¿Qué es un espectrómetro de masas electrospray?
Un espectrómetro de masas (MS) es un instrumento electrónico utilizado para identificar la estructura química. En la mayoría de los procedimientos espectrométricos de masas, las moléculas son bombardeadas eléctricamente, lo que resulta en ionización con fragmentación. Los fragmentos se aceleran magnéticamente hacia los dispositivos de detección y registro, lo que resulta en picos e intensidades específicos que los investigadores pueden estudiar como una especie de "huella digital molecular". El espectrómetro de masas electrospray (EMS) funciona de manera diferente, no conducir a la fragmentación. Esto lo hace invaluable en el estudio de especies grandes, o macromoléculas.
Si es todo lo que debe determinarse, el uso de un espectrómetro de masas de electrospray probablemente no se requerirá. Sin embargo, para moléculas más grandes como los péptidos, la forma molecular y el plegamiento molecular, incluso la interacción molecular con las moléculas circundantes, son tan importantes. En tales casos, es esencial que la molécula permanezca sin fragmentar. La delicadeza neEDED exige el uso de un espectrómetro de masas electrospray, que no requiere el uso de altas temperaturas o un vacío.
Cuando se usa un espectrómetro de masas electrospray, una muestra macromolecular pura se disuelve primero en un sistema de solvente, que a continuación se inyecta a través de una aguja de borde estrecho en un campo eléctrico de alto voltaje. El solvente en lugar del soluto recibe la peor parte del bombardeo. A medida que el líquido alcanza un nivel crítico de carga, la solución se separa violentamente en gotas del tamaño de aerosol, su carga hace que los repelen individualmente. Pronto se evaporan las gotas, depositando sus múltiples cargas sobre las moléculas aún intactas, que a través de la repulsión intermolecular se extienden. En este estado, su estructura, incluso en altos niveles de complejidad, puede estudiarse y determinarse.
El primer espectro de proteínas intacto exitoso fue producido en 1989 porInvestigadores de la Universidad de Yale en Connecticut. El avance en la técnica EMS fue rápido, y en 1996 el químico Carol Robinson detectó picos espectrales que podrían estar asociados, no solo con una sola estructura, sino con un complejo de proteínas con coenzima. Una mejora importante desde entonces es el acoplamiento del espectrómetro de masas electrospray con análisis de tiempo de vuelo (TOF). El enfriamiento por colisión lleva incluso esa mejora un paso más allá al reducir la fragmentación de inmensas estructuras producidas por el calor.
Una dificultad experimentada en las determinaciones del espectrómetro de masas de electropulverización es la introducida por isótopos elementales. Esto se debe a que los picos dependen de la relación masa / carga. La masa de un fragmento o una molécula, dividida por el número de cargas discretas que conlleva, determina la ubicación. Diferentes isótopos elementales contribuyen con diferentes masas, quizás la varianza más crítica es que entre el carbono-12 y el carbono-13. Por esta razón, las muestras de moléculas complejas deberían Be monoisotópico si es posible.