Co to jest ilościowa spektrometria mas?

Ilościowa spektrometria mas jest metodą określania zarówno masy cząsteczkowej związku, jak i na podstawie tego, co jest wytwarzane. Spektrometria mas działa poprzez wystawienie próbki na ekstremalne warunki ciepła i energii elektrycznej, powodując, że rozpadła się w naładowane fragmenty cząsteczkowe. Skład i obfitość tych fragmentów jest analizowana w celu ujawnienia masy i składu.

Istnieje wiele rodzajów ilościowej spektrometrii mas, ale każda metoda wykorzystuje ten sam zestaw procesów. Próbka jest najpierw podgrzewana, tworząc pary, a następnie jonizowane i przyspieszane za pomocą pola elektrycznego. Każde z jonów mają pojedynczy ładunek dodatni, a te naładowane cząstki są odchylane przez przepuszczanie ich przez pole magnetyczne. Jaśniejsze jony są bardziej odchylone przez pole magnetyczne niż cięższe jony, więc zmieniają wytrzymałość kanałów polowych jonów o różnej masie w aparat detekcji.

Analiza metanu,Najprostszy węglowodór - lub związek złożony z wodoru (H) i węgla (C) - ujawnia obecność fragmentów, które mają masy atomowe 1, 12, 13, 14, 15 i 16 jednostek masy atomowej (AMU). Metan ma wzór CH _{4 , a analiza próbki metanu ujawnia odpowiednio obecność H ^{+, C +, CH +, CH}} 2 4 ^{+. Obfitość tych fragmentów jest również mierzona, przy czym najwyższa istota w 16 AMU, która odpowiada masy bezfragmowanego jonu. Dzieje się tak, ponieważ usuwanie hydrogenów z centralnego węgla wymaga ekstremalnej energii, co oznacza, że ​​najliczniejszy jon będzie najbardziej sprzyjający energetycznie.}

Istnieje bardzo mała obfitość fragmentu o wadze 17 AMU na spektrum mas dla metanu. To odczyt wynika z obecności izotopu węgla lub wodoru. Izotopy to elementy, które mająTe same właściwości chemiczne, ale różne atomowe waży, ponieważ mają różną liczbę neutronów w swoich jądrach. Jądro Carbon-12 zawiera sześć neutronów i sześć protonów, ale znacznie rzadszy izotop węglowy-13 zawiera siedem protonów. Podobnie niewielka ilość obecnego wodoru będzie wodoru-2, zwana także deuterium, który ma jądro jednego protonu i jednego neutronu.

Podobnie do analizy składu związków organicznych i względnych obfitości izotopów w próbce, ilościowa spektrometria mas jest również stosowana do wyjaśnienia składu cząsteczek biologicznych, takich jak białka. Białka składają się z łańcucha lub sekwencji aminokwasów, a spektrometrię masową można zastosować do określenia sekwencji, w której występują te reszty aminokwasowe. Masę cząsteczkową białka można również znaleźć przy użyciu ilościowej spektrometrii masowej.