Hmotnostní spektroskopie



Princip – separace iontů podle hmotnosti a náboje


Fáze                -     ionizace

-         urychlení iontů

-         analýza dráhy

-         detekce iontů

-         vyhodnocení











                                             Zavádění


Těkavé kapaliny – 2l nádoba, nástřik přes fritu či membránu, odpaření

– molekulový otvor ca 10 mm

Málo těkavé v kapiláře do iontového zdroje

Spray (ESI)

Biopolymery – matrice

Spojení s CG i LC – separátory – oddělení mobilní fáze






                                             Ionisace


EI – ionizace dopadem elektronů







ESI – ionizace elektrosprejem












MALDI


(matrice - kys. 2,5-dihydroxybenzoová, 5-chlorsalicylová, a-kyano-4-hydroxyskořicová,  nikotinová,
apod.)

-směs na Ag plíšku

mechanismus – adice či eliminace H^+ - možnosti 2 módů – A^- nebo B^+


Hmotnostní limity ESI-MS: 200 000 (prakt 70000), MALDI-MS > 300 000 (150 000)
























                                          Separace iontů




Urychlení - elektrody




Rozdělení částic (iontů) prostorové nebo časové – analýza dráhy





Způsoby analýzy:


Typ

Zkratka

Princip

Magnetický sektor

B

Zahnutí kontinuálního paprsku iontů v magnetickém poli, separace  působením Lorentzových sil




Doba letu (Time-of-flight)

TOF

Měření doby letu pulsu paprsků, separace díky rozdílné rychlosti

Lineární kvadrupól

Q

Průchod kontinuálního paprsku radiofrekvenčním kvadropólovým polem, separace stabilními
trajektoriemi

Lineární kvadrupólová iontová past


LIT

Kontinuální paprsek a zachycené ionty; zachycení a separace v lineárním radiofrekvenčním
kvadropólém poli díky stabilním trajektoriím

Kvadrupólová iontová past


QIT

Zachycené ionty; separace v trojrozměrném radiofrekvenčním kvadropólém poli díky stabilním
trajektoriím

Iontová cyklotronová resonance

ICR

Zachycené ionty; separace cyklotronovou frekvencí (Lorentzovými silami) v magnetickém poli



























Zakřivení dráhy v elektrickém a magnetickém poli





E = mv^2/2 = q .
U



F = mv2/r = B . q .
v



m/q = r^2 . B^2 /
2U










Přeletový – měření času letu (TOF – time of fly)



E = mv^2/2 = q . U                     m/q = 2U/v^2 = 2Ut^2/l^2




















Radiofrekvenční – kvadrupólový, iontové pasti




m/q = 266.10^9 U/l^2f^2






[LINK]



































                                             Detektory




Fotocitlivá vrstva


Faradayova klec


Spojitý dynodový elektronový násobič


Kanálový elektronový násobič


Mikrokanálové destičky


Konversní dynody


Diodové pole













Schema a fotografie dynodového elektronového násobiče





Kanálový elektronový násobič









Detektor s diodovým polem







                                              Využití





















Databáze


SEQUEST - fields.scripps.edu/sequest/index.html


MASCOT, SONAR - www.proteometrics.com


MS-TAG - prospector.ucsf.edu














Vazba ligandů



































                                             Kombinace



Detektory separačních přístrojů



Online detekce – chromatografický detektor – GC-MS










LC-MS, CZE-MS




















Tandemy

MS/MS – Pestrá experimentální skupina kombinující různým způsobem MS.

např. sledování mnohočetných a jednoduchých reakcí - multiple-reaction monitoring (MRM) a
single-reaction monitoring (SRM), tj. sledování přechodů prekurzorových iontů, fragmentací na
produkované ionty.



















The 237-Da precursor ion entering on the left was fragmented in the MS/MS collision cell. The data
system can display only fragments of interest (not all fragments produced) yielding a relatively
simple spectrum with respect to the full scan MS spectrum. You can control the extent of
fragmentation as you can the choice of precursor ion.