Tandem Kütle Spektrometrisi (MS/MS veya MS$^2$), analitik kimya ve biyokimyada kullanılan, yüksek hassasiyete ve seçiciliğe sahip güçlü bir tekniktir. Adından da anlaşılacağı gibi, bu sistem, bir numuneyi analiz etmek için
arka arkaya bağlanmış iki (veya daha fazla) kütle spektrometresi (MS) aşamasını kullanır.
Tandem MS, sadece bir bileşiğin kütle/yük oranını (m/z) ölçmekle kalmaz, aynı zamanda bu bileşiği parçalayarak elde edilen
parçalanma iyonlarını analiz eder. Bu, numunedeki hedef moleküllerin
yapısal olarak tanımlanmasını ve karmaşık biyolojik matriksler içinde bile
çok düşük konsantrasyonlarda ölçülmesini sağlar.
1. Tandem MS'in Temel Çalışma Prensibi 
Tandem MS'in gücü, analizin uzamsal olarak (aynı cihazda iki aşamalı filtreleme) veya zamansal olarak (bir kütle analizöründe sırasıyla gerçekleştirilen iki aşamalı filtreleme) ayrılmış olmasıdır.
Aşama 1: Seçim (MS1) - "Öncü İyon"
- İyonizasyon: Numune, iyon kaynağında iyonize edilerek yüklü parçacıklara (iyonlara) dönüştürülür.
- Seçim: Birinci kütle analizörü (MS1), numunedeki binlerce iyon arasından yalnızca ilgi duyulan hedef bileşiğin iyonunu (öncü iyon veya precursor ion) seçer ve diğer tüm iyonları eler.
Aşama 2: Parçalanma (Çarpışma Hücresi)
- Parçalanma: Seçilen öncü iyonlar, bir çarpışma hücresine (collision cell) yönlendirilir. Burada, genellikle Argon gibi inert bir gazla çarpışmaya zorlanırlar. Bu işleme Çarpışma Kaynaklı Ayrışma (Collision-Induced Dissociation - CID) denir.
- Fragmentasyon: Çarpışma sonucu öncü iyonlar enerji kazanır ve daha küçük, karakteristik parçalanma iyonlarına (fragment ions veya product ions) ayrılırlar.
Aşama 3: Analiz (MS2) - "Ürün İyonu"
- Ölçüm: İkinci kütle analizörü (MS2), çarpışma hücresinden gelen parçalanma iyonlarını ayrıştırır ve her birinin kütle/yük oranını ölçer.
- Yapısal Bilgi: Parçalanma iyonlarının m/z değerleri, orijinal molekülün kimyasal yapısının benzersiz bir "parmak izini" oluşturur.
2. Temel Cihaz Konfigürasyonları 
Tandem MS için en yaygın cihaz konfigürasyonu
Üçlü Kuadrupol (Triple Quadrupole - TQ)'dur.
| Bileşen | Görev |
| Q1 (MS1) | Filtre: Hedef öncü iyonu seçer. |
| Q2 (Çarpışma Hücresi) | Parçalayıcı: Seçilen iyonları parçalamak için inert gaz (Ar) içerir. |
| Q3 (MS2) | Analizör: Parçalanmadan oluşan ürün iyonlarını ölçer. |
3. Tandem MS'in Uygulama Alanları 
Tandem MS'in yüksek seçicilik ve hassasiyet gerektiren alanlarda kullanımı vazgeçilmezdir:
- Yenidoğan Tarama (Metabolik Hastalıklar): Türkiye'de zorunlu olan yenidoğan topuk kanı taramasında (PKU, Biotinidaz Eksikliği, Organik Asidemiler vb.) yüzlerce metabolik bozukluğun taranmasında standart yöntemdir.
- Farmakoloji ve İlaç Geliştirme: Vücut sıvılarındaki (kan, idrar) ilaçların ve metabolitlerinin çok düşük konsantrasyonlarda (nanogram/mL) ölçülmesi (Farmakokinetik çalışmalar).
