Hmotnostní spektrometrie (1)

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Hmotnostní spektrometrie (1)"

Transkript

1 1 % Hmotnostní spektrometrie (1) 12_Chudoba_HCVDGrigsby_1ACC 12 (.677) Josef Chudoba BSAH Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrum základní pojmy, molekulová hmotnost, izotopy prvků Rozlišovací schopnost spektrometru způsoby měření spekter Ionizační techniky v hmotnostní spektrometrii Typy hmotnostních spektrometrů Historie hmotnostní spektrometrie Součásti hmotnostního spektrometru iontový zdroj separátor iontů vakuový systém způsob dávkování vzorku

2 Hmotnostní spektrometrie (Mass Spectrometry MS) Analytická technika pro analýzu organických sloučenin Kvalitativní analýza identifikace sloučenin (především nízkomolekulární sloučeniny), pomoc při odvození resp. potvrzení struktury molekuly (výšemolekulární sloučeniny) Kvantitativní analýza sledování obsahu vybraných analytů v různých matricích Ale i sledování obsahu kovů (ICP MS) Speciální aplikace pak např. ISTPE RATI MS Podstatou MS je detekce nabitých částic (iontů), které vznikají z molekul vzorku při INIZACI jedná se o destruktivní metodu vzorek je při analýze znehodnocen VZRKY JAKÉH SKUPENSTVÍ A S JAK VELKU MLEKULU LZE PMCÍ MS ANALYZVAT V hmotnostní spektrometrii se používají různé ionizační techniky, ale v praxi lze ionty vytvořit i z vysokovroucích, vysokomolekulárních sloučenin d vodíku (1 Da) po proteiny s molekulovou hmotností v řádech 1 Da, záleží na ionizační technice a hmotnostním spektrometru C LZE RZLUŠTIT Z HMTNSTNÍH SPEKTRA 1) Hmotnost iontu (popř. molekulovou hmotnost sloučeniny) 2) Přítomnost prvků, které mají výrazné zastoupení izotopů (např. Cl, Br) 3) Při pokročilé fragmentaci molekuly informace o struktuře sloučeniny 4) Je-li hmotnost molekulového resp. pseudomolekulového iontu měřena s dostatečnou přesností tak i možné elementární složení sloučeniny

3 Hmotnostní spektrum Intenzita 1 ul, split 1:2 7_Blazek_P5_1 (5.12) Cu (.1); Is (1.,1.) C37H68N13 1 [ M + H ] Molekulový resp. pseudomolekulový ion Magnet EI+ 6.35e12 Izotopické příspěvky % mass m/z sa x: m/z hmotnost iontu dělena jeho nábojem sa y: intenzita (četnost) fragmentů, které detekuje detektor je vždy normalizována na nejvyšší změřenou intezitu ve spektru nejvyšší pík má výšku 1 % Hmotnostní spektrum Režim záznamu dat centrovaný (centroid) především u GC/MS instrumentace - intenzity m/z iontů tvar čáry kontinuální (continous) u LC/MS instrumentace intenzity m/z iontů tvar chromatografického píku 1 ul, split 1:2 7_Blazek_P5_1 (5.12) Cu (.1); Is (1.,1.) C37H68N13 1 [ M + H ] H 3 C H 3 C H H 3 C H CH 3 H H 3 C CH 3 H N CH 3 Magnet EI+ 6.35e12 CH 3 CH 3 CH 3 % H 3 C CH 3 CH 3 Erythromycin H 7_Blazek_P5_1 (15.245) Is (1.,1.) C37H68N Magnet EI+ 6.35e12 % mass

4 MLEKULVÁ HMTNST atomů Molekolová hmotnost - jednotka dalton (Da) 1 Da = 1 a.m.u. (atomic mass unit) = hmotnost 1/12 izotopu 12 C 1 Da = 1, x 1-27 kg Molekulová hmotnost hmotnost molekuly /prvků/ (jednotka a.m.u.) Molární hmotnost hmotnost 1 molu molekul (jednotka g/mol) číselně molární hmotnost a molekulová hmotnost shodné monoisotopická - počítána z hmotností izotopů prvků průměrná - zohledňuje hmotnosti všech izotopů prvků (uvedená v periodické tabulce) nominální zaokrouhlená (celočíselná) monoisotopická hmotnost MLEKULVÁ HMTNST atomů Výpočet průměrné (relativní) hmotnosti atomu prvku (M r ) M r = Σ (A i * M i ) / Σ A i M i monoisotopická hmotnost izotopu A i intenzita (zastoupení) izotopu Příklad chlor: - 35 Cl Mi = 34,96885 a.m.u. Ai = 1 % 37 Cl Mi = 36,9659 a.m.u Ai = 31,96 % Mr = (1 * 34, ,96 * 36,9659) / 131,96 = 35,4525

5 MLEKULVÁ HMTNST bromobenzene Br V MS spektrech vždy MNISTPICKÁ hmotnost ve spektru jsou všechny izotopy 1 77 Nominal Mass = 156 Da Monoisotopic Mass = Da Average Mass = Da Molecular Formula = C 6 H 5 Br benzene (mainlib) Benzene, bromo- Br Nominal Mass = 78 Da Monoisotopic Mass = Da Average Mass = Da Molecular Formula = C 6 H (mainlib) Benzene Informace z MS spektra zastoupení izotopů prvků Relativní zastoupení izotopů prvků v přírodě Prvek Izotop % rel. Izotop % rel. Izotop % rel. Uhlík 12 C 1 13 C 1,11 Vodík 1 H 1 2 H,16 Dusík 14 N 1 15 N,38 Kyslík ,4 18,2 Síra 32 S 1 33 S,78 34 S 4,4 Křemík 28 Si 1 29 Si 5,8 3 Si 3,35 Chlor 35 Cl 1 37 Cl 32,5 Brom 79 Br 1 81 Br 98, A+2 prvky A+1 prvky A prvky F, I, P, Na H(vzhledem k nízké intenzitě A+1)

6 1 ul, split 1:2 7_Blazek_P5_1 (12.55) Is (1.,1.) Cl e12 1 ul, split 1:2 7_Blazek_P5_1 (5.12) Is (1.,1.) Br e12 1 ul, split 1:2 7_Blazek_P5_1 (5.12) Is (1.,1.) Br e Br 2 1 ul, split 1:2 7_Blazek_P5_1 (5.12) Is (1.,1.) Cl e12 % Cl 2 72 % ul, split 1:2 7_Blazek_P5_1 (5.12) Is (1.,1.) Br e mass % mass Br 3 % 1 ul, split 1:2 7_Blazek_P5_1 (5.12) Is (1.,1.) Cl e12 17 % Cl 3 Br mass I (m/z 79) : I (m/z 81) cca 1: mass Cl mass I (m/z 35) : I (m/z 37) cca 3:1 % mass (mainlib) Benzene, chloro (mainlib) Benzene, bromo- Br 77 Cl m/z 77 45,3 % m/z % m/z 113 6,9 % m/z ,9 % m/z 77 1 % m/z ,8 % m/z 157 4,1 % m/z ,8 % I (mainlib) Benzene, iodo- 24 m/z 77 1 % m/z 24 74,5 % m/z 25 4,4 %

7 Přibližný počet atomů uhlíku ve sloučenině (Cn) 1 5 A:m/z 78 1 % A+1:m/z 79 6,5 % 78 Cn = ( I ( A+ 1) I ( A) /1,1) * (mainlib) Benzene 1 5 A:m/z % A+1:m/z ,9 % (mainlib) Biphenyl Nutné doplňující informace k hmotnostnímu spektru 1) Jaká ionizační technika byla při měření použita tvrdé ionizační techniky vlivem přebytku dodané energie se vzniklý molekulový ion dále štěpí měkké ionizační techniky malá nebo skoro žádná fragmentace 2) S jakým rozlišením bylo spektrum měřeno hmotnost s přesností celého čísla (jednotkové rozlišení) v praxi nejvíce rozšířené u GC/MS přístrojů hmota s přesností na desetinná místa 3) Jaký experiment (MS vs MS/MS typ fragmentace v MS) 4) Použitá instrumentace a podmínky měření

