Hmotnostní spektrometrie. Historie MS. Schéma MS

Podobné dokumenty
Hmotnostní spektrometrie - Mass Spectrometry (MS)

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

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

Hmotnostní spektrometrie

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

INTERPRETACE HMOTNOSTNÍCH SPEKTER

Mass Spectrometry (MS) Lenka Veverková 2012

Hmotnostní spektrometrie ve spojení se separačními metodami

Spojení hmotové spektrometrie se separačními metodami

Klinická a farmaceutická analýza. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

Moderní nástroje v analýze biomolekul

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

Zdroje iont používané v hmotnostní spektrometrii. Miloslav Šanda

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

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní analyzátory a detektory iont

Hmotnostní spektrometrie

No. 1- určete MW, vysvětlení izotopů

Indentifikace molekul a kvantitativní analýza pomocí MS

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

10. Tandemová hmotnostní spektrometrie. Princip tandemové hmotnostní spektrometrie

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

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

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie.

GC-MS aplikace v toxikologii

Hmotnostně spektrometrické zobrazování malých molekul

Molekulární modelování a bioinformatika. Hmotnostní spektrometrie I

Pondělí 10. září 2007

Hmotnostní spektrometrie. Hmotnostní spektrometrie 1

Pražské analytické centrum inovací Projekt CZ / /0002 spolufinancovaný ESF a Státním rozpočtem ČR

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

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

Úvod do hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie (1)

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní spektrometrie v organické analýze

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

Hmotnostní detekce v separačních metodách

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

MENÍ A INTERPRETACE SPEKTER BIOMOLEKUL. Miloslav Šanda

Hmotnostní spektrometrie

Základy hmotnostní spektrometrie

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

Základy hmotnostní spektrometrie

MS analyzátory - II. Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253

ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

Chromatografie. Petr Breinek

Experimentální metody strukturálního výzkumu. Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní analyzátory

Hmotnostní analyzátory I

Metody povrchové analýzy založené na detekci iontů. Pavel Matějka

Metody strukturní analýzy MS, RTG difrakce. Pavel Matějka

13. Spektroskopie základní pojmy

Základní principy interpretace spekter

DOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj

Hmotnostní detekce v separačních metodách IV.

Hmotnostní spektrometrie Mass spectrometry - MS

Vybranné interpretace měkkých MS a MS/MS spekter

MALDI, DESI, DAPPI, DART

Theory Česky (Czech Republic)

ÚSTAV CHEMIE A ANALÝZY POTRAVIN

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

Základní principy interpretace spekter

VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE Ústav chemie a analýzy potravin. Aplikovaná hmotnostní spektrometrie (MS)

VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE

Metody analýzy povrchu

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

Hmotnostní spektrometrie (1)


Chromatografie. Petr Breinek. Chromatografie_2011 1

Analyzátor doby letu. (Time-of-Flight, TOF)

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

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

Metody analýzy povrchu

Základy hmotnostní spektrometrie

Repetitorium chemie VIII. (2014)

2. Atomové jádro a jeho stabilita

NMR spektroskopie. Úvod

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

INTERAKCE IONTŮ S POVRCHY II.

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

Stanovení 14 C s využitím urychlovačové hmotnostní spektrometrie (AMS)

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS Řešené úlohy a postupy: Magnetická síla a moment sil

Základy hmotnostní spektrometrie

Elektřina a magnetismus úlohy na porozumění

Třídění látek. Chemie 1.KŠPA

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Hlavní body - elektromagnetismus

Opakování

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie Kvalitativní analýza

Základy hmotnostní spektrometrie. Ústav molekulární patologie, Fakulta vojenského zdravotnictví, Univerzita obrany Hradec Králové

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

Porovnání metod atomové spektrometrie

Transkript:

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 nástroj analytické chemie s širokou škálou aplikací Historie MS F. W. Aston (190) rozvoj moderní MS, 19 NC za chemii 00 NC za rozvoj MS - J. B. Fenn (elektrospray ionization - ESI), K. Tanaka (soft laser desorption - SLD) Schéma MS 1

Urychlení iontů v el. poli Ionty o náboji z (C) jsou urychlovány potenciálovým spádem U (V) E = z U Ionty získávají kin. energii E = ½ m v Různě hmotné ionty mají různou rychlost zu v = m 1/ Ionty v magnetickém poli Na ionty v magnetickém poli B (T) působí Lorentzova síla F B F B = zv B Síla F B je kolmá na oba vektory v a B v B je kolmá k podložce a směřuje ke čtenáři v Ionty v magnetickém poli Ionty kolmo letící k homogennímu magnetickému poli B se pohybují po kružnici r Dostředivé zrychlení a = v /r v F = ma = m = zvb r mv r = zb m zu m U r = = z B m z B m B r = z U Poloměr r závisí na poměru m/z pokud jsou B a U konstantní

