Πώς λειτουργεί η φασματομετρία μάζας

Η φασματομετρία μάζας είναι μια αναλυτική τεχνική που χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό και τον ποσοτικό προσδιορισμό των συστατικών ενός δείγματος. Λειτουργεί με ιονίζοντας το δείγμα και στη συνέχεια μέτρηση του λόγου μάζας προς φόρτιση (m/z) των ιόντων. Αυτές οι πληροφορίες μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της στοιχειακής σύνθεσης του δείγματος και για τον προσδιορισμό των παρόντων μορίων.

Πώς λειτουργεί η φασματομετρία μάζας;

Τα βασικά βήματα της φασματομετρίας μάζας είναι τα εξής:

1. Δείγμα ιονισμού :Το δείγμα είναι ιονισμένο, πράγμα που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια απομακρύνονται από τα άτομα ή τα μόρια του δείγματος. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων, όπως:

* Ιονισμός κρούσης ηλεκτρονίων (EI):Στην ΕΙ, μια δέσμη ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας εκτοξεύεται στο δείγμα. Αυτό χτυπά τα ηλεκτρόνια από τα άτομα ή τα μόρια στο δείγμα, δημιουργώντας ιόντα.

* Χημικός ιονισμός (CI):Στο CI, ένα αέριο αντιδραστηρίου εισάγεται στο φασματόμετρο μάζας μαζί με το δείγμα. Το αέριο αντιδραστηρίου αντιδρά με τα μόρια δείγματος, δημιουργώντας ιόντα.

* Ιονισμός ηλεκτροψεκασμού (ESI):Στο ESI, το δείγμα διαλύεται σε έναν διαλύτη και στη συνέχεια ψεκάζεται σε θερμαινόμενο θάλαμο. Ο διαλύτης εξατμίζεται, αφήνοντας πίσω τους μικρά σταγονίδια του δείγματος. Αυτά τα σταγονίδια χρεώνονται και κατευθύνονται στο φασματόμετρο μάζας.

* Ιονισμός εκρόφησης λέιζερ με υποβοηθούμενη από μήτρα (MALDI):Στο MALDI, το δείγμα αναμειγνύεται με υλικό μήτρας και στη συνέχεια ακτινοβολείται με λέιζερ. Η ενέργεια του λέιζερ εξατμίζει τη μήτρα, δημιουργώντας ένα ουσία ιόντων που κατευθύνονται στο φασματόμετρο μάζας.

2. Διαχωρισμός μάζας :Τα ιόντα που δημιουργούνται στο στάδιο ιονισμού διαχωρίζονται στη συνέχεια σύμφωνα με την αναλογία μάζας προς φόρτιση (m/z). Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας έναν αναλυτή μάζας, ο οποίος είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία για να ταξινομήσει τα ιόντα.

3. Ανίχνευση :Τα διαχωρισμένα ιόντα στη συνέχεια ανιχνεύονται από έναν ανιχνευτή, ο οποίος μετρά την αφθονία κάθε ιόντος. Αυτές οι πληροφορίες χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για τη δημιουργία ενός φάσματος μάζας, το οποίο είναι μια γραφική παράσταση του λόγου M/z των ιόντων έναντι της αφθονίας τους.

Τι μπορεί να χρησιμοποιηθεί η φασματομετρία μάζας;

Η φασματομετρία μάζας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών, όπως:

* Προσδιορισμός και ποσοτικοποίηση των συστατικών ενός δείγματος

* Προσδιορισμός της στοιχειακής σύνθεσης ενός δείγματος

* Βιομόρια αλληλουχίας, όπως πρωτεΐνες και νουκλεϊνικά οξέα

* Μελετώντας τη δομή των μορίων

* Ανίχνευση και αναγνώριση φαρμάκων και άλλων τοξινών

* Ανάλυση περιβαλλοντικών δειγμάτων

* Ιατροδικαστική ανάλυση

Η φασματομετρία μάζας είναι ένα ισχυρό εργαλείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να λάβει πληθώρα πληροφοριών σχετικά με ένα δείγμα. Είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνική σε πολλούς διαφορετικούς τομείς της επιστήμης και της βιομηχανίας.