8 Rozlišovací schopnost spektrometru (R) jak se rozdělí ionty s blízkou hmotností R = m/ m m m/z iontu, m... rozdíl m/z dvojice sledovaných iontů Různé definice rozlišení: valley definice vycházející s překryvu píků FWHM (Full Width at Half Maximum) definice vycházející ze šířky píku Převzato z materiálu Thermo Fischer Scientific VYSKÉ rozlišení (HIGH RESLUTIN) Jsou-li MS spektra měřena s vysokým rozlišením je možné rozdělit sloučeniny se stejnou nominální, ale odlišnou monoisotopickou hmotou [ M + H ] +

9 Je naměřená hmotnost iontu (m/z) správná? Před měřením se provádí kalibrace hmotnostní stupnice pomocí kalibračních standardů chyba naměřené m/z a skutečné m/z závisí na rozlišovací schopnosti resp. typu spektrometru a kvalitě kalibrace Chyba při měření hmoty ( m acc ) m acc = m MEASURED - m TRUE m acc (ppm) = 1 6 x m acc / m TRUE Kalibrace externí nebo interní - přidavek referenční (lockovací) látky přímo při měření vzorku Hmotnostní spektrum sloučeniny je vždy závislé na použité INIZAČNÍ TECHNICE INIZACE tvrdá (vysoká energie stačí na vytvoření iontu z neutrální molekuly a na další štěpení vzniklých iontů) Elektronová ionizace (Electron Impact) s energií elektronů 7 ev / EI + 7 ev / - rutinně používaná při GC-MS analýzách, proměřeny statisíce látek databáze spekter (NIST, WILLEY) V praxi pouze kladný mód (tvorba kladně nabitých iontů) INIZACE měkká (dodaná energie stačí většinou pouze na vytvoření iontu z neutrální molekuly) Příklad: ionizační techniky rutinně používané při LC-MS analýzách Elektrosprejová ionazace / ESI /. chemická ionizace za atmosferického tlaku / APCI / - kladný i záporný mód (tvorba kladně resp. záporně nabitých iontů) MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption) pro vysokomolekulární sloučeniny

10 Vliv použité ionizační techniky na MS spektrum GC/MS analýza efedrinu Molekulový ion v hmotnostním spektru Rozpoznání molekulového iontu v MS spektru není vždy jednoduché EI+ 7 ev u některých látek chybí (vysoký stupeň fragmentace) nebo je jeho intenzita velmi nízká (možnost záměny s ionty pozadí MS spektra) ESI tvorba vícenásobně nabitých iontů, tvorba aduktů iontů s Na, K, tvorba dimerů APCI možné štěpení (vlivem vyšší teploty ve zdroji) Existují však pravidla a postupy, které určení molekulového iontu usnadní EI+ 7 ev: Počet kruhů a dvojných vazeb (RINGS + Double Bonds R+DB); zakázané ztráty iontů, pořadí eluce látek na GC koloně (obvykle vyšší molekulová hmotnost vyšší bod varu delší retenční čas) ESI: Známé adukty, výpočet molekulové hmotnosti ze série vícenásobně nabitých iontů

11 Dusíkové pravidlo Dusík m= 14 Da, třívazný prvek žádný nebo sudý počet atomů dusíku v molekule -> molekulová hmotnost látky je SUDÉ číslo lichý počet atomů dusíku v molekule -> molekulová hmotnost látky je LICHÉ číslo EI+7 ev: nebo sudý počet N: m/z molekulového iontu sudé číslo m/z fragmentů liché číslo lichý počet N: m/z molekulového iontu liché číslo m/z fragmentů sudé číslo ESI+: nebo sudý počet N: lichý počet N: ESI-: nebo sudý počet N: lichý počet N: m/z [M+H] + iontu liché číslo m/z [M+H]+ iontu sudé číslo m/z [M-H] - iontu liché číslo m/z [M-H]- iontu sudé číslo Počet kruhů a dvojných vazeb Rings + Double Bonds (R + DB) Vyjadřuje stupeň nenasycenosti molekuly R+DB = C ½ H + ½ N +1 C = počet čtyřvazných atomů C, Si H = počet jednovazných atomů - H, Cl, Br, F (halogeny) N = trojvazných atomů N, P, As Počet dvouvazných se neuvažuje (dvouvazebná S, ), ale třeba DMS síra je čtyřvazná Příklad: fenol C 6 H 5 H R+DB = 6 1/2*6+1/2*+1 = 4 1 kruh Aromáty : R+DB = minimálně 4 3 dvojné vazby

12 Využití R+DB a dusíkového pravidla EI+ 7 ev: Celočíselná hodnota R+DB ion s lichým počtem elektronů může být molekulový ion Neceločíselná hodnota R+DB ion se sudým počtem elektronů nemůže být molekulový ion Využití při strukturní analýze Elementární analýza z High Res MS spektra Vždy nutné předpokládat jaké prvky a kolik kterého maximum org. látky C, H, N,, popř. S, přítomnost halogenů lze zjistit z izotopického zastoupení, hrubý odhad max. počtu uhlíků (Cn) Cn (max) = Mw/14 (přesněji z izotop. zastoupení) ELEMENTÁRNÍ ANALÝZA Z HMTNSTNÍH SPEKTRA H 3 C H H 3 C H H 3 C CH 3 CH 3 H 3 C CH 3 H CH 3 H N CH 3 H CH 3 CH 3 Přesnost měření hmoty: High-RES MS spektrometry 1 3 ppm H 3 C Erythromycin C37 H 67 N 13 CH 3 Mw monoiso = 734,4691 Da Příklad vstupní parametry: C max = 52, H max = 16, N max = 15, max = 15 Výsledek: navržené kombinace C x H y (N z, z,s z ) Přesnost měření - chyba hmoty (ppm) 1 38 výsledků 5 17 výsledků 2 9 výsledků 1 4 výsledky Aplikace chemických pravidel (max. počet kruhů a dvoj.vazeb, dusíkové pravidlo, izotopické zastoupení prvků) snižuje počet nalezených kombinací!! řešeno softwarově

13 Jakou ionizační techniku vybrat pro jaké sloučeniny? GC/MS Elektronová ionizace (EI+ 7 ev) - v praxi hmotnost do cca 1 Da, nutná teplotní stálost sloučeniny, ionizace probíhá po zplynění (zahřátí látky) z plynného stavu za vakua, není vyrazně omezena přítomností nějakých funkčních skupin ale např. problematické skupiny NH2-C- (teplotně labilní) Chemická ionizace (CI) - v praxi hmotnost do cca 1 Da, nutná teplotní stálost, ionizace probíhá po zplynění (zahřátí látky) z plynného stavu za vakua s přídavkem ionizačního plynu (methan, isobutan) většinou pouze na vybrané typy sloučenin LC/MS Elektrosprejová ionizace (ESI) pro teplotně nestálé i vysokomolekulární sloučeniny, ionizace probíhá z roztoku sloučeniny a rozpouštědla (mobilní fáze), sloučeniny musí ale vykazovat určitou polaritu (např. mají kyslík nebo dusík v molekule), vhodný pro iontové sloučeniny Atmosferická chemická ionizace (APCI) - pro teplotně stabilnější látky než ESI ionizace probíhá z plynné fáze po odpaření roztoku sloučeniny a rozpouštědla (mobilní fáze), elektrickým výbojem dochází k tvorbě iontů MATRIX ASSISTED LASER DESRPTIN (MALDI) ionizace vzorku v přítomnosti pevné matrice vzorku laserem vhodné pro vysokomolekulární, teplotně nestálé sloučeniny i nepolární (polymery, proteiny) Existuje celá řada dalších ionizačních technik cílem je vždy vytvořit nabitou částici, která je následně analyzována. Jak velké molekuly lze analyzovat Zdroj: Agilent Technologies

14 Jak velké molekuly lze analyzovat GC/MS LC/MS Kvadrupol (Q) Iontová past (IT) GC/MS LC/MS TF (Time of Flight) LC/MS RBITRAP GC/MS Magnetický sektor V praxi většinou jednotkové rozlišení, maximální m/z cca 1 2, velmi vysoká frekvence sběru dat (spekter) Měří i s vysokým rozlišení (Rmax ~ 4), maximální m/z až 5 kda, velmi vysoká frekvence sběru dat (spekter) měří i s vysokým rozlišení (Rmax ~1), maximální m/z ~4 kda, pomalejší frekvence sběru dat (spekter) měří i s vysokým rozlišení (Rmax ~4), maximální m/z ~2, pomalejší frekvence sběru dat (spekter), Přístroje hybridní umožňují provedení tzv. MS/MS měření (více iontových separátorů) GC/MS LC/MS Tripple Quad (QQQ) Trojitý quadrupol LC/MS Q-TF Quadrupol Time f Flight LC/MS Ion Trap RBITRAP iontová past - rbitrap nebo IT-TF Jak velké molekuly lze analyzovat? MALDI až 1 kda ESI až 1-1 kda (vícenásobně nabité ionty) APCI až 1-2 kda EI+ 7 ev / CI až 1-2 kda