- Proteomik (Protein Analizi): Proteinlerin sıralanması, kimlik tespiti ve post-translasyonel modifikasyonların (PTM) analizi.
- Adli Toksikoloji: Vücut sıvılarında uyuşturucuların, zehirlerin veya doping maddelerinin tespiti.
- Çevre Analizi: Su ve toprak örneklerinde eser miktardaki kirleticilerin ve pestisitlerin tespiti.
4. Tandem MS'in Avantajları ve Dezavantajları 
| Avantajlar | Dezavantajlar |
| Yüksek Seçicilik: Karmaşık matrikslerde (kan, idrar) hedef bileşiğin diğer tüm bileşenlerden ayrılmasını sağlar. | Yüksek Maliyet: Cihazların satın alma, işletme ve bakım maliyetleri yüksektir. |
| Yüksek Hassasiyet: Eser miktarda (picomolar veya femtomolar) bileşikleri bile tespit edebilir. | Numune Hazırlama: Analiz öncesi numunenin karmaşık, zaman alıcı ve pahalı hazırlık aşamaları gerekebilir. |
| Yapısal Bilgi: Parçalanma desenleri sayesinde molekülün kimyasal yapısı belirlenebilir. | Eğitimli Personel: Cihazı kullanmak, veri analizi yapmak ve yorumlamak için ileri düzeyde eğitimli personel gerekir. |
| Yüksek Hız: Özellikle yenidoğan taramasında olduğu gibi, çok sayıda numunenin hızlı bir şekilde taranmasına olanak tanır. | |
Sıkça Sorulan Sorular (SSS) - Tandem MS
1. Tandem MS neden yenidoğan taramasında standart yöntemdir?
Tandem MS, tek bir kan damlası örneğinde (topuk kanı) yüzlerce farklı metaboliti
aynı anda ve çok yüksek hızda (dakikalar içinde) ölçebilir. Bu, PKU ve Galaktozemi gibi acil müdahale gerektiren hastalıkların hayat kurtarıcı erken tanısı için vazgeçilmez bir özelliktir.
2. Tandem MS ile tek bir MS arasındaki temel fark nedir?
Tek bir MS cihazı, yalnızca numunenin içerdiği iyonların kütle/yük oranını (m/z) ölçer. Tandem MS ise, ilk aşamada (MS1) hedef iyonu seçer ve ikinci aşamada (MS2) bu hedef iyonu parçalayarak elde edilen
ürün iyonlarını ölçer. Bu iki aşamalı filtreleme, tanımada neredeyse %100 kesinlik ve arka plan gürültüsünü eleme imkanı sağlar.
3. Hangi iyonizasyon teknikleri sıklıkla Tandem MS ile kullanılır?
Tandem MS ile en sık kullanılan teknik, numunenin sıvı formda olduğu ve iyonların elektrik alan yardımıyla nazikçe oluşturulduğu
Elektrosprey İyonizasyon (ESI) tekniğidir. Bu teknik, termal olarak kararsız biyomoleküller (proteinler, metabolitler) için idealdir.
4. Parçalanma iyonları yapı hakkında nasıl bilgi verir?
Öncü iyonun parçalanması, molekülün en zayıf kimyasal bağlarının kırılmasıyla gerçekleşir. Ortaya çıkan parçaların (m/z) değerleri arasındaki farklar, kırılan kimyasal grupların (örneğin amino asit kalıntıları, fosfat grupları) kimliğini ve bu grupların molekül üzerindeki sırasını belirlemeye olanak tanır.
Etiketler: Tandem Kütle Spektrometrisi, MS/MS, Kütle Spektrometresi, Yenidoğan Taraması, Metabolik Hastalıklar, Proteomik, Üçlü Kuadrupol, Kütle Analizi, Kromatografi, Biyokimya.
