Upload
dejan-mitic
View
822
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
Masena spektrometrija (MS)
Identifikacija i odre đivanje Mr organskih jedinjenja
• Tačnost:• Za velike biomolekule 0.01%Za molekul od npr. 40 000 Da, greška je
4 Da• Za male molekule, ta čnost 5 ppm• Dovoljno da se sa sigurnoš ću napiše
molekulska formula jedinjenja
Princip MS
• Od molekula napraviti molekulske (molekularne) jone
• Molekulski joni se raspadaju na druge jone-fragmente
• Svi joni skre ću u magnetnom ili elektri čnom polju u zavisnosti od
m/z (mass-to-charge ratio)
• Zapis svih jona čini maseni spektar
Osnovni delovi masenog spektrometra
• Jonski izvor - gde se stvaraju joni od analiziranih molekula
• Maseni analizator (maseni filter)- gde se analizirani joni razdvajaju u zavisnosti od mase (m/z)
• Detektor i sistem za obradu podataka(kompjuter sa bazom podataka)
Blok shema MS
Nacrtati:Nacrtati:
Jonski izvori(Ionisation Modes)
1. Elektronsko bombardovanje (Electron impact- EI)
2. Hemijska jonizacija (Chemical ionisation-CI)3. Fast Atom Bombardment ( FAB)4. Plasma Desorption Ionisation (PDI)5. Matrix-Assisted Laser Desorption Ionisation
(MALDI )6. Electrospray Ionisation (ESI)7. Ion Spray Ionisation (ISI)
Elektronsko bombardovanje
• Komora : usijana katoda od W ili Ru emituje elektrone ka anodi
• E= 70 eV, za jonizaciju dovoljno 13 eV• Elektroni se sudaraju sa molekulima
uzorka : M + e- →→→→M+ + 2e-
• Molekularni jon : M+ je nestabilan i raspada se na fragmente:
• M+→→→→F1+F2+F3+...
Molekularni i fragmentni joni
Hemijska jonizacija (“nežna ili meka”jonizacija)
• Uzorak jonizuje reagens gas: metan, amonijak, izobutan
• 2 CH4 + 2e-→→→→CH4+ + CH3
+ + H•••• +4e-
• CH4+ + CH4 →→→→CH5
+ +CH3••••
• CH3+ + CH4 →→→→C2H5
+ +H2
M + CH5+→→→→MH+ + CH4
M + C2H5+→→→→MH+ + C2H4
MH+-kvazimolekulski jon
M veće za 1 od molekulskog jona
Maseni analizatori (filtri)
1. Magnetni analizator (magnetni sektor)
2. Kvadripolni maseni analizator3. Time-of- flight (TOF) analysers4. Ion ciklotron resonance Fourier
transform MS (FTMS)5. Ion trap analyser
Magnetni sektor
R konstantno- menja se H, a ne V
2
mzV
2υ=
R
mHz
2υ=υ V2
RH
z
m 22
=
MS sa magnetnim sektorom
Magnetni analizatori su najbolji, ali i najskuplji...
• Rezolucija- mera razdvojenosti dva pika
• Dobra rezolucija preko 10 000 (200,00 od 200,02 Da)
• Loša rezolucija ispod 1 000
M
Mzolucija
∆=Re
M-masa jona∆∆∆∆M-razlika u masi
između M i susednog jona
Kvadrupolni maseni analizator
• Pogodni za rutinska ispitivanja:• Mali primenjeni potencijali:5-30 V• Nisu glomazni• Jeftini• Iako je rezolucija mala (ispod 800),
pogodni za brza skeniranja
Detektori (truba)
• Elektronski multiplikator
Maseni spektar je lična karta svakog jedinjenja
• “Fingerprint ”- otisak prsta
• Molekul se uvek raspada na fragmente na isti način(pod istim uslovima)
Maseni spektar-niz pikova
• Apscisa: m/z (z je naj češće 1, znači molekulska masa)
• Ordinata: Relative abundance, Relative intensity
• Intenzitet pika je direktno proporcionalan vremenu života jona
• Stabilan jon traje duže-intenzivniji pik
Najintenzivniji pik -osnovni ili bazni pik
• Najčešće nije molekularni jon• Visokoenergetski molekuli su
nestabilni i kratkoživu ći• Ne traju dovoljno dugo da stignu do
detektora
Molekulski pik-najvažniji za analizu!
Hajde da tumačimo masene spektre...H2O + 1e
- →→→→ [[ H2O ]]++ + 2 e+ 2 e--
1 = H1 = H++ 16 = O16 = O++ 17 = [OH]17 = [OH]+ + 18 = [H18 = [H22O]O]++
Maseni spektar metanola CH3OH
Neki karakteristični fragmenti
Kako se raspada kokain?
Maseni spektar kokaina dobijen elektronskim bombardovanjem
Maseni spektar kokaina dobijen hemijskom jonizacijom
Maseni kao detektorKombinacije:
GC-MS, HPLC-MS, CE-MS MS-MS
• Moćni gasno-maseni
Koichi Tanaka
• Nobel Prize in Chemistry 2002"for the development of soft desorptionionisation methods for mass spectrometricanalyses of biological macromolecules"
MALDI