Hmotnostní spektrometrie Mass spectrometry - MS
Příprava předmětu byla podpořena projektem OPPA č. CZ.2.17/3.1.00/33253
Hmotnostní spektrometrie Mass spectrometry - MS
hmotnostní spektroskopie versus hmotnostní spektrometrie
spektroskopické metody pracují s elektromagnetickým zářením
Historické vysvětlení: vývoj MS instrumentace - Thomson, MS spektroskop; později Dempster, fotografická deska – MS spektrograf
Hmotnostní spektrometrie Výběr monografií (včetně kombinace separačních technik s hmotnostní spektrometrií)
Interpretation of Mass Spectra-F.McLafferty, F.Tureček; University Science Books, 1983; ISBN: 0-935702-25-3. A Beginner‘s Guide to Mass Spectral Interpretation-T.A.Lee; Wiley, 1998; ISBN: 0-471-97629-6. Introduction to Mass Spectrometry-J.T.Watson, O.D.Sparkman; Wiley, 2007; ISBN: 9780470516348. Mass spectrometry, A Textbook-J.H.Gross; Springer, 2004; ISBN: 3-540-40739-1. LC/MS-A Practical Users‘s Guide-M.C.McMaster; Wiley-InterScience, 2005, ISBN: 10-0-471-65531-7.
Hmotnostní spektrometrie (MS)
Podstatou hmotnostní spektrometrie je vytvoření iontů z anorganických nebo organických látek vhodnou metodou, jejich následná separace na základě jejich m/z hodnoty (poměr mezi hmotností a nábojem nabité částice), a nakonec jejich kvalitativní a často i kvantitativní detekce.
Hmotnostní spektrometrie – některé základní rysy
Separace na bázi poměru m/z
Může poskytovat kvalitativní i kvantitativní informace o vzorku
Je využitelná jak pro anorganické látky, tak pro látky organické
Může být provozována samostatně (přímý vstup) nebo v kombinaci s různými dalšími separačními technikami
Schéma hmotnostního spektrometru
Hmotnostní spektrometrie – některé základní pojmy 1
Atomic mass unit (u) – 1/12 the mass of a 12C atom Atomová hmotnostní jednotka (1 u equals 1.66054029x10-27 kg).
consequently, the mass of a 12C atom is exactly 12 u
Hmotnostní spektrometrie – některé základní pojmy 2 Nominal mass of the molecule – the sum of the integer masses Nominální hmotnost
of the most abundant isotopes in a molecule.
N2, C2H4: nominal masses 2 x 14 = 28, 2 x 12 + 4 * 1 = 28, isobaric ions
Monoisotopic mass/Exact mass of the molecule – similar definition as for nominal Monoizotopická hmotnost
mass but instead of the sum of the integer masses exact masses are used.
N2, C2H4: exact masses 2 x 14.0031 = 28.0061, 2 x 12 + 4 x 1.007825 = 28.0313
Average mass of the molecule – includes the weighted average of all the naturally Průměrná hmotnost
occurring isotopes of the constituting elements of the molecule. C2H4: average mass = 28.0532, monoisotopic mass = 28.0313
Hmotnostní spektrometrie – některé základní pojmy 3 Mass defect
Hmotnostní defekt
16O:
8 protons + 8 neutrons + 8 electrons=8x1.007276470+8x1.008664904+8x0.00054879903= = 16.131919633u however, monoisotopic mass of 16O is 15.994915u
Hmotnostní spektrometrie – některé základní pojmy 4 Mass spectrum – a classic mass spectrum appears with units of m/z on the x axis, and the term “relative abundance/intensity” on the y axis. The most intense peak (the base peak) in the mass spectrum is assigned a value of 100, and all of the other peaks are plotted in the mass spectrum relative to that value.
EI
.
. Molecular ion peak
Introduction to Mass Spectrometry, Watson J, Sparkman D. Wiley, 2007
Klasifikace prvků z hlediska izotopového zastoupení
1. Monoizotopické prvky, X 2. Di-izotopické prvky, X+1, X+2 3. Prvky, X-1 4. Poly-izotopické prvky
Izotopová klasifikace a složení některých typických prvků
Mass Spectrometry, J. Gross, Springer, 2004
Mass Spectrometry, J. Gross, Springer, 2004
Mass Spectrometry, J. Gross, Springer, 2004
Pozor, dva typy normalizace!!!
Mass Spectrometry, J. Gross, Springer, 2004
Mass Spectrometry, J. Gross, Springer, 2004
Mass Spectrometry, J. Gross, Springer, 2004
Mass Spectrometry, J. Gross, Springer, 2004
Hmotnostní spektrometrie – některé základní pojmy 5
RESOLVING POWER (Mass resolution) and MASS ACCURACY
RESOLVING POWER Single ion method/FWHM method (FWHM - full with at half maximum)
MASS ACCURACY
The mass accuracy is the difference which is observed between the theoretical mass and the measured mass. ∆m accuracy = mreal – mmeasured It is often expressed in parts per million (ppm) ppm = 106 * ∆m accuracy / mreal i.e.: theoretical mass 1000; measured mass 999.9; error 100 ppm
Mass Accuracy ∗
Schopnost analyzátoru určit hodnotu m/z ve shodě se skutečnou hodnotou
Limity vysokého rozlišení:
Příklad pro C0-100H3-74O0-4N0-4
m/z 118: nejbližší soused 34 ppm m/z 500: nejbližší soused 5 ppm m/z 750.4:
626 látek v oblasti 5 ppm
5ppm standard
