LC-MS چگونه کار می‌کند؟

مرحله‌ی جداسازی در LC

در کروماتوگرافی مایع (LC)، آنالیت‌ها در یک نمونه مایع یا محلول از نمونه جامد جداسازی می‌شوند. مقدار کمی از نمونه (۰.۱ تا ۱۰۰ میکرولیتر) به جریان فاز متحرک (حلال) تزریق شده و وارد ستونی می‌شود که با ذرات سیلیس پوشیده از فاز ساکن پر شده است. آنالیت‌ها بر اساس خواص شیمیایی و فیزیکی خود، به طور متفاوت با فاز ساکن برهم‌کنش می‌کنند و جدا می‌شوند.

برخی انواع جداسازی در LC عبارت‌اند از:

کروماتوگرافی پارتیشن: بر پایه تفاوت در حلالیت آنالیت‌ها
کروماتوگرافی تبادل یونی: جداسازی بر اساس بار یونی
کروماتوگرافی حذف اندازه: جداسازی بر اساس اندازه مولکول‌ها
کروماتوگرافی میل ترکیبی: جداسازی بر اساس تمایل پیوندی با فاز ساکن

آنالیت‌ها با برهم‌کنش‌های متفاوت، در زمان‌های مختلف از ستون خارج می‌شوند. این زمان، به عنوان زمان نگهداری (RT) شناخته می‌شود.

مرحله‌ی آشکارسازی در LC

فاز متحرک خارج‌شده از ستون وارد آشکارساز می‌شود که بر اساس ویژگی‌های فیزیکی یا شیمیایی مانند ضریب شکست یا جذب نوری، پاسخ می‌دهد. شدت پاسخ به مقدار آنالیت موجود در نمونه بستگی دارد. مقایسه‌ی RT نمونه با استانداردهای شناخته شده، به شناسایی ترکیبات کمک می‌کند.

استفاده از MS در ترکیب با LC

در LC-MS، طیف‌سنج جرمی (MS) نقش آشکارساز را ایفا می‌کند.
بین LC و MS یک رابط ویژه وجود دارد که طی آن حلال تبخیر می‌شود و آنالیت‌ها به یون‌های گازی تبدیل می‌شوند. رایج‌ترین تکنیک‌های یونیزاسیون شامل الکترواسپری (ESI) و یونیزاسیون شیمیایی فشار اتمسفر (APCI) هستند.

یون‌های ایجاد شده بر اساس نسبت جرم به بار (m/z) جداسازی شده و توسط آشکارسازهایی نظیر ضرب‌کننده الکترونی شناسایی می‌شوند.

رسم داده‌های LC-MS

نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل نمونه در قالب کروماتوگرام یون کل (TIC) نمایش داده می‌شوند. هر نقطه از این کروماتوگرام با یک طیف جرمی خاص مرتبط است که شدت یون‌ها را در مقابل مقادیر m/z نشان می‌دهد.

طیف‌سنج جرمی می‌تواند در دو حالت کار کند:

حالت اسکن (Scan): برای بررسی کامل m/z های موجود در نمونه
حالت نظارت بر یون انتخابی (SIM): برای آنالیز دقیق یون‌های خاص

ترکیب کروماتوگرافی مایع با طیف‌سنجی جرمی پشت سر هم (LC-MS/MS)

برای افزایش دقت شناسایی و تعیین کمیت، دو آنالایزر جرمی به صورت سری به کار گرفته می‌شوند. رایج‌ترین این سیستم‌ها شامل:

چهارقطبی سه‌گانه (TQMS یا QQQ)
چهارقطبی زمان پرواز (QTOF)

TQMS شامل دو چهارقطبی (Q1 و Q3) و یک سلول برخورد (q یا Q2) است که امکان شناسایی دقیق یون‌های پیش‌ساز و محصولات تکه‌شده را فراهم می‌آورد.

کاربردهای LC-MS

LC-MS در طیف وسیعی از زمینه‌ها کاربرد دارد، از جمله:

کمی‌سازی ناخالصی‌های ژنوتوکسیک در داروها
شناسایی عوامل دوپینگ در نمونه‌های زیستی
تعیین متابولیت‌های دارویی در مایعات بیولوژیکی
کشف مواد تقلبی در غذاها و مکمل‌ها
تعیین APEOs در رسوبات صنایع دباغی
آنالیز مواد شیمیایی در آب‌های محیطی
تحلیل پروتئومیک و تعیین نوکلئوتیدها
شناسایی سریع عوامل بیماری‌زا مانند ویروس SARS-CoV-2

همچنین در تحلیل آب آشامیدنی، خاک، غذا، نوشیدنی‌ها، محصولات پتروشیمی و شناسایی مواد PFAS و بقایای آفت‌کش‌ها نیز به کار می‌رود.

نقاط قوت و محدودیت‌های LC-MS

نقاط قوت

مناسب برای آنالیز ترکیبات قطبی و غیرقطبی
امکان بررسی مولکول‌های کوچک (m/z < 1000 Da) تا مولکول‌های بزرگ (m/z > 100000 Da)
فراهم کردن اطلاعات جرم دقیق و فرمول مولکولی
دستیابی به حد تشخیص‌های بسیار پایین (ng/mL یا pg/mL)
تحلیل ترکیبات پیچیده بیولوژیکی و محیطی

محدودیت‌ها

نیاز به تجهیزات گران‌قیمت و تخصص فنی بالا
گاهی نیاز به آماده‌سازی دقیق نمونه‌ها

کمپانی‌های برتر تولیدکننده LC-MS

از برترین تولیدکنندگان دستگاه‌های LC-MS می‌توان به برندهای زیر اشاره کرد:

Shimadzu
Agilent
PerkinElmer
Thermo Fisher Scientific
Waters
JASCO

خدمات شرکت آروین طیف تجهیز

شرکت آروین طیف تجهیز با سابقه‌ای درخشان در فروش تجهیزات آنالیتیکال آزمایشگاهی، از جمله دستگاه‌های کروماتوگرافی مایع – طیف‌سنج جرمی (LC-MS)، آماده ارائه خدمات مشاوره، فروش و سرویس به مراکز تحقیقاتی، دارویی و صنعتی است.

نمایش بیشتر- بستن