Hva er kvantitativ massespektrometri?

May 15  by Eliza

Kvantitativ massespektrometri er en metode for å bestemme både den molekylære massen av en forbindelse, og fra hvilken det er fremstilt. Massespektrometri virker ved å utsette en prøve til ekstreme forhold av varme og elektrisitet, forårsaker det å bryte seg inn ladede molekylære fragmenter. Sammensetning og mengde av disse fragmenter analyseres for å avdekke massen og sammensetningen.

Det finnes mange typer av kvantitativ massespektrometri, men hver metode anvender de samme sett av prosesser. En prøve blir først varmet for å danne en damp, og deretter ionisert og akselerert ved hjelp av et elektrisk felt. De ioner som hver har en eneste positiv ladning, og disse ladede partikler blir avbøyd ved å føre dem gjennom et magnetisk felt. Lettere ioner avbøyes mer av et magnetfelt enn tyngre ioner, slik at variere styrken av feltet kanaler ioner av forskjellig masse inn i deteksjonsapparatet.

Analysen av metan, det enkleste hydrokarbon - eller en forbindelse som består av hydrogen (H) og karbon (C) - avslører tilstedeværelsen av fragmenter som har atommasser av 1, 12, 13, 14, 15 og 16 atommasseenheter (amu ). Metan har formelen CH 4, og analysen av metan avslører tilstedeværelse, henholdsvis H +, C +, + CH, CH2 + CH3 + og CH4 +. Den mengde av disse fragmenter er også måles, med det høyeste er på 16 amu, tilsvarende med massen av den ufragmentert ion. Dette er fordi det tar en ekstrem energimengde for å strippe bort hydrogenatomene fra den sentrale karbon, hvilket betyr at det mest rikelig ion kommer til å være den mest energimessig gunstig.

Det er en meget liten mengde av et fragment som veier 17 amu på massespektrum for metan. Denne avlesning er på grunn av tilstedeværelsen av en isotop av enten karbon eller hydrogen. Isotoper er elementer som har samme kjemiske egenskaper, men forskjellige atom veier fordi de har forskjellig antall nøytroner i sine kjerner. Karbon-12-kjerne inneholder seks nøytroner og seks protoner, men langt sjeldnere isotopen karbon-13 inneholder syv protoner. Likeledes vil en liten mengde av hydrogen til stede være hydrogen-2, også kalt deuterium, som har en kjerne av et proton og en nøytron.

I tillegg til å analysere sammensetningen av organiske forbindelser og de relative Forekomsten av isotoper i en prøve, er kvantitativ massespektrometri også brukes til å belyse sammensetningen av biologiske molekyler, slik som proteiner. Proteiner består av en kjede eller en sekvens av aminosyrer, og massespektroskopi kan anvendes for å bestemme i hvilken rekkefølge opptrer disse aminosyrerester. Molekylmassen av et protein kan også bli funnet ved hjelp av kvantitativ massespektrometri.