15 Historie hmotnostní spektrometrie První pokusy s výboji v plynech 1897 J.J.Thomson Cathode Rays Philosophical Magazine, 1897, 44: Aston F.W. The Mass-Spectra of Chemical Elements Phil. Mag., 1919, XXXVIII(), p.77 hmotnostní spektra izotopů prvků Ionizační techniky a přístroje 1922 elektronová ionizace - Smyth na základě pokusů Dempstera první magnetický sektorový hmotnostní spektrometr s dvojitou fokusaci J. Mattauch, R. Herzog Über einen neuen Massenspektrographen Zeitschrift fur Physik, 1934, 89(), p první inzerce na komerční hmotnostní spektrometr The Mass Spectrometer: A new electronic method for fast, accurate gas analysis - Westinghouse Electric International Company, 1943 Historie hmotnostní spektrometrie 1946 objev TF analyzátoru Stephens W. Pulsed Mass Spectrometer with Time Dispersion Bull. Am. Phys. Soc., 1946, 21(2), p objev kvadrupolu a iontová pasti Paul W., Steinwedel H. Ein neues Massenspektrometer ohne Magnetfeld Z. Naturforschg., 1953, 8a(), p spojení plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (GC/MS) - Golhke R.S., McLafferty F., Wiley B., Harrington D. First demonstration of GC/MS Bendix Corporation, chemická ionizace Munson M.S.B., Field F.H. Chemical Ionization Mass Spectrometry I. General introduction J. Am. Chem. Soc., 1966, 88(12), p první počátky elektrosprejové ionizace (ESI) Dole M., Mack L.L., Hines R.L., Mobley R.C., Ferguson L.D., Alice M.B. Molecular beams of macroions,journal of Chemical Physics, 1968, 49(5), p.224

16 Historie hmotnostní spektrometrie 1975 atmosferická chemická ionizace (APCI) Carroll D.I., Dzidic I., Stillwell R.N., Haegele K.D., Horning E.C. Atmospheric Pressure Ionization Mass Spectrometry: Corona Discharge Ion Source for Use in Liquid Chromatograph - Mass Spectrometer - Computer Analytical System Analytical Chemistry, 1975, 47(14), p trojitý kvadrupol Yost R.A. and Enke C.G. Selected Ion Fragmentation with a Tandem Quadrupole Mass Spectrometer Journal of the American Chemical Society, 1978, 1(7), p počátky MALDI ionizace Tanaka K., Ido Y., Akita S., Yoshida Y., Yoshida T. Detection of High Mass Molecules by Laser Desorption Time-f- Flight Mass Spectrometry Proceedings of the Second Japan-China Joint Symposium on Mass Spectrometry, 1987, (), p.185 Historie hmotnostní spektrometrie rozvoj elektrosprejové ionizace (ESI) Fenn J.B., Mann M., Meng C.K., Wong S.F., Whitehouse C.M. Electrospray Ionization for Mass Spectrometry of Large Biomolecules Science, 1989, 246(4926), p.64 2 RBITRAP Makarov A. Electrostatic Axially Harmonic rbital Trapping: A High- Performance Technique of Mass Analysis Analytical Chemistry, 2, 72(6), p DART ionizace Cody R.B., Laramee J.A., Durst H.D. Versatile New Ion Source for the Analysis of Materials in pen Air under Ambient Conditions Anal. Chem., 25, 77(8), p.2297 Zdroj:

17 Nobelova cena a hmotnostní spektrometrie Joseph John Thomson 196 Nobel Prize for Physics "in recognition of the great merits of his theoretical and experimental investigations on the conduction of electricity by gases" Francis William Aston 1922 Nobel Prize for Chemistry "for his discovery, by means of his mass spectrograph, of isotopes, in a large number of non-radioactive elements, and for his enunciation of the whole-number rule" Wolfgang Paul 1989 Nobel Prize for Physics "for the development of the ion trap technique" John Bennet Fenn 22 Nobel Prize for Chemistry "for the development of soft desorption ionisation methods (ESI) for mass spectrometric analyses of biological macromolecules" Koichi Tanaka 22 Nobel Prize for Chemistry "for the development of soft desorption ionisation methods (MALDI) for mass spectrometric analyses of biological macromolecules Schéma hmotnostního spektrometru Inlet Plynový chromatograf Kapalinový chromatgraf Direct Insertion (Infussion) Probe MALDI destička Iontový zdroj Ionizační techniky: EI+, CI, APCI, ESI, MALDI Analyzátor Iontový separátor Detektor vakuum

18 Režimy snímání dat: MS experiment Intenzita m/z čas SIM (SIR) TIC Full SCAN (Total Ion Current TIC) cyklicky se snímá celé MS spektrum požadovaného rozsahu m/z Rekonstruovaný chromatogram (RIC) z TICu se vybere požadovaný ion a vykreslí se chromatografický záznam Selected Ion Monitoring (SIM) cyklicky se snímají jen vybrané ionty citlivější než TIC režim např. u kvadrupolu detegované absolutní množství analytu činí: TIC řádově ng (1 9 g) SIM řádově pg (1 12 g) až fg (1-15 g) Režimy snímání dat: MS/MS experimenty Pouze hybridní MS spektrometry a tripple Quad Detektor Iontový zdroj Kolizní cela Product Ion Scan: Q1: izolace iontu (SIM) Q2: fragmentace iontu Q3: TIC detekce Instrumentace: Tripple Quad, Q-ToF (MS 2 ); Ion Trap (až MS 1 ) s vyšším MS n klesá citlivost! Precursor Ion Scan: Q1:TIC (m/z 1 m/z 2 ) Q2: fragmentace iontu Q3: SIM detekce Instrumentace: nelze na Ion Trap Constant Neutral Loss Scan: Q1:TIC (m/z 1 m/z 2 ) Q2: fragmentace iontu Q3: TIC ((m/z 1 - N) (m/z 2 - N)) detekce; N rozdíl hmotností iontů hmotnost odpadající neutrální částice z iontu Instrumentace: nelze na Q-ToF a Ion Trap Selective Reacrion Monitoring (SRM): Q1: izolace iontu (SIM) Q2: fragmentace iontu Q3: SIM detekce Fragmentace probíhá srážkou iontů s molekulami kolizního plynu (Argon)

19 Které vlastnosti MS spektrometru jsou v praxi důležité Cena, provozní náklady, účel využití!!! Napojení na separační techniku: GC/MS X LC/MS Technické parametry: Single (jeden iont. separátor) x hybridní (více separátorů) Rozsah scanování m/z (nejnižší a nejvyšší m/z) Rychlost scanování (počet scanů/s) Citlivost, dynamický rozsah (pro kvantitativní analýzu) Rozlišovací schopnost (vysokorozlišující X jednotkové rozlišení) Kompatibilita s ionizačními technikami (dostupné iontové zdroje) Vakuum (je-li třeba vyšší stupeň vakua vyšší cena) Požadavky na instalaci: Chlazení pump vakuového systému (vodní nebo vzdušné) Velikost systému - přenosné x stolní (BENCH-TP) x velké (hmotnost > 5 kg) Plyny např. LC-MS průtok N 2 až 5 l/min nutný generátor N 2 nebo zdroj kapalného N 2 MS - iontový zdroj a ionizační technika Electron Impact (EI + 7 ev) elektronová ionizace nejpoužívanější u GC/MS, nejvíce prozkoumaná ionizační technika U většiny látek se hodnota energie pro tvorbu molekulového iontu pohybuje okolo 1 ev 7 ev přebytek energie dostatečný pro tvorbu molekulového iontu a také pro tvorbu fragmentů z molekulového iontu Dnes jsou k dispozici obsáhlé databáze (knihovny) spekter EI+ dnes běžně ve spojení s GC Látka je ionizována proudem elektronů ve vakuu z plynné fáze Ionizace probíhá ve vakuu Schéma EI+ ionizačního zdroje

20 MS - iontový zdroj a ionizační technika ESI (Electrospray) V proudu dusíku za zvýšené teploty dojde v elektrickém poli k tvorbě spreje. V kapičkách kapaliny dojde k povrchové lokalizaci náboje a následné tvorbě iontu. Při této ionizaci vznikají často i vícenásobně nabité ionty a adukty např. (M+Na) + - ionizace probíhá za atmosferického tlaku MS - iontový zdroj a ionizační technika APCI (Chemická ionizace za atmosferického tlaku) V proudu dusíku za zvýšené teploty dojde k tvorbě spreje a vypařování látky i mobilní fáze. Na jehlu je vloženo vysoké napětí, výbojem vzniká plazma a v ní ionty H 3 + a H radikály. Ionty předají náboj analytu.

