O esquema seguinte explica como funciona a MS Tandem. Uma vez que as amostras são ionizadas (por ESI, MALDI, EI, etc.) para gerar uma mistura de íons, íons precursores de uma relação massa/carga específica (m/z) são selecionados (MS1) e depois fragmentados (MS2) para gerar um íons de produto para detecção. A sequência de selecção-fragmentação-detecção pode ser ainda mais alargada aos iões de produto da primeira geração. Por exemplo, iões de produto seleccionados gerados em MS2 podem ser ainda mais fragmentados para produzir outro grupo de iões de produto (MS3) e assim por diante.
*http://en.wikipedia.org/wiki/Tandem_mass_spectrometry
Instrumento de tandem MS
Desde que a MS Tandem envolve três passos distintos de selecção-fragmentação-detecção, a separação destes três passos pode ser realizada no espaço ou no tempo.
Tandem MS no espaço
Typical Tandem MS in space instruments include QqQ, QTOF, and hybrid ion trap/FTMS, etc.
QqQ (Triple Quadrupole)
* http://www.biologie.hu-berlin.de/gruppenseiten/oekologie/meth/massspec/mass_sp
Tree Quadrupoles (Quad 1, Quad 2, e Quad 3) são alinhados em fila. Os íons precursores são selecionados no Quad 1 e enviados para o Quad 2 para dissociação (fragmentação). Os íons do produto gerado são enviados para o Quad 3 para varredura em massa.
QTOF (Quadrupole Time-of-flight)
* http://www.ucl.ac.uk/ich/services/lab-services/mass_spectrometry/proteomics/technologies/madli
No QTOF, os íons precursores são selecionados no Quadrupole e enviados para a Célula de Colisão para fragmentação. Os íons do produto gerado são detectados por espectrometria de massa de tempo de vôo (TOF).
Armadilha de íons híbridos/FTMS
*http://planetorbitrap.com/orbitrap-velos-pro#tab:schematic
Para os instrumentos de armadilha de íons híbridos/FTMS (FT-ICR ou Orbitrap), os íons precursores são selecionados e fragmentados em uma armadilha de íons externa. Os íons de produto gerados podem ser detectados no retentor externo (menor resolução de massa, mas mais rápido) pelo ou pelo FTMS (maior precisão e resolução de massa, mas mais lento).
Tandem-in-Time MS/MS
Os instrumentos Tandem-in-Time MS/MS incluem armadilha de íons e FT-ICR MS.
Notação de íons de fragmento
Peptídeos e oligossacarídeos (incluindo glicolípidos) seguem diferentes sistemas de nomenclatura para seus íons de fragmento. Outras classes de compostos, ou seja, fosfolípidos, etc.., ainda não têm sistemas de nomenclatura estabelecidos.
Peptídeos
Nomenclatura para fragmentos de peptídeos
Fragmentos contendo os termos N são rotulados como a, b, ou c, dependendo do local da clivagem, enquanto os fragmentos contendo os termos C são rotulados como x, y, ou z. Os números indicam o número de resíduos de aminoácidos no íon do fragmento.
Oligosacarídeos (incluindo glicolipídeos)
Para os oligossacarídeos, os fragmentos contendo a extremidade redutora (a extremidade redutora está no lado direito da figura) são rotulados como x, y ou z, dependendo do local da clivagem, enquanto que os fragmentos contendo a outra extremidade são rotulados como a, b ou c. Os números indicam o local do resíduo de açúcar: y, z, b, e c iões são fragmentos devido a clivagens glicosídicas (ligações glicosídicas cortantes que contêm dois resíduos de açúcar adjacentes), enquanto a e x iões resultam da clivagem do anel cruzado.
>3130>Nomenclatura para fragmentos de oligossacarídeos (incluindo glicolípidos, quando R = ceramida) (Costello, C. E.; Vath, J. E. Methods Enzymol. 1990, 193, 738-768)
Técnicas de fragmentação
Iões precursores podem ser activados (com aumento da energia interna) de muitas formas diferentes. Os padrões de fragmentação dependem de como a energia é transferida para o íon precursor, da quantidade de energia transferida e de como a energia transferida é distribuída internamente. A dissociação induzida pela colisão e a dissociação multifotônica infravermelha são técnicas de “aquecimento lento” que aumentam a temperatura de Boltzmann do íon e assim, de preferência, clivam as ligações mais fracas para produzir principalmente íons b e y. Essas técnicas são bastante eficientes para peptídeos, lipídios e outros compostos químicos relativamente pequenos, mas também podem remover modificações proteicas pós-tradução (por exemplo, fosfatos e açúcares). A dissociação da captura de elétrons e a dissociação da transferência de elétrons produzem principalmente íons c e z enquanto preservam as modificações pós-traducionais (PTMs). Assim, o ECD e o ETD são amplamente aplicados a proteínas e peptídeos com PTMs lábil. Para os oligossacarídeos (incluindo glicolipídios), o ECD/ETD também pode gerar íons a e z clivados em anéis cruzados, que são cruciais para a localização de ligações glicosídicas.
- 21 Tesla FT-ICR MS (Actively Shielded)
- 14.5 Tesla FT-ICR MS (Actively Shielded)
- 9.4 Tesla FT-ICR MS (Passively Shielded)
Publicações relacionadas
B. J. Bythell, et al, Relative stability of peptide sequence ions generated by tandem mass spectrometry, Journal of the American Society for Mass Spectrometry 23(4), 644-654 (2012) Leia online
Para mais informações entre em contato com Amy McKenna, Gerente, ICR User Program.