Separace iontů Původní instrumentace do detektoru prošly ionty (m/z), které vyhovovaly geometrii přístroje (r), pak se měnilo U Dnes se mění B (U je konstantní), ale přístroje umožňují větší rozsah r a štěrbinou se vybírají MS spektrum Graf četnosti (abundance) na m/z se nazývá hmotnostní spektrum (mass spectrum) Nejčetnější pík se nazývá základní pík (base peak), četnosti pak k němu bývají vztaženy a jsou udány v procentech molekulový ion = vzniká z molekuly ztrátou jednoho elektronu MS spektrum benzenu, M r = 78, base peak odpovídá molekulovému iontu MS spektrum fragmenty hmotnostní spektrum ethylbenzenu 3

MS spektrum n-dekan Patrná je fragmentace ztrátou -CH - skupin o m/z 14 MS spektrum benzylalkohol Molekulární ion pozorován při m/z = 108. Fragmentace ztrátou 17 (-OH) poskytuje běžný fragment známý pro alkyl benzeny s m/z = 91. Ztráta 31 (-CHOH) z molekulárního iontu poskytuje ion s 77, který odpovídá fenylovému kationtu. Nízké píky při 109 a 110 odpovídají přítomnosti malého množství izotopu 13 C ve vzorku (s přirozeným zastoupením cca 1%). MS spektrum -chlorpropan Přirozené izotopické zastoupení Cl je 35 Cl 75.77% a 37 Cl 4.3% tedy v poměru 3:1 s rozdílem m/z =. Nízký pík u m/z 44 je dán přítomností 13 C. 4

Rozlišení přístroje Rozlišovací schopnost M/ΔM 600/(600-599)=600 pohybuje se od 500 do 1 000 000 Rozlišení ΔM/M, udává se často v ppm 1667 ppm pro R.S. 600 Schéma MS Vznik a typ iontů vznikají různými mechanismy - typ mechanismu zásadně ovlivňuje výsledné spektrum z hlediska polarity vznikají ionty nabité kladně nebo záporně (vždy jeden typ) - rozlišujeme pozitivní a negativní ionizaci z hlediska velikosti a původní struktury vznikají ionty: a) molekulové: [M] + nebo [M] - b) pseudomolekulové a aduktové: [M+H] +, [M+CH 4 ] + apod. c) fragmentové: např. [M-CH 3 ] + 5

Ionizace Elektronová ionizace (EI) Chemická ionizace (CI) Atmosphere Pressure Ionization (API) ESI elektrospray, at. pressure chemical ionziaction (APCI) Desorpční ionizace Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) Fast Atom Bombardment (FAB) EI Ionizace energetickými elektrony v plynné fázi za sníženého tlaku M + e - (70 ev) -> M + + e - tvrdá ionizace vzniká řada fragmentů používá se v tandemu GC-MS CI Chemická ionizace v plynné i kapalné fázi za sníženého tlaku reakčním činidlem, záchytem termoelektronu měkká ionizace málo fragmentů používá se v tandemu GC-MS, LC-MS 6

FAB Bombardování urychlenými atomy (FAB) či ionty (FIB) kapalná, pevná fáze za sníženého tlaku FIB Cs +, FAB Xe, Ar vhodné pro výšemolekulární sloučeniny Desorpční ionizace Chemická (DCI) Pt drát ve vzorku, prudké ohřátí Laserem (LDI) vypaření pulzním laserem MALDI jako LDI ale v matrici umožňuje strukturní analýzu Analyzátory skenující přístroje s magnetickým sektorem, s kvadrupólem prochází jen určité ionty (m/z) viz teorie Současná analýza více iontů time-of-flight (TOF), iontové pasti, disperzní přístroje, tandemové spektrometry 7

TOF Měří dobu letu t v komoře o délce L (1- m), někdy vybavenou reflektronem Ionty připraveny pulzní technikou (MALDI) a urychleny spádem U v = L t zu = m m t = L zu 1/ 1/ Mini-TOF Kvadrupól (QMS) nepoužívá magnetické pole ale elektrické pole kvadrupólu (časově proměnné) vkládá se stejnosměrné napětí (~00 V), radiofrekvenční (~100 V) 8

MS-MS, MS n Zapojení dvou či více MS v tandemu první MS vybírá prekurzorový ion, ten je dále analyzován Standardně např. QqQ Iontová past Iontová past je zařízení, kde mohou být plynné ionty uchovány po určitý čas kvadrupólová past (QIT) cyklotronová rezonanční past (ICR) 9