21 MS - iontový zdroj a ionizační technika Zdroj pro APCI a ESI je prakticky konstrukčně shodný, liší se v přítomnosti jehly pro koronový výboj (APCI). Existují i kombinované zdroje ESI/APCI. U sprayových ionozací vždy záleží na povaze analytu nutno zvolit pozitivní nebo negativní mód APCI první komerční využití 1986 oproti ESI lze použít vyšší průtok mobilní fáze, vyšší teplota, vyšší stupeň fragmentace ESI první komerční využití Nobelova cena za chemii: John Bennett Fenn Kompatibilní pouze s LC s reverzním uspořádáním fází (polární mobilní fáze), tvorba vícenásobně nabitých iontů, ionizace z roztoku, lze analyzovat i soli MS - iontový zdroj a ionizační technika MALDI (Matrix Assisted Laser Desorption) Roztok vzorku je smíchán s roztokem matrice (nízkomolekulární UV absorbující látka) na spotovací destičce. Ta je vložena do zdroje, kde dochází k tvorbě pevné směsi matrice a vzorku. Účinkem energie dodané laserovým pulzem dochází k ionizaci aduktu matrice-vzorek a následně odtržení matrice. Ionty analytu jsou měřeny obvykle TF analyzátorem. Příklad matrice: 2,5-dihydroxybenzoová kyselina, laser 337 nm. Vzorek µm roztok, matrice 1 mm roztok Tvorba obvykle jednonásobně nabitých iontů (M+H) +, (M+K) +, (M+Na) + Spotovací destička

22 Zdroj:Agilent Technologies Zdroj:Agilent Technologies

23 MS - separátory iontů lineární kvadrupol konstrukčně se jedná o 4 kovové tyče hyperbolického nebo kruhového průřezu, které jsou připojeny ke zdrojům DC a AC napětí. Ionty, které vlétnou do prostoru mezi tyčemi, se dostanou do střídavého elektrického pole a začnou oscilovat. Při vhodném poměru DC a AC složky napětí a dané hodnotě těchto napětí projdou kvadrupolem pouze ionty o určitém poměru m/z. Zařízení se chová jako filtr nastavený na určitou hodnotu m/z. Změnou vkládaných napětí je možné nechat projít filtrem postupně ionty v celém rozsahu hodnot m/z MS - separátory iontů Iontová past (ion trap) účinkem elektrického pole jsou ionty uzavřeny v ohraničeném prostoru. Iontová past se skládá ze vstupní a z výstupní elektrody kruhového průřezu a z prstencové středové elektrody. Krajní elektrody jsou uzemněny, na středovou elektrodu je vkládáno vysokofrekvenční napětí s proměnnou amplitudou. Ionty jsou nuceny pohybovat se uvnitř iontové pasti po uzavřených kruhových drahách s rostoucí amplitudou napětí se ionty s rostoucím m/z dostávají na nestabilní trajektorie a opouštějí prostor iontové pasti směrem do detektoru

24 MS - separátory iontů Průletový analyzátor (time of flight TF) je tvořen prázdnou trubicí. K časovému rozdělení iontů podle m/z dochází na základě jejich odlišné doby letu z iontového zdroje do detektoru. Nutná konstatantní stabilní teplota - st Hmotnější ionty se pohybují nižší rychlostí než ionty lehčí a dorazí do detektoru později. Dosažené rozlišení závisí na délce dráhy, kterou ionty v průletovém analyzátoru urazí. MS - separátory iontů Magnetický - sektorový hmotnostní analyzátor umožňuje prostorové rozdělení svazku iontů podle hodnoty m/z, konstrukčně se jedná o elektromagnet, mezi jehož pólovými nástavci prochází fokusovaný paprsek iontů z elektrického pole B r B. r m/ z = 2. V 2 V ionty o rozdílném poměru m/z opisují dráhy o různých poloměrech dochází k prostorové disperzi iontů podle jejich hmotnosti

25 RBITRAP MS - separátory iontů Svazek iontů je v C-trapu zbržděn kolizí s molekulami dusíku, stlačen a vystřelen do rbitrapu. Na jeho centrální elektrodě se postupně zvyšuje napětí a ionty se začínají spirálově pohybovat generují proudový signál, který je pomocí Fourierovy tranformace převeden na MS spektrum ctapole sa z elektroda ω ~ z konst. m/ z MS - detektor iontů detektor zařízení, které detekuje ionty separované hmotnostním separátorem Elektronový násobič konverzní dynóda umožňuje konvertovat ionty na sekundární elektrony a ty dále lavinovým jevem, v tzv. channeltronu tvaru rohu, emitují další elektrony. Měří se vzniklý proud. Elektronásobič je citlivý na přetížení. Fotonásobič konverzní dynóda umožňuje konvertovat ionty na sekundární elektrony. Tyto elektrony při interakci s fosforem emitují fotony. Fotonový signál je zesílen ve fotonásobiči. Fotonásobič je zataven ve skle a je tak velmi rezistentní vůči poškození.

26 MS - vakuum EI+ 7 ev, CI, MALDI vakuum i ve zdroji spektrometru, všechny spektrometry vakuum v analyzátoru: aby byla zachována dlouhá dráha letu nabitých částic (mohly být detekovány) Spektrometry mají vždy dvoustupňový systém vakua 1. Stupeň vakua rotační olejové vývěvy vakuum cca 1-2 mbar slouží pro provoz pump 2. stupně vakua MS - vakuum 2. Stupeň vakua cca 1-5 až 1-8 mbar (1 mbar = cca 1 Pa) turbomolekulární pumpa difuzní olejová pumpa

27 MS - způsob vnosu vzorku EI+ 7 ev: GC/MS kapilární GC kolona (split, splitless, PTV inlet) evakuvatelný reservoar se septem kapilárou napojený do iontového zdroje sonda přímého vstupu (Direct insertion Probe - DIP) vzorek je v mikrovialce v držáku vyhřívané sondy zaveden přímo do iontového zdroje přes vacuum lock ESI, APCI: LC/MS mobilní fáze je pumpou čerpána přes LC kolonu a (popř. přes celu UV detektoru) kapilárou do zdroje (v případě potřeby se průtok před vstupem do MS splituje) Direct Infusion (DI) - přímý nástřik robotickou stříkačkou (mechanický posuv pístu) kapilárou do zdroje Flow Injection Analysis (FIA) nástřik přes vebtil do proudu mobilní fáze čerpané pumpou LC chromatografu kapilárou do zdroje Hmotnostní spektrometr Přenosný GC-MS HAPSITE (firma Inficon, Inc. U.S.A) Nasazení v Afganistánu (britské jednotky)

28 Hmotnostní spektrometr Sektorový hmotnostní spektrometr Hmotnostní spektrometr Kvadrupolový hmotnostní spektrometr s GC chromatografem

29 Hmotnostní spektrometr IT-RBITRAP hybridní MS spektrometr

Hmotnostní spektrometrie (1)

Hmotnostní spektrometrie (1) Hmotnostní spektrometrie (1) 12_Chudoba_HCVDGrigsby_1ACC 12 (0.677) 57 % 27 43 55 41 28 29 32 54 69 67 67 71 83 81 79 85 95 93 97 99 105 111 113 125 127 137 153155 165 183 197 211 225 20 40 60 80 100 120

Více

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE MASS SPECTROMETRY (MS) Alternativní názvy (spojení s GC, LC, CZE, ITP): Hmotnostně spektrometrický (selektivní) detektor Mass spectrometric (selective) detector (MSD) Spektrometrie

Více

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním prostředí - farmakokinetické studie - kvantifikace proteinů

Více

Klinická a farmaceutická analýza. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Klinická a farmaceutická analýza. Petr Kozlík Katedra analytické chemie Klinická a farmaceutická analýza Petr Kozlík Katedra analytické chemie e-mail: kozlik@natur.cuni.cz http://web.natur.cuni.cz/~kozlik/ 1 Spojení separačních technik s hmotnostní spektrometrem Separační

