Was ist ein Elektrospray -Massenspektrometer?
Ein Massenspektrometer (MS) ist ein elektronisches Instrument zur Identifizierung der chemischen Struktur. In den meisten massenspektrometrischen Verfahren werden Moleküle elektrisch bombardiert, was zu einer Fragmentierung zu einer Ionisierung führt. Die Fragmente werden dann magnetisch in Richtung Nachweis- und Aufzeichnungsgeräte beschleunigt, was zu bestimmten Peaks und Intensitäten führt, die Forscher als eine Art "molekularer Fingerabdruck" untersuchen können. Das Elektrospray -Massenspektrometer (EMS) funktioniert unterschiedlich und führt nicht zur Fragmentierung. Dies macht es bei der Untersuchung großer Arten oder Makromoleküle von unschätzbarem Wert.
Wenn eine einfache chemische Bindung alles ist, was bestimmt werden muss, ist die Verwendung eines Elektrospray -Massenspektrometers wahrscheinlich nicht erforderlich. Bei größeren Molekülen wie Peptiden sind jedoch molekulare Form und molekulare Faltung - sogar molekulare Wechselwirkung mit umgebenden Molekülen - genauso wichtig. In solchen Fällen ist es wichtig, dass das Molekül unrangiert bleibt. Die Delikatesse neEDED Mandates die Verwendung eines Elektrospray -Massenspektrometers, für das weder hohe Temperaturen noch ein Vakuum verwendet werden müssen.
Bei Verwendung eines Elektrospray-Massenspektrometers wird zuerst eine reine makromolekulare Probe in einem Lösungsmittelsystem gelöst, das als nächstes über schmale Borennadel in ein hochspannendes elektrisches Feld injiziert wird. Das Lösungsmittel und nicht der gelöste Stoff erhält die Hauptlast des Bombardements. Wenn die Flüssigkeit ein kritisches Ladungsniveau erreicht, bricht die Lösung heftig in Aerosolgrößen-Tröpfchen auseinander, wodurch sie sich einzeln gegenseitig abwehrt. Bald verdampfen die Tröpfchen und deponieren ihre mehrfachen Ladungen auf die noch intakten Moleküle, die durch intermolekulare Abstoßung verlängert werden. In diesem Zustand kann ihre Struktur selbst bei hoher Komplexität untersucht und bestimmt werden.
Das erste erfolgreiche intakte Proteinspektrum wurde 1989 von produziertForscher der Yale University in Connecticut. Die Weiterentwicklung der EMS -Technik war schnell, und 1996 konnten Chemiker Carol Robinson spektrale Peaks nachgewiesen, die nicht nur mit einer einzelnen Struktur, sondern auch mit einem Proteinkomplex mit Coenzym assoziiert werden konnten. Eine wichtige Verbesserung seitdem ist die Kopplung des Elektrospray-Massenspektrometers mit TOF-Analyse (Time-of Flight). Die Kollisionskühlung führt sogar diese Verbesserung um einen Schritt weiter durch Reduzierung der Fragmentierung immenser Strukturen, die durch Wärme erzeugt werden.
Eine Schwierigkeit, die bei der Bestimmung des Elektrospray -Massenspektrometers auftritt, besteht darin, dass durch elementare Isotope eingeführt wird. Dies liegt daran, dass Peaks vom Verhältnis von Massen zu Gebühren abhängig sind. Die Masse eines Fragments oder eines Moleküls, geteilt durch die Anzahl der diskreten Gebühren, die es trägt, bestimmt die Lage. Verschiedene elementare Isotope tragen zu unterschiedlichen Massen bei, die möglicherweise die kritischste Varianz zwischen Carbon-12 und Carbon-13 ist. Aus diesem Grund sollten Proben komplexer Moleküle Be monoisotopisch, wenn möglich.