MS

Question 1

Explain EI/MS
hvilke molekyler, hvad er særligt ved dem?
Hvad sker der under prosessen?

Answer 1

1. små molekyler som er volatile (eseasily evaported) 2. high resolution, 3. sample ind på gas fase, ion volume, generer en beam af elektroner, tranverse the flow, induce collision, energi, elektron rammer ind i en anden elektron -> derfor protoner.

Question 2

hvor mange aminosyrer skal der være og hvorfor

Answer 2

6-30 aminosyrer, fordi så får vi mange flere peptider og så er det mindre sandsynlighed for at to peptider er fra den samme. men størrelsen på peptidet er stadig småt nok til ioniseringen

Question 3

Forklar hvad en C-trap, hvor den er lokaliseret og hvad dens funktion er

Answer 3

The C-trap is a three-dimensional radio frequency (RF) ion trap that is typically located between the quadrupole mass filter and the Orbitrap or TOF analyzer. Its main function is to accumulate and store ions for subsequent analysis.

Question 4

Hvad står TOF for
Hvad er det?
Hvad måler den?
Rejser tunge ioner hurtigt eller langsomt og hvorfor
små molekyler har …. kinetisk energy
store molekyler har …. kinetisk energy

Answer 4

Time of flight
mass analyzer
måler tiden det tager ioner at rejse en kendt distance fra ion source til detectoren baseret på deres masse til charge ratio. tunge ioner rejser langsommer fordi de har en højere m/z værdi.

små: høj
store: lav

Question 5

Analytes must be on “x” phase when reaching the MS (UHV) interieur.

hvorfor

Answer 5

gas

for at kunne kontrollere det i high vacuum

Question 6

hvordan laver man det på gas fase, hvis det ikke er det i forvejen

Answer 6

1. varme (volatiles), 2. indeni ion source (liqiud/solid)

Question 7

direct injektion: usikkerheder

Answer 7

kan give mange støjende signaler, medmindre man har en oprenser

Question 8

Chromatografi - what is the point

Answer 8

1. adskille anaylytter i komplekse prøver som en funktion af tid
2. kan tilføje en ekstra dimension (time-resolution)
3. reducerer komplektisiteten
4. improve sensitivity. kommer ikke mange ting ind på SAMME tid.

Question 9

Forklar stationær fase, loaded sample og mobile fase.

Answer 9

man har en stationær fase i bunden af coloum, man har sin loaded sample i toppen, introducerer en mobil fase, så lader man det løbe igennem systemet. baseret på styrken af interaktioner som analytten har med materialet i colum, så får man seperation, det første man eluder er de svage interaktioner, og derefter de stærkere.

Question 10

Forklar hvad Retention time betyder og hvad man får ud af det.

Answer 10

The time at which a compound eludes from the column.

Obtain a Mass
Spectrum each time a component comes out of your chromatographic column.
Get isolated Mass Spectra for each of the compounds

Question 11

BPC

Answer 11

Base peak cromatrogram
y = intensiteten af de mest intense ioner ved ethvert tidspunkt.

do we have some dominating
ions that are eluding at specific times

Question 12

TIC

Answer 12

summen af alle ioner ved ethvert tidspunkt.

Question 13

EIC

Answer 13

extracted ion cromatrogram : only the signal from a specific Ion at a
given time point which tells us much
more on the single compound level

Question 14

GC

Answer 14

liqiud sample, inject it, vaporise components, spereate in colomb (ovn)

Question 15

EI will generate
ESI

Answer 15

molecular ions
protonated molecular ion species.

Question 16

ESI apply a strong electric field to a x, that passes through a x

Answer 16

apply a strong electric field to a liquid that passes through a capillary

Question 17

ESI: hvad skal der ske med prøven inden den når ESI source

Answer 17

ions must be formed in solution prior to going into the Ms and prior to
reaching the ESI Source because it is strictly not a ionization method it’s basically just an
interface that allows you to transfer and and produce isolated ions from ions in a liquid or a gas

Question 18

forklar hvad er der sker i ESI

hvad gør det elektriske feldt?

Answer 18

prøven kommer ud i enden af the cappilary, former en taylor cone, så kommer der dråber ud, der kommer mindre dråber pga droblet fission, som efterhånden til bliver til gas også ladet ioner.
Elektrisk feldt flytter ionerne mod MS

Question 19

er der høj eller lav pH i the capillary, hvorfor vil man holde pH lav i positive mode?

hvilke syre holder ph lav

Answer 19

LAV pH, man vil gerne holde den lav fordi, så man protonerer sine molekyler, så man har dem i en ioniseret form inden de når ESI grænsefladen

ammonium acetate og acetate acid, formic acid

Question 20

Fordele ved ESI

Answer 20

blød teknik, derfor ødelægger vi ikke skrøbelige biologiske molekyler. bred masse range, kan bruges sammen med LC, can make multiple charged ions.