Více

Hmotnostní spektrometrie. Historie MS. Schéma MS

Hmotnostní spektrometrie. Historie MS. Schéma MS Hmotnostní spektrometrie MS mass spectrometry MS je analytická technika, která se používá k měření poměru hmotnosti ku náboji (m/z) u iontů původně studium izotopového složení dnes dynamicky se vyvíjející

Více

Hmotnostní spektrometrie - Mass Spectrometry (MS)

Hmotnostní spektrometrie - Mass Spectrometry (MS) Hmotnostní spektrometrie - Mass Spectrometry (MS) Další pojem: Hmotnostně spektrometrický (selektivní) detektor - Mass spectrometric (selective) detector (MSD) Spektrometrie - metoda založená na interakci

Více

INTERPRETACE HMOTNOSTNÍCH SPEKTER

INTERPRETACE HMOTNOSTNÍCH SPEKTER INTERPRETACE HMOTNOSTNÍCH SPEKTER Hmotnostní spektrometrie hmotnostní spektrometrie = fyzikálně chemická metoda založená na rozdělení hmotnosti iontů v plynné fázi podle jejich poměru hmotnosti a náboje

Více

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie Princip: 1. Ze vzorku jsou tvořeny ionty na úrovni molekul, nebo jejich zlomků (fragmentů), nebo až volných atomů dodáváním energie, např. uvolnění atomů ze vzorku nebo přímo rozštěpení

Více

Hmotnostní spektrometrie ve spojení se separačními metodami

Hmotnostní spektrometrie ve spojení se separačními metodami Pražské analytické centrum inovací Projekt CZ.04.3.07/4.2.01.1/0002 spolufinancovaný ESF a Státním rozpočtem ČR Hmotnostní spektrometrie ve spojení se separačními metodami Ivan Jelínek PřF UK Praha Definice:

Více

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek Garant předmětu: doc. Ing. Bohumil Dolenský, Ph.D. A28, linka 4110, dolenskb@vscht.cz Hmotnostní spektrometrie II. Příprava předmětu byla podpořena projektem

Více

Spojení hmotové spektrometrie se separačními metodami

Spojení hmotové spektrometrie se separačními metodami Spojení hmotové spektrometrie se separačními metodami RNDr. Radomír Čabala, Dr. Katedra analytické chemie Přírodovědecká fakulta Univerzita Karlova Praha Spojení hmotové spektrometrie se separačními metodami

Více

Laboratoř ze speciální analýzy potravin II. Úloha 3 - Plynová chromatografie (GC-MS)

Laboratoř ze speciální analýzy potravin II. Úloha 3 - Plynová chromatografie (GC-MS) 1 Úvod... 1 2 Cíle úlohy... 2 3 Předpokládané znalosti... 2 4 Autotest základních znalostí... 2 5 Základy práce se systémem GC-MS (EI)... 3 5.1 Parametry plynového chromatografu... 3 5.2 Základní charakteristiky

Více

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE A MOŽNOSTI JEJÍHO SPOJENÍ SE SEPARAČNÍMI METODAMI SEPARACE chromatografie CGC, GC x GC HPLC, UPLC, UHPLC, CHIP-LC elektromigrační m. CZE, CITP INTERFACE SPOJENÍ x ROZHRANÍ GC vyhřívaná

Více

Moderní nástroje v analýze biomolekul

Moderní nástroje v analýze biomolekul Moderní nástroje v analýze biomolekul Definice Hmotnostní spektrometrie (zkratka MS z anglického Mass spectrometry) je fyzikálně chemická metoda. Metoda umožňující určit molekulovou hmotnost chemických

Více

10. Tandemová hmotnostní spektrometrie. Princip tandemové hmotnostní spektrometrie

10. Tandemová hmotnostní spektrometrie. Princip tandemové hmotnostní spektrometrie 10. Tandemová hmotnostní spektrometrie Princip tandemové hmotnostní spektrometrie Informace získávané při tandemové hmotnostní spektrometrii Možné způsoby uspořádání tandemové HS a/ scan fragmentů vzniklých

Více

LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) Použití GC-MS spektrometrie

LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) Použití GC-MS spektrometrie LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) C Použití GC-MS spektrometrie Vedoucí práce: Doc. Ing. Petr Kačer, Ph.D., Ing. Kamila Syslová Umístění práce: laboratoř 79 Použití GC-MS spektrometrie

Více

No. 1- určete MW, vysvětlení izotopů

No. 1- určete MW, vysvětlení izotopů No. 1- určete MW, vysvětlení izotopů ESI/APCI + 325 () 102 (35) 327 (33) 326 (15) 328 (5) 150 200 250 300 350 400 450 500 ESI/APCI - 323 () 97 (51) 325 (32) 324 (13) 326 (6) 150 200 250 300 350 400 450

Více

Indentifikace molekul a kvantitativní analýza pomocí MS

Indentifikace molekul a kvantitativní analýza pomocí MS Indentifikace molekul a kvantitativní analýza pomocí MS Identifikace molekul snaha určit molekulovou hmotnost, sumární složení, strukturní části molekuly (funkční skupiny, aromatická jádra, alifatické

Více

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE -samostatně - strukturní analýza, identifikace látek - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - prvková analýza kombinace s ICP - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza

Více

ÚSTAV CHEMIE A ANALÝZY POTRAVIN

ÚSTAV CHEMIE A ANALÝZY POTRAVIN VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE ÚSTAV CHEMIE A ANALÝZY POTRAVIN Technická 5, 166 28 Praha 6 tel./fax.: + 420 220 443 185; jana.hajslova@vscht.cz LABORATOŘ Z ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ

Více

Hmotnostní detekce v separačních metodách

Hmotnostní detekce v separačních metodách Hmotnostní detekce v separačních metodách MC230P83 2/1 Z+Zk 4 kredity doc. RNDr. Josef Cvačka, Ph.D. Mgr. Martin Hubálek, Ph.D. Ústav organické chemie a biochemie AVČR, v.v.i. Flemingovo nám. 2, 166 10

Více

Zdroje iont používané v hmotnostní spektrometrii. Miloslav Šanda

Zdroje iont používané v hmotnostní spektrometrii. Miloslav Šanda Zdroje iont používané v hmotnostní spektrometrii Miloslav Šanda Ionizace v MS Hmotnostní spektrometrie je fyzikáln chemická metoda, pi které se provádí separace iont podle jejich hmotnosti a náboje m/z

Více

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie Podstatou hmotnostní spektrometrie je studium iontů v plynném stavu. Tato metoda v sobě zahrnuje tři hlavní části:! generování iontů sledovaných atomů nebo molekul! separace iontů

Více

Hmotnostní spektrometrie v organické analýze

Hmotnostní spektrometrie v organické analýze Hmotnostní spektrometrie v organické analýze Miroslav Lísa, Michal Holčapek každé úterý 16-18 hod, učebna HB-S23 plný text přednášek: http://holcapek.upce.cz/ zkouška: a/ písemný test (60 min) 40% známky

Více

Analytická technika HPLC-MS/MS a možnosti jejího využití v hygieně

Analytická technika HPLC-MS/MS a možnosti jejího využití v hygieně Analytická technika HPLC-MS/MS a možnosti jejího využití v hygieně Šárka Dušková 24. září 2015-61. konzultační den Hodnocení expozice chemickým látkám na pracovištích 1 HPLC-MS/MS HPLC high-performance

Více

Iontové zdroje II. Iontový zdroj. Data. Vzorek. Hmotnostní analyzátor. Zdroj vakua. Iontové zdroje pracující za sníženého tlaku

Iontové zdroje II. Iontový zdroj. Data. Vzorek. Hmotnostní analyzátor. Zdroj vakua. Iontové zdroje pracující za sníženého tlaku Iontové zdroje II. Iontové zdroje pracující za sníženého tlaku Elektronová/chemická ionizace Iontové zdroje pro spojení s planárními separacemi Ionizace laserem za účasti matrice Ambientní ionizační techniky

Více

Metody spektrální. Metody hmotnostní spektrometrie. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Metody spektrální. Metody hmotnostní spektrometrie. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Metody spektrální Metody hmotnostní spektrometrie Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - samostatně - strukturní analýza, identifikace látek - kvalitativní

Více

Autoři: Pavel Zachař, David Sýkora Ukázky spekter k procvičování na semináři: Tento soubor je pouze prvním ilustrativním seznámením se základními prin

Autoři: Pavel Zachař, David Sýkora Ukázky spekter k procvičování na semináři: Tento soubor je pouze prvním ilustrativním seznámením se základními prin Autoři: Pavel Zachař, David Sýkora Ukázky spekter k procvičování na semináři: Tento soubor je pouze prvním ilustrativním seznámením se základními principy hmotnostní spektrometrie a v žádném případě nezahrnuje

Více

Hmotnostní analyzátory a detektory iont

Hmotnostní analyzátory a detektory iont Hmotnostní analyzátory a detektory iont Hmotnostní analyzátory Hmotnostní analyzátory Rozdlí ionty v prostoru nebo v ase podle jejich m/z Analyzátory Magnetický analyzátor (MAG) Elektrostatický analyzátor

Více

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek Garant předmětu: doc. Ing. Bohumil Dolenský, Ph.D. A28, linka 4110, dolenskb@vscht.cz Hmotnostní spektrometrie I. Příprava předmětu byla podpořena projektem

Více

Stručná historie hmotnostní spektrometrie. Analytická chemie II: Úvod do hmotnostní spektrometrie. Stručná historie hmotnostní spektrometrie.

