Πώς τα HRESIMs εντοπίζουν έναν μοριακό τύπο;

Πώς το HR-ESI-MS αναγνωρίζει έναν μοριακό τύπο

Η φασματομετρία μάζας ιονισμού ηλεκτροψεκασμού υψηλής ανάλυσης (HR-ESI-MS) είναι μια ισχυρή αναλυτική τεχνική που μπορεί να καθορίσει τη μοριακή φόρμουλα μιας ένωσης. Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Εισαγωγή και ιονισμός δείγματος:

* Το δείγμα εισάγεται στο φασματόμετρο μάζας, συνήθως ως διάλυμα.

* Ο ιονισμός ηλεκτροψεκασμού (ESI) χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ιόντων από το δείγμα. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει τον ψεκασμό μιας λεπτής ομίχλη του διαλύματος δείγματος μέσω ενός φορτισμένου τριχοειδούς. Τα σταγονίδια εξατμίζονται, αφήνοντας πίσω τους φορτισμένα μόρια ή ιόντα.

2. Διαχωρισμός με λόγο μάζας προς φόρτωση (m/z):

* Τα ιόντα στη συνέχεια επιταχύνονται μέσω υψηλού κενού και διέρχονται από ένα μαγνητικό ή ηλεκτρικό πεδίο.

* Η αντοχή του μαγνητικού ή ηλεκτρικού πεδίου ρυθμίζεται για να διαχωρίσει τα ιόντα με βάση τον λόγο μάζας προς φόρτιση (m/z). Τα ελαφρύτερα ιόντα εκτρέπονται πιο έντονα από τα βαρύτερα ιόντα.

3. Ανίχνευση υψηλής ανάλυσης:

* Τα ιόντα ανιχνεύονται καθώς περνούν από έναν ανιχνευτή.

* Το HR-ESI-MS χρησιμοποιεί αναλυτές μάζας υψηλής ανάλυσης, όπως ο συντονισμός κυκλότρον με μετασχηματισμό Orbitrap ή Fourier (FT-ICR), οι οποίες μπορούν να μετρήσουν τις τιμές m/z με εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια (τυπικά 1-5 ppm).

4. Προσδιορισμός μοριακού τύπου:

* Οι ακριβείς τιμές m/z που λαμβάνονται από το HR-ESI-MS παρέχουν κρίσιμες πληροφορίες για τον προσδιορισμό του μοριακού τύπου της ένωσης.

* Με την ανάλυση της διαφοράς μάζας μεταξύ των ισοτοπικών κορυφών της ένωσης, μπορεί να προσδιοριστεί ο αριθμός των ατόμων κάθε στοιχείου.

* Χρησιμοποιούνται εξειδικευμένα προγράμματα λογισμικού για τον υπολογισμό των πιθανών μοριακών τύπων που ταιριάζουν με την παρατηρούμενη τιμή M/z και ισοτοπικό πρότυπο.

Βασικά πλεονεκτήματα του HR-ESI-MS για τον προσδιορισμό του μοριακού τύπου:

* υψηλή ακρίβεια: Το HR-ESI-MS παρέχει πολύ ακριβείς τιμές M/Z, επιτρέποντας τον ακριβή προσδιορισμό των μοριακών τύπων.

* Ευαισθησία: Το ESI είναι μια ευαίσθητη τεχνική ιονισμού, επιτρέποντας την ανίχνευση μικρών ποσοτήτων αναλύτη.

* ευελιξία: Το HR-ESI-MS μπορεί να εφαρμοστεί για να αναλυθεί ένα ευρύ φάσμα ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων πολικών και μη πολικών μορίων, μικρών μορίων και βιομόρων.

Παράδειγμα:

Ας πούμε ότι μια ένωση αναλύεται από HR-ESI-MS και δίνει τιμή M/Z 180.0689. Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες, ένα πρόγραμμα λογισμικού μπορεί να δημιουργήσει μια λίστα με πιθανούς μοριακούς τύπους που ταιριάζουν με αυτήν τη μάζα. Το πρόγραμμα θεωρεί τη φυσική ισοτοπική αφθονία διαφορετικών στοιχείων και αναζητήσεων για τους τύπους που έχουν θεωρητική τιμή M/z κοντά στην παρατηρούμενη τιμή.

Ο πιο πιθανός μοριακός τύπος σε αυτή την περίπτωση μπορεί να είναι C9H12O3, η οποία έχει θεωρητικό M/z 180.0685. Αυτό είναι μόνο ένα παράδειγμα και ο συγκεκριμένος μοριακός τύπος θα εξαρτηθεί από την παρατηρούμενη τιμή m/z και άλλους παράγοντες.

Συνολικά, το HR-ESI-MS είναι ένα ισχυρό εργαλείο για τον εντοπισμό του μοριακού τύπου μιας ένωσης. Η υψηλή ακρίβεια και η ευαισθησία του επιτρέπουν τον ακριβή και αξιόπιστο προσδιορισμό της στοιχειακής σύνθεσης μορίων.