Question 21

Ulemper ved ESI

Answer 21

sensitiv overfor salte, fordi de laver adduct, som kan forstyrre Mass spektrum og fortolkning.

ESI er ikke godt for non-plar compounds, fordi man arbejder i vandige opløsninger vil man gerne have noget opløseligt.

MALDI er tolerant overfor buffere og salte, men maldi er ikke godt med LC.

Question 22

Hvordan virker Quadrople.

Hvorfor er det smart med et elektrisk feldt.

Hvordan kommer kun resonante ioner gennem til detektoren?

Answer 22

Består af fire (poler) monteret i en firkant
Ved at anvende veksel- og jævnstrømme på polerne, hvor de to er modsat ladede, genereres et svingende elektrisk felt mellem dem. ionen svinger afhængigt af dette felt. Det er smart fordi så kan man kontrollerer ioner med det elektriske feldt, styrken og størrelsen kan påvirke ionernes stabilitet. Resonante ioner er de stabilie, så de vil gå gennem detektoren og de ikke resonante-ioner vil kolliderer med the rods og ikke blive opfanget.

Question 23

Forklar hvordan orbitrap virker
hvad er centroden
hvad menes der med aksialt og vinkelret
hvordan måles frekvensen, og hvad laves den til om til ?

Answer 23

Indæstter ionerne, så har vi et elektrisk potentiale applied til centroden, og derved svinger ioner rundt og rundt om centroden.
Den svingning går både aksialt og vinkelret, så en svinger rundt om og en svinger frem og tilbage langs z-aksen.
Vi kan måle frekvensen og derefter bruge fourier transformationen til at lave det om til et m/z spektrum, hvor hver frekvens svarer til en partikulær m/z værdi.

Question 24

Hvad er CID
Hvad er sket før CID
Hvad sker der inde i CID,.
Hæves eller sænkes trykket, hvad sker der med vacum.
Hvilken ion-form kommer de på?

Answer 24

vi har allerede lavet M+1 ion i MS1 under high vacum. i CID indpumpes en inert gas som ikke kan intergaerer med andre. trykket hæves (sænker vakum) så disse inerte gasser koliderer med M+1. resulterer i M_2 + n (neutral) og overførs til MS2

Question 25

styrker ved Tandem

Answer 25

high speed of analysis
high accuraracy
high sensitivity og høj kapacitet, fordi vi kan analyserer mange fragmenter/sekund

Question 26

Triple quadrople, hvad gør quad 1, 2, 3

Answer 26

Quad 1: select ions
quad 2 collision cell (fragmenterer controlleret) (lineær iontrap) Quad + RF
Quad: scan , sorting of ions baseret på m/z ratio

Question 27

Buttom up

Answer 27

only one protein, take the protein, digest it with trypsin, seperate the peptide vha LC, generate MS1 and then MS2

Question 28

Shot gun bottom up

Answer 28

a mixture of protein, digest it with trypsin, seperate the peptide vha LC, generate MS1 and then MS2

Question 29

Hvordan laver man precurser ions

Answer 29

Vi finder ud af hvilke peptider vi har og hvilke charge state disse peptider har. så kan man fortælle mass analyser hvilken type der må passerer.

Question 30

FAB: Forklar kort hvordan denne ioniseringsform fungerer og hvilke applikationer den med fordel kan benyttes til.

Ion source?

Hvilke ioner laves?

Pro og cons?

Answer 30

Analytter sættes i flydende matrix.
Matrix er lavet af glycerol.
Matrixen bombareres med intert atomer som Ar, Xe.
Laver protonerede ioner.

Ion source: atom beam

M+H, M+Na, M-H

Pro:
Hurtigt og simpelt, godt med thermostabile compounds,

Cons:
Analytter skal kunne opløses i matrix
Dårligt for z>2
Lav sensitivitet
Ingen bibliotek.

Question 31

hvordan hjælper softwaren med at finde proteinet?

Answer 31

Software: Generer potentielle peptides, generate teoretisk MS2 spektre, matcher den ekperimentielle med den teoretiske, baseret på den scorer den vores analyse og målinger, og beregner sandsynligheden for at det er korrekt identifikation af et protein. Så vi identificere individuelle peptider og derefter bygger dem ind i proteinet, fordi vi har mange peptider fra det samme protein og har derfor bevis for at det er det protein som er tilstede.

Question 32

Reducing/alkylation

Answer 32

disulfidbindinger gør at aminosyrerne er krydsbundet, så derfor reduceres de, men for at undgå der komme nye disulfidbindinger igen andre steder i det samme protein eller med andre proteiner, derfor alkylerer/blokerer man med et kemikalie som binder til den frie thiol som blev lavet under reduktionen

Question 33

FAB: Forklar kort hvordan denne ioniseringsform fungerer og hvilke applikationer den med fordel kan benyttes til.