Stručná historie hmotnostní spektrometrie. Analytická chemie II: Úvod do hmotnostní spektrometrie. Stručná historie hmotnostní spektrometrie. ACh II - MS Analytická chemie II: Úvod do hmotnostní spektrometrie Jan Preisler 3A14, Ústav chemie PřF MU, UKB, tel.: 54949 6629 preisler@chemi.muni.cz Specializovaný kurz: C7895 Hmotnostní spektrometrie

Více

Mass Spectrometry (MS) Lenka Veverková 2012

Mass Spectrometry (MS) Lenka Veverková 2012 HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE Mass Spectrometry (MS) Lenka Veverková 2012 ÚVOD MS je nejrychleji se rozvíjejí technika analytické chemie. Dokáže poskytnout informace o: elementárním složení vzorku, struktuře

Více

Hmotnostní spektrometrie Mass spectrometry - MS

Hmotnostní spektrometrie Mass spectrometry - MS Hmotnostní spektrometrie Mass spectrometry - MS Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253 Hmotnostní spektrometrie Mass spectrometry - MS hmotnostní spektroskopie versus hmotnostní

Více

Molekulární modelování a bioinformatika. Hmotnostní spektrometrie I

Molekulární modelování a bioinformatika. Hmotnostní spektrometrie I Molekulární modelování a bioinformatika Hmotnostní spektrometrie I Co nás čeká 1) Základy hmotnostní spektrometrie, ionizační techniky, analyzátory, fragmentační techniky. 2) Měření proteinů, peptidů,

Více

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie Miroslav Polášek Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd v České republiky Dolejškova 3, 182 23 Praha 8 Co je hmotnostní spektrometrie? Fyzikálně chemická metoda pro:

Více

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE Mass Spectrometry (MS) (c) Lenka Veverková, 2013 ÚVOD MS je nejrychleji se rozvíjejí technika analytické chemie. Dokáže poskytnout informace o: elementárním složení vzorku, struktuře

Více

Hmotnostní spektrometrie.

Hmotnostní spektrometrie. Hmotnostní spektrometrie....co to umí? Měřit přesnou molekulovou hmotnost Určovat izotopové zastoupení Napomáhat určení struktury Provádět kvantitativní měření Hmotnostní spektrometrie....co se s tím dělá?

Více

Iontové zdroje II. Iontový zdroj. Data. Vzorek. Hmotnostní analyzátor. Zdroj vakua. Iontové zdroje pracující za sníženého tlaku

Iontové zdroje II. Iontový zdroj. Data. Vzorek. Hmotnostní analyzátor. Zdroj vakua. Iontové zdroje pracující za sníženého tlaku MC230P43 Hmotnostní detekce v separačních metodách, 2015 Iontové zdroje II. Iontové zdroje pracující za sníženého tlaku Elektronová/chemická ionizace Iontové zdroje pro spojení s planárními separacemi

Více

ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE (c) David MILDE 2003-2010 Metody anorganické MS ICP-MS hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem, GD-MS spojení doutnavého výboje s MS, SIMS hmotnostní

Více

Chromatografie. Petr Breinek

Chromatografie. Petr Breinek Chromatografie Petr Breinek Chromatografie-I 2012 Společným znakem všech chromatografických metod je kontinuální dělení složek analyzované směsi mezi dvěma fázemi. Pohyblivá fáze (mobilní), eluent Nepohyblivá

Více

Iontové zdroje. Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

Iontové zdroje. Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253 Iontové zdroje Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253 Elektronová ionizace (Electron ionization, Electron Impact, EI) Dempster, Bleakney, Nier Látka je v plynném stavu

Více

Separační metody v analytické chemii. Plynová chromatografie (GC) - princip

Separační metody v analytické chemii. Plynová chromatografie (GC) - princip Plynová chromatografie (GC) - princip Plynová chromatografie (Gas chromatography, zkratka GC) je typ separační metody, kdy se od sebe oddělují složky obsažené ve vzorku a které mohou být převedeny do plynné

Více

HPLC/MS tělních tekutin nový rozměr v medicinální diagnostice

HPLC/MS tělních tekutin nový rozměr v medicinální diagnostice HPLC/MS tělních tekutin nový rozměr v medicinální diagnostice Lukáš Chytil Ústav organické technologie VŠCHT Praha Medicinální diagnostika a hmotnostní spektrometrie Medicinální diagnostika: - Klasické

Více

3/7/2014. Dávkování vzorku LC/MS. Dávkování vzorku LC/MS

3/7/2014. Dávkování vzorku LC/MS. Dávkování vzorku LC/MS motnostní spektrometrie (3) Josef Chudoba LC/MS BSA - dávkování vzorku u LC/MS - PLC chromatografie chromatogram, základní pojmy režimy PLC, mobilní fáze, kolony (stacionární fáze) - elektrosprejová ionizace

Více

GC-MS aplikace v toxikologii

GC-MS aplikace v toxikologii Plynová chromatografie a hmotnostní spektrometrie (GC-MS) GC-MS aplikace v toxikologii M. Balíková GC-MS aplikace v toxikologii MS (mass spectrometry) hmotnostní spektrometrie: fyzikálně chemická metoda

Více

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie Mass Spectrometry (MS) (c) David MILDE, 2003-2010 ÚVOD MS je nejrychleji se rozvíjejí technika analytické chemie. Dokáže poskytnout informace o: elementárním složení vzorku, struktuře

Více

Hmotnostní analyzátory II

Hmotnostní analyzátory II Hmotnostní analyzátory II Typy analyzátorů Iontová cyklotronová rezonance Orbitrap Analyzátory iontové pohyblivosti Hybridní hmotnostní spektrometry Hmotnostní analyzátor Vzorek Data Iontový zdroj Hmotnostní

Více

Základní principy interpretace spekter

Základní principy interpretace spekter Základní principy interpretace spekter Vyloučení iontů, které nesouvisí s analytem Určení molekulové hmotnosti Určení prvků přítomných v molekule Určení elementárního složení z přesné hmotnosti Hledání

Více

Kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí ( LC-MS )

Kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí ( LC-MS ) Úloha do laboratorního cvičení - Speciální metody Kapalinová chromatografie ve spojení s hmotnostní detekcí ( LC-MS ) Analýza bílého vína: stanovení organických kyselin Teoretická část úlohy: Chemické

Více

Hmotnostně spektrometrické zobrazování malých molekul

Hmotnostně spektrometrické zobrazování malých molekul Univerzita Pardubice Fakulta chemicko technologická Hmotnostně spektrometrické zobrazování malých molekul Martin Dušek Bakalářská práce 2012 University of Pardubice Faculty of chemical technology Mass

Více

Základy hmotnostní spektrometrie

Základy hmotnostní spektrometrie Základy hmotnostní spektrometrie Lenka Hernychová e-mail: hernychova@pmfhk.cz Ústav molekulární patologie, Fakulta vojenského zdravotnictví, Universita obrany Hradec Králové Historie Koichi Tanaka vyvinul

