Un spectromètre de masse est un instrument souvent utilisé pour mesurer la masse de molécules, ce qui peut aider à identifier les composés dans un échantillon. Des particules chargées appelées ions sont libérées de l’échantillon et analysées. Un instrument avec plusieurs analyseurs est appelé spectromètre de masse en tandem (MS/MS). Généralement capable de fragmenter des molécules et des ions, il est souvent utilisé pour identifier des protéines et d’autres substances organiques. L’instrument peut comporter des spectromètres d’un même type ou en combiner plusieurs ; deux, trois ou quatre analyseurs sont parfois incorporés.
Un type de molécule ou de protéine peut être isolé par un champ magnétique dans un spectromètre de masse en tandem. Le premier analyseur peut être utilisé pour accomplir cela. Les ions sont souvent stabilisés par un deuxième analyseur avant que les molécules ne soient exposées à un gaz. Les collisions au niveau moléculaire provoquent la rupture des particules en fragments, qui sont détectés par un troisième analyseur. Bien qu’il existe plusieurs méthodes pour fragmenter les molécules, un analyseur peut parfois être utilisé avec un piège à ions quadripolaire, qui expose les ions à des champs électriques et les éjecte d’un champ radiofréquence.
Le détecteur d’un spectromètre de masse en tandem suit généralement l’activité ionique. Il crée ensuite un signal qui est envoyé à un système informatique qui stocke les données. Un tracé graphique est généralement utilisé pour indiquer ce qui se trouve dans l’échantillon et quelle est la masse moléculaire de chaque substance. Le graphique peut également montrer la quantité de chaque type de molécule ou de protéine dans l’échantillon. Il existe différents types de détecteurs pouvant être utilisés dans un MS/MS, notamment des photomultiplicateurs, conçus pour détecter l’énergie électromagnétique, ou des multiplicateurs d’électrons, qui sont des tubes à vide qui entrent en collision avec des électrons pour amplifier le courant.
Différents types d’expériences peuvent être réalisées avec un spectromètre de masse en tandem. Une méthode courante est généralement la surveillance de masse unique, dans laquelle le premier analyseur autorise le passage du type de particule, tandis que le second recherche un fragment spécifique. La surveillance de réactions multiples implique le suivi de différents types de fragments d’ions par le deuxième analyseur. Ceux-ci sont tous deux souvent utilisés dans les études pharmaceutiques, tandis que les expériences de balayage d’ions précurseurs aident généralement à détecter les pertes d’ions et à détecter les composants moléculaires inconnus.
Le spectromètre de masse en tandem peut également être utilisé comme outil de dépistage métabolique. Il a été utilisé pour trouver des troubles néonatals liés à des protéines appelées acides aminés. Les conditions sanguines, thyroïdiennes et métaboliques peuvent être détectées en analysant des échantillons de sang avec un MS/MS en laboratoire.