Ion source?

Hvilke ioner laves?

Pro og cons?

Answer 33

Analytter sættes i flydende matrix.
Matrix er lavet af glycerol.
Matrixen bombareres med intert atomer som Ar, Xe.
Laver protonerede ioner.

Ion source: atom beam

M+H, M+Na, M-H

Pro:
Hurtigt og simpelt, godt med thermostabile compounds,

Cons:
Analytter skal kunne opløses i matrix
Dårligt for z>2
Lav sensitivitet
Ingen bibliotek.

Question 34

MALDI

hvad er matrixen lavet af

hvad gør laseren

hvad for nogle charge species laver den

Answer 34

flydende prøve og blander det med en matrix og så lader man det tørre og krystalliserer. Prøven og matrix skal vøre opløslige, maxtrix absorberer energy ved en specifik bølgelængde (337 nm som er laseren vi skyder med), skal være low mass og inert.
Godt for low compleksity samples.

laser ødelægger overfladen og generer ioner, UV laser exiterer matrixmolekylerne, overfører ladningerne til analytterne. så matrix absorberer ved 337 og overfører energien til prøven, som får ladninger.

matrix: solid crystaline

generer single charge species (M+H og M+Na)

Question 35

EI laver hvilke ioner:
ESI laver :

Answer 35

EI: M+
ESI: M+1

Question 36

EI, hvordan fungerer dette, og hvad gør en repeller?

Answer 36

prøve vi introducerer på gasfase. kommer ind i “ion volume”, hvor vi har et potential applied, som generer beam af elektroner, som inducerer kollisioner med analytterne i ion-volume, der kommer meget energi ud af denne kollision, hvor en elektron slår en elektron fra en analytterne, dermed bliveranalytten positivt ladet.

bombardere molekylerne, der generes ioner, laver Me- -> M+ + 2e.

Laver et nyt “potential” som accelererer ionerne mod mass analyser . Repeller laver et elektrisk feldt som presser analyten mod retningen af mass analyzer.

Question 37

Pros of EI
Cons of EI

Answer 37

Simple, sensitivt, library search, fragmentering kan faciliterer identifikation.

Cons: skal være volatile (kunne komme på gas form), thermo stabilt, over fragmentering kan ødelægge fortolkningen af data, kan kun bruges i en lille masse range under 1000 Da

Question 38

Nano ESI

Answer 38

samme som ESI, men man arbejder med nanoflow, meget lille prøve (piko range).

Question 38

Maldi: pros and cons

Answer 38

pros: fast, bred mass range, robust overfor salte.

cons: low mass region , cluster matrix ions, ikke godt med LC.

Question 38

FAB
hvordan gør den:
ionisering teknik blød eller hård?
mass range:

Answer 38

bombarderer prøven med en beam som består af en inert gas, som laver ioner. sample er opløst i glycerol og bombarderes med elektroner og producere protoneret molekyle species (M+H og M+Na) og M-H).
soft ionisering teknik. godt for analyse af volatiler.
Mass range: 300-600 Da

Question 39

FAB: pro and cons

Answer 39

pro: hurtigt, good for thermally labile compounds, simple, cons: high chemical background, analytes must be soluble in matrix, no library, low sensitivity, bas for z>2.

Question 40

Hvad er pricippet bag MS

Answer 40

The basic principle of mass spectrometry (MS) is to generate gas-phase ions from either in-organic or organic compounds by any suitable methods, to separate these ion by their mass to charge ratio (m/z) and to detect them by their repective m/z and abundance.

Genererer gas-fase ioner
seperere ionerne ift m/z
Find ud af hvilke ioner de er ud fra m/z og abundance

Question 41

Hvad er formlen for charge state

Answer 41

m/z = (M+nX)/n

Question 42

Accuracy
Precision

Answer 42

Accuracy describes the deviation of the experimental value from the true value.

Precision is an expression of random error, as introduced by noise, variation in injection volumes or times.

Question 43

mass analyzer laver

Answer 43

seperation af ioner baseret på m/z value

Question 44

hvad er problemet med TOF i lineær mode

Answer 44

forskellige tidpunkter accerlationen starter for de forskellige analytes.

et molekyler kommer ioniseret form før den anden pga forsinkelse i ionisering.

kinetiske start energi er forskellig.

Question 45

hvordan kan man afhjælpe problemet med TOF

Answer 45

reflector mode: en potential som bliver tilsat i modsat retning, så vi har analytter i en retning som er positivt ladet, de ryger ind i et positivt potentiale fra RF, som gør de vil “vendt om”, så ryger de ned til en sekundær RF detector. RF unit hjælper med at fokuserer dem, så man får en bedre opløsning.