Více

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU NEPOVOLENÝCH DOPLŇKOVÝCH LÁTEK METODOU LC-MS

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU NEPOVOLENÝCH DOPLŇKOVÝCH LÁTEK METODOU LC-MS Národní referenční laboratoř Strana 1 STANOVENÍ OBSAHU NEPOVOLENÝCH DOPLŇKOVÝCH LÁTEK METODOU LC-MS 1 Účel a rozsah Tato metoda specifikuje podmínky pro stanovení nepovolených doplňkových látek Zn-bacitracinu,

Více

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie MS - ÚVOD Základní pojmy v hmotnostní sp. Hmotnostní spektrometrie = Mass Spectrometry = MS - analytická metoda, která slouží k převedení molekul na ionty, rozlišení těchto iontů

Více

MENÍ A INTERPRETACE SPEKTER BIOMOLEKUL. Miloslav Šanda

MENÍ A INTERPRETACE SPEKTER BIOMOLEKUL. Miloslav Šanda MENÍ A INTERPRETACE SPEKTER BIOMOLEKUL Miloslav Šanda Ionizaní techniky využívané k analýze biomolekul (biopolymer) MALDI : proteiny, peptidy, oligonukleotidy, sacharidy ESI : proteiny, peptidy, oligonukleotidy,

Více

Kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí Teoretický úvod

Kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí Teoretický úvod Kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí Teoretický úvod Vysokoúčinná kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí se řadí mezi nejcitlivější separační metody určené ke kvantitativní

Více

Základní principy interpretace spekter

Základní principy interpretace spekter Základní principy interpretace spekter Obecný postup interpretace spekter Určení molekulové hmotnosti Fragmentace iontů se sudým počtem elektronů Fragmentace iontů s lichým počtem elektronů Interpretace

Více

Detekce a detektory část 2

Detekce a detektory část 2 Detekce a detektory část 2 Ivan Mikšík Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i. Praha Spojení (spřažení) hmotnostní spektrometrie a separačních technik Analýza složitých směsí (nejdříve separace, poté analýza)

Více

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv Vydání 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv Vydání 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS Strana 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS 1 Účel a rozsah Postup specifikuje podmínky pro stanovení diclazurilu, halofuginonu, lasalocidu, maduramicinu, monensinu, narasinu, nikarbazinu, robenidinu,

Více

Diagnostika bronchiálního. ho astmatu HPLC/MS analýzou. Kamila Syslová Ústav organické technologie

Diagnostika bronchiálního. ho astmatu HPLC/MS analýzou. Kamila Syslová Ústav organické technologie Diagnostika bronchiálního ho astmatu HPLC/MS analýzou Kamila Syslová Ústav organické technologie Bronchiální astma Civilizační onemocnění rostoucí počet případů snižující se věková hranice prvních projevů

Více

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek Garant předmětu: doc. Ing. Bohumil Dolenský, Ph.D. A28, linka 4110, dolenskb@vscht.cz Hmotnostní spektrometrie I. Příprava předmětu byla podpořena projektem

Více

Iontové zdroje I. Iontový zdroj. Data. Vzorek. Hmotnostní analyzátor. Zdroj vakua. Ionizace, vlastnosti iontových zdrojů, iontová optika

Iontové zdroje I. Iontový zdroj. Data. Vzorek. Hmotnostní analyzátor. Zdroj vakua. Ionizace, vlastnosti iontových zdrojů, iontová optika Iontové zdroje I. Ionizace, vlastnosti iontových zdrojů, iontová optika API zdroje: Iontové zdroje pracující za atm. tlaku Elektrosprej Nanoelektrosprej Chemická ionizace za atmosférického tlaku Fotoionizace

Více

Techniky prvkové povrchové analýzy elemental analysis

Techniky prvkové povrchové analýzy elemental analysis Techniky prvkové povrchové analýzy elemental analysis (Foto)elektronová spektroskopie (pro chemickou analýzu) ESCA, XPS X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) Any technique in which the sample is bombarded

Více

Základy hmotnostní spektrometrie

Základy hmotnostní spektrometrie Základy hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie Spektrometrické metody metody založen ené na interakci hmoty a záenz ení Hmotnostní spektrometrie je fyzikáln ln chemická metoda, která využívá

Více

DETEKTORY pro kapalinovou chromatografii. Izolační a separační metody, 2018

DETEKTORY pro kapalinovou chromatografii. Izolační a separační metody, 2018 DETEKTORY pro kapalinovou chromatografii Izolační a separační metody, 2018 Detektory v kapalinové chromatografii Typ detektoru Zkratka Měřená veličina Refraktometrický detektor RID index lomu Spektrofotometrický

Více

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ. Stanovení těkavých látek

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ. Stanovení těkavých látek LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ Stanovení těkavých látek (metoda: plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickým detektorem) Garant úlohy: doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D. 1 OBSAH

Více

Úvod do hmotnostní spektrometrie

Úvod do hmotnostní spektrometrie Úvod do hmotnostní spektrometrie Friedecký D. 1,2, Lemr K. 3 Klin. Biochem. Metab., 20 (41), 2012, No. 3, p. 152 157. 1 Laboratoř dědičných metabolických poruch, OKB, Fakultní nemocnice Olomouc 2 Ústav

Více

Metody analýzy povrchu

Metody analýzy povrchu Metody analýzy povrchu Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. Povrch pevné látky: Poslední monoatomární vrstva + absorbovaná monovrstva Ovlivňuje fyzikální vlastnosti (ukončení

Více

Hmotnostní spektrometrie. Hmotnostní spektrometrie 1

Hmotnostní spektrometrie. Hmotnostní spektrometrie 1 Hmotnostní spektrometrie 1 HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE Fyzikální principy: pohyb elektricky nabité částice v elektrickém a magnetickém poli 2 Princip metody (Mass spectrometry-ms) je separační technika, která

Více

Náboj a hmotnost elektronu

Náboj a hmotnost elektronu 1911 určení náboje elektronu q pomocí mlžné komory q = 1.602 177 10 19 C Náboj a hmotnost elektronu Elektrický náboj je kvantován Každý náboj je celistvým násobkem elementárního náboje (elektronu) z hodnoty

Více

Pondělí 10. září 2007

Pondělí 10. září 2007 Pondělí 10. září 2007 8:00-13:00 Příjezd účastníků, registrace, instalace stánků 12:00-13:00 Oběd Sekce 1: Úvod do hmotnostní spektrometrie (předsedající: M. Ryska, V. Havlíček) 13:00-13:10 J. Čáslavský

Více

Analyzátory iontové pohyblivosti (iontová mobilita)

Analyzátory iontové pohyblivosti (iontová mobilita) Hmotnostní detekce v separačních metodách VI. - Separace iontů podle jejich pohyblivosti. Iontová mobilita v oblasti iontového zdroje a hmotnostního analyzátoru. - Detektory iontů, vakuová technika. -

Více

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MELAMINU A KYSELINY KYANUROVÉ METODOU LC-MS

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU MELAMINU A KYSELINY KYANUROVÉ METODOU LC-MS Národní referenční laboratoř Strana 1 STANOVENÍ OBSAHU MELAMINU A KYSELINY KYANUROVÉ METODOU LC-MS 1 Rozsah a účel Postup je určen pro stanovení obsahu melaminu a kyseliny kyanurové v krmivech. 2 Princip

Více

Metody analýzy povrchu

Metody analýzy povrchu Metody analýzy povrchu Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. 2 Povrch pevné látky: Poslední monoatomární vrstva + absorbovaná monovrstva Ovlivňuje fyzikální vlastnosti (ukončení

Více

4. Chemická ionizace. (E el = ev, p CH4 = Pa, p M = 0,05 0,1 Pa) => 0,1 % analytu)

4. Chemická ionizace. (E el = ev, p CH4 = Pa, p M = 0,05 0,1 Pa) => 0,1 % analytu) 4. Chemická ionizace Munson, Field - 1966 Princip: reakce ion - molekula jako zdroj iontů => zprostředkování ionizace analytu jiným médiem Výsledek: iontové adukty (často protonované molekuly) Iont. zdroj:

Více

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY 1 Fyzikální základy spektrálních metod Monochromatický zářivý tok 0 (W, rozměr m 2.kg.s -3 ): Absorbován ABS Propuštěn Odražen zpět r Rozptýlen s Bilance toků 0 = +

Více

Základy interpretace MS spekter získaných měkkými ionizačními technikami. Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.

