Vad är kvantitativ masspektrometri?

Kvantitativ masspektrometri är en metod för att bestämma både molekylmassan för en förening och från vad den är gjord.Masspektrometri fungerar genom att exponera ett prov för extrema förhållanden med värme och elektricitet, vilket får det att bryta i laddade molekylfragment.Sammansättningen och överflödet av dessa fragment analyseras för att avslöja massan och sammansättningen.

Det finns många typer av kvantitativ masspektrometri, men varje metod använder samma uppsättning processer.Ett prov upphettas först för att bilda en ånga, sedan joniseras och accelereras med ett elektriskt fält.Jonerna har vardera en enda positiv laddning, och dessa laddade partiklar avleds genom att passera dem genom ett magnetfält.Lättare joner avböjs mer av ett magnetfält än tyngre joner, så varierande styrkan hos fältkanalerna joner med olika massa i detekteringsapparaten.

Analysen av metan, det enklaste kolvätet och mdash;eller förening som består av väte (H) och kol (C) mdash;avslöjar närvaron av fragment som har atommassor av 1, 12, 13, 14, 15 och 16 atommassenheter (AMU).Metan har formeln CH ₄ , och provanalys av metan avslöjar närvaron, respektive H ⁺, C ⁺, CH ⁺, CH ₂ ⁺, CH ₃ ⁺ och Ch ₄ ⁺.Överflödet av dessa fragment mäts också, med den högsta är vid 16 AMU, vilket motsvarar massan av den ofragmenterade jonen.Detta beror på att det krävs en extrem mängd energi för att ta bort hydrogener från det centrala kolet, vilket innebär att den vanligaste jonen kommer att bli den mest energiskt gynnsamma.

Det finns ett mycket litet överflöd av ett fragment som väger 17 AMU påMasspektrumet för metan.Denna avläsning beror på närvaron av en isotop av antingen kol eller väte.Isotoper är element som har samma kemiska egenskaper men olika atomvägar eftersom de har olika antal neutroner i sina kärnor.Kol-12-kärnan innehåller sex neutroner och sex protoner, men den mycket sällsynta isotopen kol-13 innehåller sju protoner.På liknande sätt kommer en liten mängd av väte närvarande väte-2, även kallad deuterium, som har en kärna av en proton och en neutron.

Förutom att analysera sammansättningen av organiska föreningar och de relativa mängderna av isotoper I ett prov används också kvantitativ masspektrometri för att belysa sammansättningen av biologiska molekyler såsom proteiner.Proteiner består av en kedja eller sekvens av aminosyror, och masspektrometri kan användas för att bestämma sekvensen i vilken dessa aminosyrarester förekommer.Molekylmassan hos ett protein kan också hittas med hjälp av kvantitativ masspektrometri.