¿Qué es la espectrometría de masas cuantitativa?

La espectrometría de masas cuantitativa es un método para determinar tanto la masa molecular de un compuesto como de lo que está hecho. La espectrometría de masas funciona exponiendo una muestra a condiciones extremas de calor y electricidad, lo que hace que se rompa en fragmentos moleculares cargados. La composición y abundancia de estos fragmentos se analiza para revelar la masa y la composición.

Hay muchos tipos de espectrometría de masas cuantitativa, pero cada método emplea el mismo conjunto de procesos. Primero se calienta una muestra para formar un vapor, luego se ioniza y se acelera usando un campo eléctrico. Los iones tienen una sola carga positiva, y estas partículas cargadas se desvían pasándolas a través de un campo magnético. Los iones más ligeros se desvían más por un campo magnético que los iones más pesados, por lo que variar la fuerza de los iones de canales de campo de diferentes masas en el aparato de detección.

El análisis de metano,El hidrocarburo más simple, o compuesto compuesto por hidrógeno (H) y carbono (C), revela la presencia de fragmentos que tienen masas atómicas de 1, 12, 13, 14, 15 y 16 unidades de masa atómica (AMU). El metano tiene la fórmula CH ₄ , y el análisis de muestra de metano revela la presencia, respectivamente, de h +, c +, ch +, ch ₂ , Ch ₃ + y ch 4 +, CH ^{3 +} y ch 4 +. También se mide la abundancia de estos fragmentos, con el más alto en 16 amu, que corresponde con la masa del ion no fragmentado. Esto se debe a que se necesita una cantidad extrema de energía para eliminar los hidrógenos del carbono central, lo que significa que el ion más abundante será el más favorable enérgicamente favorable.

Hay una abundancia muy pequeña de un fragmento que pesa 17 amu en el espectro de masas para metano. Esta lectura se debe a la presencia de un isótopo de carbono o hidrógeno. Los isótopos son elementos que tienen elLas mismas propiedades químicas pero diferentes atómicos pesan porque tienen diferentes números de neutrones en sus núcleos. El núcleo de carbono-12 contiene seis neutrones y seis protones, pero el isótopo mucho más raro de carbono-13 contiene siete protones. Del mismo modo, una pequeña cantidad de hidrógeno presente será Hidrógeno-2, también llamado Deuterium, que tiene un núcleo de un protón y un neutrón.

Además de analizar la composición de compuestos orgánicos y las abundancias relativas de isótopos en una muestra, la espectrometría de masas cuantitativa también se usa para dilucidar la composición de moléculas biológicas como las proteínas. Las proteínas se componen de una cadena o secuencia de aminoácidos, y la espectrometría de masas se puede usar para determinar la secuencia en la que ocurren estos residuos de aminoácidos. La masa molecular de una proteína también se puede encontrar utilizando espectrometría de masas cuantitativa.