Question 46

hvad er post source decay

Answer 46

når man i TOF har acceleret dem ind i field free drift path, vil alle molekyler ikke være stabilie og vil starte med at fragmenterer, disse fragmenter er upåvirket af et feldt, så de har den samme kinetiske energi, og rammer detektoren på samme tid, så man kan ikke vide om det er et intakt molelyle eller et fragment af molekylet og vil detekte alle disse som intakte molekyler. så sensiteten har ned ved at forbedre opløsningen.

Question 47

hvad sker der når man sætter DC til nul?

Answer 47

transformere quadropole til et “wide band pass for ions”

Question 48

forklar CEM

Answer 48

ion kommer ind i detektoren, elektron multiplier, hvor man, man generer sekundær elektroner, som reflekteres ind i en ny del, hvilket gør der kommer flere og flere, hvilket betyder at man kan generere mange elektroner baseret på en enkelt ion, hvilket gør MS meget sensitivt.

Question 49

HRMS cons

Answer 49

Resolution = tæthed ved datapoints
sharper peaks
isotopic resolution at higher charge states
resolve closely situated species
forbedre mass accuracy
increase depth of data (info og kvalitet)

Question 50

deconvolution, hvad er det og hvad bruges det til?

Answer 50

different charge states of two species, kan bruge dette til deconvulution, vi tager alt info fra alle forskellige charge states og vi kombinerer dem til en repræsentation af enten den single charge molecule eller den uladet molekyle direkte på en mass skala istedet for en m/z scale. vi bruger de forskellige charge states for at få et bedre estimat af massen af molekylet fordi når vi laver et gennemsnit får vi mere input data, flere målinger = større sample size , mere akkurat vil estimatet være

Question 51

degree of fragmentation can be controlled by the …

vibrational energy will support

Answer 51

degree of fragmentation can be controlled by the gas pressure

fragmentation

Question 52

HCD (High energy c -trap dissociation)

Answer 52

istedet for at bruge iontrap som collision cell bruger man c-trap som collision cell, kun relevant i orbitrap instrumenter.

forhøjer voltage i c-trap, nitrogen trykket som er tilstede i vil være nok til at virke som collision gas, så man lave fragmenter indeni c-trap ved at forhøje voltage.

Question 53

Top down proteomics

Answer 53

tager et protein og undersøger det med MS1 og derefter MS2. vi har et intakt protein, vi analyserer hvad der er og så fragmenterer vi det kontrolleret og undersøger fragmenterne. godt hvis man har isolerede proteiner.

Question 54

DDA og DIA forskel

Answer 54

DDA: fragmentering af udvalgte precurser ions
DIA: fragmentering af alle precurser ion i hvert vindue + low abundant fragments

Question 55

EI arbejde med HRMS eller LRMS

Answer 55

LRMS

Question 56

Even elektron rule

hvad kan ikke lade sig gøre

Answer 56

Odd- > bliver til -> even + tab af Radikal
Odd- > bliver til -> odd + tab af n
Even -> even + n

NO: even til odd + R

Question 57

Stephenson rule

Answer 57

når en fragmentering finder sted, forbliver den positive ladning fortrinsvis på fragmentet med den laveste ionisering
energi

Question 58

You synthesize a peptide with the sequence PARCPER. Calculate the mass of the peptide and supply the answer with three decimal accuracy.

fortæl hvordan regnes dette ud?

Answer 58

Add relevant residue masses from table A15.

Additionally add 1xO (15.994915) and 2xH (1.007825) to represent N- and O-termini.

Question 59

billede fra live

Answer 59

pro , (produkt) ,
perry, (precurser)
never, (neutral loss)
misses (miltiple ions)

MS1: Fix. scan, scan fix.
MS2: S,F,S,F

Question 60

What is the purpose of the reflector in MALDI-TOF?

Answer 60

A reflector is a static or time-dependent electrical field used to improve mass resolution ins Time- of-Flight by minimizing the kinetic spread of energies.

improve resolution and measuaring of components

Question 61

Nominal mass

Answer 61

Integer mass of the most abundant isotope of each element

C2H5OH; 12C (12 u), 1H (1 u), 16O (16 u)

Question 62

Rel. atomic mass

Answer 62

The weighted average of the masses of isotopes of an element

Example: Bromine; 50.69% 79Br (78.91834 Da); 49.31% 81Br (80.91629 Da)
Rel. atomic mass = (0.5069)(78.91834) + (0.4934)(80.91629) = 79.904 Da

Question 63

Monoisotopic mass

Answer 63

Sum of masses of atoms in a molecule using most abundant isotope of each element.

12C (12 u), 1H (1.00782 u), 16O (15.99491 u)

Question 64

Average mass

Answer 64

Sum of the averaged masses (i.e., rel. atomic mass) of the constituent elements of a molecule.

Example: C2H5OH, C (12.011 u), H (1.008. u), O (15.9994 u)