Was ist ein Flüssigchromatographie-Massenspektrometer?
Ein Flüssigchromatographie-Massenspektrometer (LC-MS) ist ein Gerät, das in der analytischen Chemie zur Bestimmung des Gehalts einer Probensubstanz eingesetzt wird. Dazu werden zwei verschiedene Techniken kombiniert: Flüssigkeitschromatographie und Massenspektrometrie. Die erste dieser Techniken, die Flüssigkeitschromatographie, wird verwendet, um die Probe in ihre chemischen Bestandteile zu trennen. Massenspektrometrie wird dann verwendet, um Informationen über die Masse jeder Komponente zu sammeln. Das Flüssigchromatographie-Massenspektrometer kann hochempfindliche Messwerte liefern und wird in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt, einschließlich der pharmazeutischen Forschung und forensischen Toxikologie.
Die Flüssigchromatographie ist die erste Technik, die vom Flüssigchromatographie-Massenspektrometer angewendet wird. Die Probenlösung, die sich in einer flüssigen Phase befindet, wird durch eine Säule abgelassen, die eine Substanz der stationären Phase enthält - beispielsweise einen porösen Feststoff. Da die verschiedenen Arten von Partikeln in der Probenlösung die stationäre Phase mit unterschiedlichen Raten durchlaufen, trennen sie sich in Banden.
Die Trennung in der Spalte kann auf verschiedene Arten erfolgen. Sind die Moleküle eines Stoffes größer als die Moleküle eines anderen Stoffes, brauchen sie länger, um durch ein poröses Material abzulaufen, und trennen sich daher von den kleineren Molekülen, die sich schneller bewegen. Chemische Faktoren können auch die Durchflussrate beeinflussen. Beispielsweise können polare Moleküle - solche, die eine teilweise elektrische Ladung aufweisen - von der Ladung der stationären Phase angezogen werden und "klebrig" werden und weniger schnell durch die Säule fließen.
Das Flüssigchromatographie-Massenspektrometer lässt jedes Band getrennten Materials durch ultraviolettes Licht hindurch und erfasst dessen Absorption. Mit anderen Worten, es wird aufgezeichnet, wie viel Licht und welche Lichtwellenlängen die Substanz absorbiert. Diese Informationen können häufig zur Identifizierung eines Stoffes verwendet werden. In Fällen, in denen mehr Daten erforderlich sind, können Partikel unter Verwendung des Massenspektrometerabschnitts des Geräts weiter analysiert werden.
Die Partikel, die nach Art der Flüssigchromatographiephase abgetrennt wurden, werden in der Massenspektrometriephase nach Masse abgetrennt. Erstens werden die Teilchen durch Entfernen von Elektronen ionisiert oder geladen, wodurch sie eine positive Gesamtladung erhalten. Ein Magnetfeld wird dann verwendet, um den Pfad des geladenen Partikels zu "biegen", wenn es durch die Vorrichtung läuft. Partikel mit größerer Masse können nicht so leicht bewegt werden wie leichtere, kleinere Partikel, so dass sie nicht so weit abgelenkt werden. Das Massenspektrometer zeichnet die Menge jedes Partikeltyps, der den Detektor erfolgreich erreicht, elektrisch auf.
Der Vorteil des Flüssigchromatographie-Massenspektrometers besteht darin, dass es mit großer Empfindlichkeit den Typ und die Masse jeder chemischen Komponente einer Probe aufzeichnen kann. Es wird häufig zur Analyse komplexer organischer Proben in der pharmakologischen Forschung und in der Proteomik, der Untersuchung von Proteinen, verwendet. Das Flüssigchromatographie-Massenspektrometer wurde sogar für den Einsatz in der forensischen Toxikologie weiterentwickelt, um Proben zu analysieren und zu identifizieren, die ansonsten zu zerbrechlich wären, um untersucht zu werden.