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Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie Kopplung LC MS HPLC MS ist ein analytisches Verfahren zur Trennung und Be

Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung

Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (LC/MS, HPLC-MS) ist ein analytisches Verfahren zur Trennung und Bestimmung von Molekülen durch eine Kombination der Flüssigchromatographie (LC, bzw. HPLC) mit der Massenspektrometrie (MS). Dabei dient die Chromatographie zur Auftrennung von Molekülen in einem Gemisch und die anschließende Massenspektrometrie zur Identifikation und/oder Quantifizierung der Substanzen. In der Regel werden bei der LC noch weitere Detektoren zwischengeschaltet wie z. B. UV/VIS- oder Leitfähigkeitsdetektoren.

Prinzip Bearbeiten

Eine der großen Schwierigkeiten der LC/MS war lange die Schnittstelle zwischen dem Chromatographieteil und dem Massenspektrometer. An dieser Stelle müssen überschüssige Probenvolumen und vor allem das Lösungsmittel entfernt werden. In der Regel wird etwa 90 % der Lösung aus der Chromatographie entfernt und das verbliebene Material mit verschiedenen Gasströmen verdampft. Während frühe Geräte häufige Defekte und Verschmutzungen des Interfaces aufwiesen, existieren mittlerweile Geräte, die sich für einen Routineeinsatz im analytischen Labor eignen.

Als Ionisierungsverfahren kommen heute Elektrospray-Ionisation (ESI) oder Chemische Ionisation bei Atmosphärendruck (APCI) zum Einsatz. Eine weitere Möglichkeit, die mit diesen Verfahren verbundenen Probleme zu umgehen, ist die Verminderung des Probenvolumens in einer nano-LC/MS. Hierbei wird die chromatographische Auftrennung mit einer deutlich geringeren Flussrate vollzogen, in der Regel zwischen 200 und 1000 nL/Min. Dadurch kann auf ein Trägergas verzichtet werden, wodurch Verschmutzungen seltener auftreten. Eine nano-LC Einheit ist jedoch insgesamt anfälliger für Störungen anderer Art wie z. B. Verstopfungen der Trennsäule.

