O que é espectrometria de massa quantitativa?
A espectrometria de massa quantitativa é um método para determinar a massa molecular de um composto e o que é produzido. A espectrometria de massa funciona expondo uma amostra a condições extremas de calor e eletricidade, fazendo com que ela se quebre em fragmentos moleculares carregados. A composição e abundância desses fragmentos é analisada para revelar a massa e a composição.
Existem muitos tipos de espectrometria de massa quantitativa, mas cada método emprega o mesmo conjunto de processos. Uma amostra é primeiro aquecida para formar um vapor, depois ionizada e acelerada usando um campo elétrico. Cada um dos íons possui uma única carga positiva e essas partículas carregadas são desviadas passando-as através de um campo magnético. Os íons mais leves são desviados mais por um campo magnético do que os mais pesados, variando assim a força dos canais de campo de íons de massa diferente no aparelho de detecção.
A análise do metano, o hidrocarboneto mais simples - ou composto de hidrogênio (H) e carbono (C) - revela a presença de fragmentos com massas atômicas de 1, 12, 13, 14, 15 e 16 unidades de massa atômica (amu ) O metano tem a fórmula CH 4 , e a análise da amostra por metano revela a presença, respectivamente, de H + , C + , CH + , CH 2 + , CH 3 + e CH 4 + . A abundância desses fragmentos também é medida, sendo o mais alto os 16 amu, o que corresponde à massa do íon não fragmentado. Isso ocorre porque é necessária uma quantidade extrema de energia para remover os hidrogênios do carbono central, o que significa que o íon mais abundante será o mais energeticamente favorável.
Há uma abundância muito pequena de um fragmento pesando 17 amu no espectro de massa de metano. Esta leitura é devido à presença de um isótopo de carbono ou hidrogênio. Isótopos são elementos que têm as mesmas propriedades químicas, mas diferentes pesos atômicos, porque eles têm diferentes números de nêutrons em seus núcleos. O núcleo do carbono-12 contém seis nêutrons e seis prótons, mas o isótopo mais raro, o carbono-13, contém sete prótons. Da mesma forma, uma pequena quantidade do hidrogênio presente será o hidrogênio-2, também chamado deutério, que possui um núcleo de um próton e um nêutron.
Além de analisar a composição de compostos orgânicos e a abundância relativa de isótopos em uma amostra, a espectrometria de massa quantitativa também é usada para elucidar a composição de moléculas biológicas, como proteínas. As proteínas são constituídas por uma cadeia ou sequência de aminoácidos, e a espectrometria de massa pode ser usada para determinar a sequência na qual esses resíduos de aminoácidos ocorrem. A massa molecular de uma proteína também pode ser encontrada usando espectrometria de massa quantitativa.