Spektrometria Mas

Spektrometr mas to urządzenie, które tworzy jony z atomów, cząsteczek, rodników lub ich mieszanin, a następnie rozdziela i wykrywa jony na podstawie ich stosunków masy do ładunku (m/e).

Spektrometr mas składa się z następujących części:

Część, w której próbka jest podawana do urządzenia: w zależności od rodzaju badanej próbki, część ta może być wykonana na różne sposoby, umożliwiając podawanie różnych rodzajów próbek (stałych, gazowych itp.) do urządzenia.

Część jonizująca: część, w której jony są rozdzielane. Jony wychodzące z części jonizującej są rozdzielane na różne wiązki jonowe, z których każda zawiera jony o określonej masie.

Analizator mas: poprzez zmianę potencjału przyspieszenia lub siły pola, cząstki o różnych masach są skupiane na szczelinie wyjściowej.

Detektor: jony przechodzące przez szczelinę wyjściową padają na elektrodę kolektora, co prowadzi do wytworzenia prądu jonowego, który jest następnie wzmacniany. 

System danych i zapis danych: Wzmocniony prąd jonowy jest rejestrowany jako funkcja siły pola lub potencjału przyspieszenia.

Rzeczy, które warto wiedzieć o spektrometrii masowej

Obszary zastosowania spektrometrii masowej

Badanie struktur cząsteczek organicznych i biochemicznych

Określanie mas molowych peptydów, białek i oligonukleotydów

Identyfikacja związków rozdzielonych w chromatografii cienkowarstwowej i na papierze

Określanie sekwencji aminokwasów w próbkach polipeptydów i białek

Określanie i diagnozowanie gatunków rozdzielonych przez chromatografię i elektroforezę kapilarną

Badanie szkodliwych leków i ich metabolitów we krwi, moczu i ślinie

Monitorowanie gazów w oddechu pacjenta podczas operacji

Określanie wieku próbek archeologicznych

Kontrola dopingu u koni wyścigowych i sportowców olimpijskich

Analiza cząstek tworzących aerozole

Określanie pozostałości pestycydów w żywności

Monitorowanie lotnych substancji organicznych w zasobach wodnych

Zalety spektrometrii mas

Wysoka czułość

Różnorodność zastosowań

Bardzo szybkie wyniki

Zastosowania spektrometrii mas

Zastosowania spektrometrii mas w analizie ilościowej dzielą się na dwie grupy. Pierwsza to ilościowe oznaczanie gatunków molekularnych lub typów w próbkach organicznych, biologicznych, a czasem nieorganicznych. Druga to oznaczanie stężeń pierwiastków w próbkach nieorganicznych i w mniejszym stopniu biologicznych.

Ilościowe oznaczanie gatunków molekularnych: Spektrometria mas jest szeroko stosowana w ilościowym oznaczaniu jednego lub kilku składników złożonych mieszanin organicznych (czasem nieorganicznych) występujących w przemyśle naftowym i farmaceutycznym oraz badaniach środowiskowych. Analizy te są przeprowadzane poprzez przepuszczenie próbki przez kolumnę chromatograficzną lub kapilarną elektroforetyczną i skierowanie jej do spektrometru masowego.

W drugiej analizie ilościowej stosowanej do gatunków molekularnych w spektrometrii masowej wysokości pików są używane bezpośrednio. W przypadku prostych mieszanin czasami możliwe jest znalezienie piku przy wartości m/z odpowiadającej każdemu składnikowi. W takich warunkach można sporządzić krzywe kalibracyjne, wykreślając wysokości pików w zależności od stężenia, i używać ich do analizy próbek nieznanych.