Le concentrazioni ematiche di fenilalanina sono stata analizzate con metodica spettrometria-tandem massa (TMS). In breve, la spettrometria di massaA¹ può essere utilizzata per sequenziare frammenti di aminoacidi piuttosto brevi, quindi è un'ottima tecnica per identificazione di una proteina. La TMS rappresenta un'importante evoluzione tecnologica delle tecniche analitiche basata sulla spettrometria di massa. Con questo approccio, la proteina viene pretrattata con un reagente chimico per ottenere vari frammenti, la miscela viene iniettata in uno strumento risultante di due spettrometri posti in serie.Lo spettrometro è costituito da: Una camera MS-1, che ha come compito quello di selezionare tra i vari ioni quello desiderato; Una cella di collisione dove lo ione selezionato viene messo a contatto con un gas (solitamente elio); Una camera MS-2, dove vengono sparati i frammenti ottenuti dall'urto tra il gas e lo ione, in base al rapporto massa/carica;  Un rilevatore finale.Ciò comporta che ogni gruppo contiene tutti i frammenti carichi, dovuti alla rottura dello stesso tipo di legame, anche se in posizioni differenti, per cui ogni picco successivo ha un aminoacido in meno rispetto a quello che lo precede. La differenza di massa tra un picco e l'altro identifica l'aminoacido che è stato perso e quindi la sequenza del peptide. Attraverso questo metodo è possibile catalogare proteine cellulari separate attraverso elettroforesi. 