تجمع التكنولوجيا المدمجة للتحليل اللوني السائل ومطياف الكتلة (LC-MS) بين قدرة الفصل العالية للتحليل اللوني السائل والحساسية العالية والانتقائية لقياس الطيف الكتلي، وأصبحت أداة لا غنى عنها في الكيمياء التحليلية الحديثة. في السنوات الأخيرة، حققت تقنية LC-MS تقدمًا كبيرًا في العديد من المجالات، مما عزز تطوير البحث العلمي والتطبيق.
الابتكار التكنولوجي
التقدم في تكنولوجيا التأين
تقنية التأين بالضغط الجوي (API): التأين بالرش الكهربائي (ESI) والتأين الكيميائي بالضغط الجوي (APCI) هما أكثر تقنيات API استخدامًا في الوقت الحاضر. ESI مناسب بشكل خاص لتحليل المركبات القطبية، في حين أن APCI مناسب للمركبات القطبية المحايدة أو الضعيفة. في السنوات الأخيرة، أدى تطوير تقنية التأين بالرذاذ النانوي (nano-ESI) إلى تمكين LC-MS من تحليل العينات فائقة المجهر، ويمكن أن تصل حساسيتها إلى مستوى الفيمتومولار.
تحسينات مصدر الأيونات: تطوير مصادر أيونية جديدة مثل التأين الضوئي بالضغط الجوي (APPI) والتأين بالليزر لامتصاص الضغط الجوي (APLDI) يزيد من نطاق تطبيق LC-MS.
تحسين مطياف الكتلة
مطياف الكتلة عالي الدقة: مثل مقياس فورييه للكتلة بالرنين السيكلوتروني الأيوني (FT-ICR-MS) ومقياس الطيف الكتلي لوقت الرحلة (TOF-MS)، يوفر دقة أعلى ودقة جماعية، ويمكنه التمييز بين نسب الكتلة إلى الشحن القريبة جدًا.
تكنولوجيا قياس الطيف الكتلي متعدد المراحل: إن تطوير تقنيات قياس الطيف الكتلي الترادفي (MS/MS) وتقنيات قياس الطيف الكتلي متعدد المراحل (MSn) يمكّن LC-MS من إجراء تحليل هيكلي أكثر تعقيدًا وتحليل كمي.
توسيع مجالات التطبيق
1. التشخيص الطبي الحيوي والسريري
يلعب LC-MS دورًا مهمًا في الكشف عن المؤشرات الحيوية وتقديرها، ويمكنه تحليل مؤشرات حيوية متعددة في وقت واحد، بحساسية عالية وخصوصية عالية. على سبيل المثال، أصبح LC-MS الطريقة القياسية في فحص أمراض التمثيل الغذائي الوراثي الوليدي ودراسات استقلاب الدواء.
في التشخيص السريري، يُستخدم LC-MS للكشف عن المستقلبات النزرة وبقايا الأدوية في العينات البيولوجية مثل الدم والبول، مما يحسن دقة وحساسية التشخيص.
2. سلامة الأغذية والمراقبة البيئية
يستخدم LC-MS على نطاق واسع بشكل متزايد في اختبار سلامة الأغذية، ويمكنه اكتشاف بقايا المبيدات الحشرية وبقايا الأدوية البيطرية والمضافات الغذائية في الأغذية. على سبيل المثال، يمكن تحقيق الكشف الدقيق عن المركبات النزرة في الركائز المعقدة بواسطة LC-MS.
في المراقبة البيئية، يتم استخدام LC-MS للكشف عن الملوثات في العينات البيئية، مثل بقايا المبيدات الحشرية في التربة والملوثات العضوية في المسطحات المائية.
3. علم الأيض والبروتينات
يعد LC-MS أحد الأدوات الرئيسية في أبحاث التمثيل الغذائي والبروتينات، مما يتيح عزل وتحديد الجزيئات البيولوجية المعقدة. من خلال LC-MS، يمكن للباحثين الحصول على فهم شامل للمسارات الأيضية وتعبير البروتين في الكائنات الحية.
حقق الاستخدام المشترك للكروماتوغرافيا السائلة وقياس الطيف الكتلي (LC-MS) تقدمًا كبيرًا في الابتكار التكنولوجي وتوسيع التطبيقات، مما يوفر دعمًا قويًا للبحث العلمي والتطبيقات العملية.
