Spektrometri massa (MS) adalah teknik analitis yang mengionisasi spesies kimia dan mengurutkan ion yang dihasilkan berdasarkan rasio massa terhadap muatannya (m/z). Teknik ini memberikan informasi tentang berat molekul, komposisi unsur, dan fragmen struktural, menjadikannya sangat diperlukan dalam kimia, biokimia, dan kedokteran.
Alur Kerja Dasar
Alur kerja spektrometri massa melibatkan tiga tahap utama. Pertama, molekul sampel diubah menjadi ion fase gas menggunakan metode seperti ionisasi elektron (EI), ionisasi elektrospray (ESI), atau ionisasi desorpsi laser berbantuan matriks (MALDI). Selanjutnya, ion dipisahkan oleh rasio m/z dalam penganalisis massa seperti kuadrupol, time-of-flight (TOF), perangkap ion, atau Orbitrap. Akhirnya, detektor (mis., pengganda elektron) mengukur kelimpahan setiap ion, menghasilkan spektrum massa intensitas versus m/z.
Teknik Ionisasi
Beberapa teknik ionisasi tersedia. Ionisasi Elektron (EI) adalah metode ionisasi keras yang menghasilkan fragmentasi ekstensif, menghasilkan spektrum sidik jari yang dapat direproduksi untuk pencocokan pustaka. Ionisasi Elektrospray (ESI) adalah teknik ionisasi lunak yang menghasilkan sebagian besar ion molekul, ideal untuk protein, peptida, dan senyawa polar. MALDI menggunakan laser dan matriks untuk mengionisasi biomolekul besar dengan fragmentasi minimal, sedangkan Ionisasi Kimia (CI) menggunakan gas reagen untuk menghasilkan ion dengan fragmentasi lebih sedikit daripada EI.
Penganalisis Massa
Beberapa penganalisis massa digunakan dalam MS. Kuadrupol terdiri dari empat batang paralel yang menyaring ion dengan jalur osilasi stabil dan umum digunakan dalam GC-MS dan LC-MS. Penganalisis Time-of-Flight (TOF) mengukur waktu yang ditempuh ion untuk menempuh jarak tetap, menawarkan akurasi dan resolusi massa tinggi. Perangkap ion menangkap ion dalam medan listrik tiga dimensi dan mengeluarkannya secara berurutan, sedangkan Orbitrap menjebak ion dalam medan elektrostatik dan mengukur frekuensi osilasi aksialnya untuk resolusi ultra-tinggi.
Spektrometri Massa Tandem (MS/MS)
MS tandem melibatkan seleksi ion prekursor di penganalisis pertama, fragmentasi dalam sel tumbukan, dan analisis ion fragmen di penganalisis kedua. Ini digunakan untuk sekuensing peptida, identifikasi metabolit, dan elusidasi struktural zat yang tidak diketahui.
Aplikasi
Spektrometri massa digunakan untuk identifikasi senyawa organik dan produk reaksi; proteomik untuk identifikasi protein dan analisis modifikasi pasca-translasi; studi metabolisme obat dan farmakokinetik; dan pemantauan lingkungan polutan dan kontaminan dalam makanan dan air.