Durch die Kopplung der Methoden steht als Ergebnis für jeden Punkt des Chromatogramms ein Massenspektrum zur Verfügung. Dadurch wird es möglich die chemische Struktur von Verunreinigungen in Gemischen aufzuklären und als Verunreinigungsprofile darzustellen. Die durch die große Zahl der Massenspektren zur Verfügung stehende Information bzw. Datenmenge stellt Arbeitsplatzcomputer auch heute noch vor Herausforderungen. Gerade bei der LC/MS-Analyse von Proteinen wird daher großer Aufwand betrieben, falsch positive Ergebnisse herauszufiltern. Da unterschiedliche LC/MS-Geräte (und Kopplungsmethoden) häufig nicht vergleichbare Massenspektren ergeben, ist eine Spektreninterpretation über Spektrendatenbanken (wie bei der Gaschromatographie mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC/MS) üblich) nur sehr eingeschränkt möglich. Die Aufklärung der chemischen Struktur mit LC/MS erfordert deshalb ein hohes Maß an Erfahrung sowie umfassende Kenntnisse der möglichen Fragmentmassen. Der Einsatz von MSxMS-Kopplung durch Triple-Quad-Geräte oder Ionenfallen verfolgt daher oft das Ziel, weitere Informationen über die zu untersuchenden Substanzen zu gewinnen. Die Interpretation der LC/MS-Messungen kann auch durch Flüssigchromatographie/Kernspinresonanzspektroskopie-Messungen (LC/NMR) unterstützt werden.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. J. O. Becker, A. N. Hoofnagle: Replacing immunoassays with tryptic digestion-peptide immunoaffinity enrichment and LC-MS/MS. In: Bioanalysis. Band 4, Nummer 3, Februar 2012, S. 281–290, ISSN 1757-6199. doi:10.4155/bio.11.319. PMID 22303832. PMC 3699856 (freier Volltext).
  2. I. Finoulst, M. Pinkse, W. Van Dongen, P. Verhaert: Sample preparation techniques for the untargeted LC-MS-based discovery of peptides in complex biological matrices. In: Journal of biomedicine & biotechnology. Band 2011, 2011, S. 245291, ISSN 1110-7251. doi:10.1155/2011/245291. PMID 22203783. PMC 3238806 (freier Volltext).
  3. B. Zhou, J. F. Xiao, L. Tuli, H. W. Ressom: LC-MS-based metabolomics. In: Molecular bioSystems. Band 8, Nummer 2, Februar 2012, S. 470–481, ISSN 1742-2051. doi:10.1039/c1mb05350g. PMID 22041788. PMC 3699692 (freier Volltext).
  4. E. Ciccimaro, I. A. Blair: Stable-isotope dilution LC?MS for quantitative biomarker analysis. In: Bioanalysis. Band 2, Nummer 2, Februar 2010, S. 311–341, ISSN 1757-6199. doi:10.4155/bio.09.185. PMID 20352077. PMC 2843934 (freier Volltext).
  5. Gey, M. H., Instrumentelle Analytik und Bioanalytik, S. 6, 261–288, 298, 329–335; 2. Aufl., Springer Verlag, Berlin, 2008
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Flussigchromatographie mit Massenspektrometrie Kopplung LC MS HPLC MS ist ein analytisches Verfahren zur Trennung und Bestimmung von Molekulen durch eine Kombination der Flussigchromatographie LC bzw HPLC mit der Massenspektrometrie MS 1 2 3 4 Dabei dient die Chromatographie zur Auftrennung von Molekulen in einem Gemisch und die anschliessende Massenspektrometrie zur Identifikation und oder Quantifizierung der Substanzen In der Regel werden bei der LC noch weitere Detektoren zwischengeschaltet wie z B UV VIS oder Leitfahigkeitsdetektoren Prinzip BearbeitenEine der grossen Schwierigkeiten der LC MS war lange die Schnittstelle zwischen dem Chromatographieteil und dem Massenspektrometer An dieser Stelle mussen uberschussige Probenvolumen und vor allem das Losungsmittel entfernt werden In der Regel wird etwa 90 der Losung aus der Chromatographie entfernt und das verbliebene Material mit verschiedenen Gasstromen verdampft Wahrend fruhe Gerate haufige Defekte und Verschmutzungen des Interfaces aufwiesen existieren mittlerweile Gerate die sich fur einen Routineeinsatz im analytischen Labor eignen Als Ionisierungsverfahren kommen heute Elektrospray Ionisation ESI oder Chemische Ionisation bei Atmospharendruck APCI zum Einsatz Eine weitere Moglichkeit die mit diesen Verfahren verbundenen Probleme zu umgehen ist die Verminderung des Probenvolumens in einer nano LC MS Hierbei wird die chromatographische Auftrennung mit einer deutlich geringeren Flussrate vollzogen in der Regel zwischen 200 und 1000 nL Min Dadurch kann auf ein Tragergas verzichtet werden wodurch Verschmutzungen seltener auftreten Eine nano LC Einheit ist jedoch insgesamt anfalliger fur Storungen anderer Art wie z B Verstopfungen der Trennsaule 5 Durch die Kopplung der Methoden steht als Ergebnis fur jeden Punkt des Chromatogramms ein Massenspektrum zur Verfugung Dadurch wird es moglich die chemische Struktur von Verunreinigungen in Gemischen aufzuklaren und als Verunreinigungsprofile darzustellen Die durch die grosse Zahl der Massenspektren zur Verfugung stehende Information bzw Datenmenge stellt Arbeitsplatzcomputer auch heute noch vor Herausforderungen Gerade bei der LC MS Analyse von Proteinen wird daher grosser Aufwand betrieben falsch positive Ergebnisse herauszufiltern Da unterschiedliche LC MS Gerate und Kopplungsmethoden haufig nicht vergleichbare Massenspektren ergeben ist eine Spektreninterpretation uber Spektrendatenbanken wie bei der Gaschromatographie mit Massenspektrometrie Kopplung GC MS ublich nur sehr eingeschrankt moglich Die Aufklarung der chemischen Struktur mit LC MS erfordert deshalb ein hohes Mass an Erfahrung sowie umfassende Kenntnisse der moglichen Fragmentmassen Der Einsatz von MSxMS Kopplung durch Triple Quad Gerate oder Ionenfallen verfolgt daher oft das Ziel weitere Informationen uber die zu untersuchenden Substanzen zu gewinnen Die Interpretation der LC MS Messungen kann auch durch Flussigchromatographie Kernspinresonanzspektroskopie Messungen LC NMR unterstutzt werden Einzelnachweise Bearbeiten J O Becker A N Hoofnagle Replacing immunoassays with tryptic digestion peptide immunoaffinity enrichment and LC MS MS In Bioanalysis Band 4 Nummer 3 Februar 2012 S 281 290 ISSN 1757 6199 doi 10 4155 bio 11 319 PMID 22303832 PMC 3699856 freier Volltext I Finoulst M Pinkse W Van Dongen P Verhaert Sample preparation techniques for the untargeted LC MS based discovery of peptides in complex biological matrices In Journal of biomedicine amp biotechnology Band 2011 2011 S 245291 ISSN 1110 7251 doi 10 1155 2011 245291 PMID 22203783 PMC 3238806 freier Volltext B Zhou J F Xiao L Tuli H W Ressom LC MS based metabolomics In Molecular bioSystems Band 8 Nummer 2 Februar 2012 S 470 481 ISSN 1742 2051 doi 10 1039 c1mb05350g PMID 22041788 PMC 3699692 freier Volltext E Ciccimaro I A Blair Stable isotope dilution LC MS for quantitative biomarker analysis In Bioanalysis Band 2 Nummer 2 Februar 2010 S 311 341 ISSN 1757 6199 doi 10 4155 bio 09 185 PMID 20352077 PMC 2843934 freier Volltext Gey M H Instrumentelle Analytik und Bioanalytik S 6 261 288 298 329 335 2 Aufl Springer Verlag Berlin 2008 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Flussigchromatographie mit Massenspektrometrie Kopplung amp oldid 190492374