Základy interpretace MS spekter získaných měkkými ionizačními technikami. Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1. Základy interpretace MS spekter získaných měkkými ionizačními technikami Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253 Pravidlo sudého počtu elektronů v (kvazi)molekulárním iontu

Více

Hmotnostní detekce v separačních metodách

Hmotnostní detekce v separačních metodách Hmotnostní detekce v separačních metodách MC230P83 2/1 Z+Zk 4 kredity doc. RNDr. Josef Cvačka, Ph.D. Mgr. Martin Hubálek, Ph.D. Ústav organické chemie a biochemie AVČR, v.v.i. Flemingovo nám. 2, 166 10

Více

DUSÍK NITROGENIUM 14,0067 3,1. Doplňte:

DUSÍK NITROGENIUM 14,0067 3,1. Doplňte: Doplňte: Protonové číslo: Relativní atomová hmotnost: Elektronegativita: Značka prvku: Latinský název prvku: Český název prvku: Nukleonové číslo: Prvek je chemická látka tvořena z atomů o stejném... čísle.

Více

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ. Stanovení těkavých látek

LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ. Stanovení těkavých látek LABORATOŘ ANALÝZY POTRAVIN A PŘÍRODNÍCH PRODUKTŮ Stanovení těkavých látek (metoda: plynová chromatografie s hmotnostně spektrometrickým detektorem) Garant úlohy: Ing. Jaromír Hradecký, Ph.D. 1 OBSAH Základní

Více

SBORNÍK PŘÍSPĚVKŮ. XXXVIII. Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin Skalský Dvůr

SBORNÍK PŘÍSPĚVKŮ. XXXVIII. Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin Skalský Dvůr SBORNÍK PŘÍSPĚVKŮ XXXVIII. Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin 21. 23. 5. 2007 Skalský Dvůr Ed. Holasová M., Fiedlerová V., Špicner J. VÚPP, Praha 2007 ISSN 1802-1433 RYCHLÉ METODY PRO

Více

Odůvodnění veřejné zakázky

Odůvodnění veřejné zakázky Odůvodnění veřejné zakázky ZADAVATEL: Česká zemědělská univerzita v Praze Sídlem: Kamýcká 129, 165 21 Praha - Suchdol Zastoupený: Ing. Jana Vohralíková, kvestorka IČO: 60460709 Profil zadavatele: https://zakazky.czu.cz

Více

Modulace a šum signálu

Modulace a šum signálu Modulace a šum signálu PATRIK KANIA a ŠTĚPÁN URBAN Nejlepší laboratoř molekulové spektroskopie vysokého rozlišení Ústav analytické chemie, VŠCHT Praha kaniap@vscht.cz a urbans@vscht.cz http://www.vscht.cz/anl/lmsvr

Více

ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE (c) David MILDE 2003-2017 Metody anorganické MS ICP-MS hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem, GD-MS spojení doutnavého výboje s MS, SIMS hmotnostní

Více

IONTOVÉ ZDROJE. Účel. Požadavky. Elektronové zdroje. Iontové zdroje. Princip:

IONTOVÉ ZDROJE. Účel. Požadavky. Elektronové zdroje. Iontové zdroje. Princip: Účel IONTOVÉ ZDROJE vyrobit svazek částic vytvarovat ho a dopravit do urychlovací komory předurychlit ho (10 kev) Požadavky intenzita svazku malá emitance svazku trvanlivost zdroje stabilita zdroje minimální

Více

Historie hmotnostní spektrometrie

Historie hmotnostní spektrometrie Hmotnostní detekce v separačních metodách II. - Historie hmotnostní spektrometrie - Základní pojmy - Iontové zdroje - Iontové zdroje pracující za atmosferického tlaku: ESI, nano-esi, APCI, APPI Historie

Více

Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace. Katedra materiálů TU Liberec

Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace. Katedra materiálů TU Liberec Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace RNDr. Věra V Vodičkov ková,, PhD. Katedra materiálů TU Liberec Obecné schéma metody Dopad rtg záření emitovaného ze zdroje na vzorek průnik fotonů několik µm

Více

Hmotnostní spektrometrie zdroj analytických informací

Hmotnostní spektrometrie zdroj analytických informací Klin. Biochem. Metab., 20 (41), 2012, No. 4, p. 210 215. Hmotnostní spektrometrie zdroj analytických informací Friedecký D. 1,2, Lemr K. 3 1 Laboratoř dědičných metabolických poruch, OKB, Fakultní nemocnice

Více

Náboj a hmotnost elektronu

Náboj a hmotnost elektronu 1911 změřil náboj elektronu Pomocí mlžné komory q = 1.602 177 10 19 C Náboj a hmotnost elektronu Elektrický náboj je kvantován, Každý náboj je celistvým násobkem elementárního náboje (elektronu) z hodnoty

Více

Dusíkové pravidlo. Počet dusíků m/z lichá m/z sudá 0, 2, 4,... (sudý) EE + OE +.

Dusíkové pravidlo. Počet dusíků m/z lichá m/z sudá 0, 2, 4,... (sudý) EE + OE +. Dusíkové pravidlo Základní formulace (platí pro M R a OE +. ): lichá M R = lichý počet dusíků v molekule sudá M R = sudý počet dusíků v molekule nebo nula Pro ionty EE + přesně naopak: lichá hodnota m/z

Více

Experimentální metody strukturálního výzkumu. Hmotnostní spektrometrie

Experimentální metody strukturálního výzkumu. Hmotnostní spektrometrie Experimentální metody strukturálního výzkumu Hmotnostní spektrometrie Michal Holčapek Plná PDF verze přednášky ke stažení: http://holcapek.upce.cz/ Hmotnostní spektrometrie Držitelé Nobelových cen za chemii

Více

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv Vydání 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv Vydání 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS Národní referenční laboratoř Strana 1 STANOVENÍ OBSAHU KOKCIDIOSTATIK METODOU LC-MS 1 Účel a rozsah Postup specifikuje podmínky pro stanovení diclazurilu, halofuginonu, lasalocidu, maduramicinu, monensinu,

Více

Ing. Pavel Častulík, CSc

Ing. Pavel Častulík, CSc Lekce 4 ENV012 ChBHazMat Detekce Elektronické detekční a monitorovací prostředky Ing. Pavel Častulík, CSc castulik@recetox.muni.cz Jaro 2012 Příprava tohoto předmětu je spolufinancována Evropským ENV012,

Více

Metody separace. přírodních látek

Metody separace. přírodních látek Metody separace přírodních látek (5) Chromatografie; základní definice a klasifikace ruzných metod; kapalinová chromatografie, plynová chromatografie, přístrojová technika. Chromatografie «F(+)d» 1897

Více

zbytkové plyny (ve velmi vysokém vakuu: plyny vzniklé rozkladem těchto látek, nebo jejich syntézou Vakuová fyzika 1 1 / 43

zbytkové plyny (ve velmi vysokém vakuu: plyny vzniklé rozkladem těchto látek, nebo jejich syntézou Vakuová fyzika 1 1 / 43 Měření parciálních tlaků V měřeném prostoru se zpravidla nachází: zbytkové plyny (ve velmi vysokém vakuu: H 2, CO, Ar, N 2, O 2, CO 2, uhlovodíky, He) vodní pára páry organických materiálů, nacházejících

Více

Přímá analýza reálných vzorků hmotnostní spektrometrií s využitím nanodesorpčního elektrospreje (nano-desi-ms)

Přímá analýza reálných vzorků hmotnostní spektrometrií s využitím nanodesorpčního elektrospreje (nano-desi-ms) Přímá analýza reálných vzorků hmotnostní spektrometrií s využitím nanodesorpčního elektrospreje (nano-desi-ms) Teorie: Desorpční elektrosprej (DESI) byl popsán v roce 2004 Zoltánem Takátsem. Jedná se o

Více

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie (MS) je analytická metoda sloužící k převedení molekul na ionty, rozlišení těchto iontů podle poměru hmotnosti a náboje (m/z) a následnému záznamu relativních

Více

VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE

VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE (c) -2012 RAMANOVA SPEKTROMETRIE 1 PRINCIP METODY Měří se rozptýlené záření, které vzniká interakcí monochromatického záření z viditelné oblasti s molekulami vzorku za současné změny

Více

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU SEMDURAMICINU METODOU HPLC

Jednotné pracovní postupy zkoušení krmiv STANOVENÍ OBSAHU SEMDURAMICINU METODOU HPLC Strana 1 STANOVENÍ OBSAHU SEMDURAMICINU METODOU HPLC 1 Rozsah a účel Postup specifikuje podmínky pro stanovení obsahu semduramicinu v krmivech metodou vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC) v koncentračním

Více