Co je kvantitativní hmotnostní spektrometrie?

Kvantitativní hmotnostní spektrometrie je metoda stanovení molekulární hmotnosti sloučeniny a z toho, co je vyrobena. Hmotnostní spektrometrie pracuje vystavením vzorku extrémním podmínkám tepla a elektřiny, což způsobuje, že se proniká do nabitých molekulárních fragmentů. Složení a hojnost těchto fragmentů je analyzována tak, aby odhalila hmotu a složení.

Existuje mnoho typů kvantitativní hmotnostní spektrometrie, ale každá metoda používá stejnou sadu procesů. Vzorek je nejprve zahříván za vzniku páry, poté ionizován a zrychlen pomocí elektrického pole. Každý z nich má jediný kladný náboj a tyto nabité částice jsou odkloněny jejich průchodem magnetickým polem. Lehčí ionty jsou odkloněny více magnetickým polem než těžší ionty, takže měnící sílu polních kanálů iontů různých hmoty do detekčního přístroje.

Analýza metanu,Nejjednodušší uhlovodík - nebo sloučenina složená z vodíku (H) a uhlíku (C) - odhaluje přítomnost fragmentů, které mají atomové hmoty 1, 12, 13, 14, 15 a 16 atomové hmotnosti (AMU). Metan má vzorec ch ₄ a analýza vzorku metanu odhaluje přítomnost H ⁺+, Ch + 2 ++ 4 ++++++++++++++++++++. Rovněž se měří hojnost těchto fragmentů, přičemž nejvyšší bytí na 16 AMU, která odpovídá hmotnosti nefragmentovaného iontu. Je to proto, že odstranění hydrogenů z centrálního uhlíku vyžaduje extrémní množství energie, což znamená, že nejhojnějším iontem bude nejenergeticky příznivější.

Existuje velmi malá hojnost fragmentu vážícího 17 amu na hmotnostním spektru pro metan. Toto čtení je způsobeno přítomností izotopu uhlíku nebo vodíku. Izotopy jsou prvky, které majíStejné chemické vlastnosti, ale různé atomové vážení, protože ve svých jádrech mají různé počty neutronů. Jádro uhlíku-12 obsahuje šest neutronů a šest protonů, ale mnohem vzácnější izotop uhlík-13 obsahuje sedm protonů. Podobně bude malé množství přítomného vodíku vodíku-2, také nazývané deuterium, které má jádro jednoho protonu a jednoho neutronu.

a také analýza složení organických sloučenin a relativní hojnost izotopů ve vzorku se také používá k objasnění složení biologických molekul, jako jsou proteiny, také kvantitativní hmotnostní spektrometrie. Proteiny jsou tvořeny řetězcem nebo sekvencí aminokyselin a hmotnostní spektrometrie lze použít ke stanovení sekvence, ve které se tyto aminokyselinové zbytky vyskytují. Molekulární hmotnost proteinu lze také nalézt pomocí kvantitativní hmotnostní spektrometrie.