Hva er kvantitativ massespektrometri?

Kvantitativ massespektrometri er en metode for å bestemme både molekylmassen til en forbindelse og fra hva den er laget.Massespektrometri fungerer ved å utsette en prøve for ekstreme forhold for varme og strøm, noe som får den til å bryte seg inn i ladede molekylære fragmenter.Sammensetningen og forekomsten av disse fragmentene blir analysert for å avsløre massen og sammensetningen.

Det er mange typer kvantitativ massespektrometri, men hver metode bruker samme sett med prosesser.En prøve blir først oppvarmet for å danne en damp, deretter ionisert og akselerert ved hjelp av et elektrisk felt.Ionene har hver en enkelt positiv ladning, og disse ladede partiklene avbøyes ved å føre dem gjennom et magnetfelt.Lettere ioner avbøyes mer av et magnetfelt enn tyngre ioner, så varierende styrken til feltkanalene av forskjellig masse i deteksjonsapparatet.

Analysen av metan, det enkleste hydrokarbon mdash;eller forbindelse som består av hydrogen (H) og karbon (C) mdash;avslører tilstedeværelsen av fragmenter som har atommasser på 1, 12, 13, 14, 15 og 16 atommasseenheter (AMU).Metan har formelen CH ₄ , og prøveanalyse av metan avslører tilstedeværelsen av H ⁺, C ⁺, CH ⁺, CH ₂ ⁺, CH ₃ ⁺ og CH ₄ ⁺.Overfloden av disse fragmentene måles også, med det høyeste vesenet på 16 AMU, som tilsvarer massen av det ufagmenterte ionet.Dette er fordi det krever en ekstrem mengde energi å fjerne hydrogenene fra det sentrale karbonet, noe som betyr at det mest tallrike ionet kommer til å bli det mest energisk gunstige.

Det er en veldig liten overflod av et fragment som veier 17 amu påMassespekteret for metan.Denne lesningen er på grunn av tilstedeværelsen av en isotop av enten karbon eller hydrogen.Isotoper er elementer som har de samme kjemiske egenskapene, men forskjellige atomveier fordi de har forskjellige antall nøytroner i kjernene sine.Carbon-12-kjernen inneholder seks nøytroner og seks protoner, men den mye sjeldnere isotopkarbon-13 inneholder syv protoner.Tilsvarende vil en liten mengde av hydrogenet være hydrogen-2, også kalt deuterium, som har en kjerne av ett proton og ett nøytron.

I tillegg til å analysere sammensetningen av organiske forbindelser og de relative forekomstene av isotoper i en prøve, brukes kvantitativ massespektrometri også for å belyse sammensetningen av biologiske molekyler som proteiner.Proteiner består av en kjede eller sekvens av aminosyrer, og massespektrometri kan brukes til å bestemme sekvensen som disse aminosyrerestene oppstår.Molekylmassen til et protein kan også bli funnet ved bruk av kvantitativ massespektrometri.