Detektion 3 Flashcards
Grundläggande fakta om masspektrometri
- Man använder sig av masspektrometer för att detektera molekyljoner
- Där jonernas massa mäts över laddning
- En av de mest kraftfulla detektions metoderna som finns – särskilt kopplad till kromatografi
- Har möjlighet att ge information om såväl vilka atomer som finns i en molekyl samt hur de är sammansatta.
- Lämpar sig väl för både kvalitativ analys som kvantitativ analys!
Enheten använd i masspektrometri
- Atommassor mäts med enheten (Atomic mass
units) (amu) eller Dalton (Da) - 1 amu = 1 Da
- Enheten amu är definierad så att en 12C atom väger exakt 12 amu
Vad är skillnaden mellan stora och mindre molekyler i masspektrometri?
- De flesta mindre molekyler har sällan mer än en plus- eller minusladdning
- Proteiner och andra makromolekyler har däremot nästan alltid flera laddningar
Vad har vi i en masspektrum diagram axlar?
- På x-axeln har vi m/z
- På y-axeln har vi jonernas intensitet.
Masskromatogram
- Om man kopplar masspektrometern till en kromatograf kan man erhålla ett Masskromatogram där man har tid på x-axeln
Masspektrometri - Instrumentering
- Jonkällan: Som joniserar molekyler (Där molekylerna omvandlas till joner)
- Massanalysatorn: Som filtrerar eller separerar jonerna baserad på deras massa över laddning
- Detektorn: Som registrerar intensiteten (antalet) av de joner som passerat genom massfiltret.
- Vakuumpumpen: Som upprätthåller vakuum inuti instrumentet hela tiden. Annars skulle jonerna krocka med molekylerna i atmosfären
Hur går Masspektrometri till?
- När en molekyl kommer in i MS (i gasform) → substansen joniseras och bildar positivt eller negativt laddade molekyljoner.
- Dessa joner kan fragmentera till mindre beståndsdelar (fragment) i masspektrometern → då kan vi pussla ihop de efteråt → får en bättre bild på hur det ser ut.
- Resultatet visas som en masspektrum
Tvådimensionellt separationssystem
- Består av kromatografisk separation och m/z separation
Hög- och lågupplösande masspektrometrar
- Högupplösande MS-instrument: Mäter m/z med 4 eller fler decimaler. Detta kallas för ”exakt massa”. Med exakt massa kan molekylformeln bestämmas
- Lågupplösande MS-instrument: Ger ”nominella”massor. Det blir svårare att ta reda på det exakta atomslaget
Isotoper och masspektrometri
- Isotoper = olika många neutroner i sin atomkärna.
- Det finns stabila och icke-stabila isotoper.
- Vid MS är man intresserad av stabila isotoper, de går ej sönder under analysering. De genomgår alltså inte radioaktivt sönderfall.
- Kol är den vanligaste isotopen 12C och av allt kol på jorden är 98.9% i denna form medan 1.1% är i formen 13C
- En viktig fördel med masspektrometri är att vi här kan särskilja olika isotoper från varandra
Olika typer av joniseringtekniker
Mjuka tekniker: Ger ofta lite eller ingen fragmentering av molekyljonerna. Ger information om molekylvikten
Hårda tekniker: Ger oftast mycket fragmentering av molekyljonen. Ger information om molekylstrukturen
Electron impact (EI) och Chemical ionization (CI)
Hårda tekniker —-> Electron impact (EI)
Mjuka tekniker —–> Chemical ionization (CI)
- Både (CI) och (EI) är vanligt vid Gaskromatografi.
- Om det är en vätska som ska in i masspektrometrin - Använder man sig av Vätskekromatografi.
Typer av massanalysatorer
- Kvadrupol: Består av fyra stavar som har olika poler. Genom att skanna spänningar kan man få ett masspektrum
- Time-Of-Light (TOF): Mäter tiden det tar för jonerna att flyga till detektorn. Tidsdifferensen är proportionell till m/z. Beroende på hur stora molekylerna är/vilka laddning de har flyger de olika.
- Jonfälla: Fångar jonerna inuti sig. Även här kan skanna inställningar för att leda joner till detektorn. Kan fragmentera joner i flera steg
Masspektrometri inom kvalitativ analys
- Genom att pussla ihop bitarna kan vi få information om molekylsammansättningen
- Man kan också använda så kallade kollisionsceller för att fragmentera joner
- Med vissa instrument kan vi även öka selektiviteten genom att fragmentera och endast titta på specifika fragment – kallas tandem-MS
Masspektrometri inom kvantitativ analys
- Kvantitativ analys med MS innefattar oftast en koppling till ett kromatografiskt system (t.ex. LC eller GC)
- Jonernas intensitet (antal) är proportionell mot koncentrationen
- En standardkurva tas fram genom att analysera en serie kända ökande koncentrationer med eller utan en internstandard tillsatt
- Ett okänt prov kan sedan analyseras under samma förutsättningar och haltbestämmas med hjälp av standardkurvan