Cos'è la spettrometria di massa quantitativa?

La spettrometria di massa quantitativa è un metodo per determinare sia la massa molecolare di un composto sia da ciò che è realizzato.La spettrometria di massa funziona esponendo un campione a condizioni estreme di calore ed elettricità, causando la rottura in frammenti molecolari carichi.La composizione e l'abbondanza di questi frammenti vengono analizzate per rivelare la massa e la composizione.

Esistono molti tipi di spettrometria quantitativa di massa, ma ogni metodo impiega lo stesso insieme di processi.Un campione viene prima riscaldato per formare un vapore, quindi ionizzato e accelerato usando un campo elettrico.Gli ioni hanno ciascuno una singola carica positiva e queste particelle caricate vengono deviate passandole attraverso un campo magnetico.Gli ioni più leggeri sono deviati più da un campo magnetico rispetto agli ioni più pesanti, quindi variando la forza degli ioni di campo di massa di diversa massa nell'apparato di rilevamento.

L'analisi del metano, il più semplice idrocarburo mdash;o composto composto da idrogeno (H) e carbonio (C) e mdash;Rivela la presenza di frammenti che hanno masse atomiche di 1, 12, 13, 14, 15 e 16 unità di massa atomica (AMU).Il metano ha la formula CH ₄ e l'analisi del campione del metano rivela la presenza, rispettivamente, di H ⁺, C ⁺, CH ⁺, CH ₂ ⁺, CH ₃ ⁺ e ch ₄ ⁺.L'abbondanza di questi frammenti viene anche misurata, con il più alto essere a 16 AMU, che corrisponde alla massa dello ione non frammentato.Questo perché ci vuole una quantità estrema di energia per rimuovere gli idrogeni dal carbonio centrale, il che significa che lo ione più abbondante sarà il più energicamente favorevole.

C'è una piccola abbondanza di un frammento che pesa 17 AMULo spettro di massa per il metano.Questa lettura è dovuta alla presenza di un isotopo di carbonio o idrogeno.Gli isotopi sono elementi che hanno le stesse proprietà chimiche, ma diversi atomici pesa perché hanno un numero diverso di neutroni nei loro nuclei.Il nucleo di carbonio-12 contiene sei neutroni e sei protoni, ma l'isotopo molto più raro carbonio-13 contiene sette protoni.Allo stesso modo, una piccola quantità di idrogeno presente sarà idrogeno-2, chiamato anche deuterio, che ha un nucleo di un protone e un neutrone.

Oltre ad analizzare la composizione dei composti organici e le relative abbondanze di isotopi in un campione, la spettrometria di massa quantitativa viene utilizzata anche per chiarire la composizione di molecole biologiche come le proteine.Le proteine sono costituite da una catena o sequenza di aminoacidi e la spettrometria di massa può essere utilizzata per determinare la sequenza in cui si verificano questi residui di aminoacidi.La massa molecolare di una proteina può anche essere trovata usando la spettrometria di massa quantitativa.