Топ 10 статей

Направляющий выступ Hitchhiker к галактике (игра компьютера)
Pablo Neruda
Zaara (серии TV)
Clownfish
Экстраполяция
Великобританское королевская семья
Римские цифры
Силикат натрия
Декартовая система координат
Типы незанятости

News:

Массовое спектрометрирование

Массовое спектрометрирование аналитически метод определяет химический состав образца on the basis of масс-к-поручите коэффициент порученных частиц.[1] Метод имеет и качественно и количественные пользы, вклюая:

  • определять неисвестне смеси массой составных молекул или их частей
  • обусловливать изотопно состав элементов в смеси
  • обусловливать структура смеси путем наблюдать своим разртвом
  • квантифицирующ количество смеси в образце использующ тщательно конструированные методы (массовое спектрометрирование не своиственно количественн)
  • изучать принципы химия иона участка газа (химия ионов и neutrals в вакууме)
  • обусловливающ другое важное материальне, химикат, or even биологические свойства смесей с разнообразием другого причаливают

Основополагающий принцип массового спектрометрирования что как порученные частицы (ионы) пропуск через электрические и магнитные поля, их курсы меняет согласно их масс-к-поручает коэффициенты. Приспособления работают согласно этому принципу вызваны массовые спектрометры. Конструкция массового спектрометра имеет 3 необходимых модуля: источник иона, который преобразовывает молекулы образца в разнообразие ионизированных частей; анализатор, который сортирует ионы их массами, использующ внутренне произведенные электрические и магнитные поля; и a детектор, который измеряет значение некоторого количества индикатора и таким образом обеспечивает данные для высчитывать abundances соответственно частей иона.

Содержание

Etymology

Предыдущие приспособления измерили масс-к-поручают коэффициент ионов были вызваны массовые спектрографы потому что они были аппаратурами записали a спектр массовых значений на a фотографическая плита.[2][3] A массовый спектроскоп будет подобно к массовому спектрографу except that луч ионов направлен на a светомасса экран.[4] Массовая конфигурация спектроскопа была использована в предыдущих аппаратурах когда было пожелано, чтобы влияния регулировок быстро наблюдались. Как только аппаратура правильн была отрегулирована, была введена и подвергана действию фотографическая плита. Спектроскоп массы термине продолжался быть использованным даже если сразу освещение экрана светомассы было заменено косвенно измерениями с осциллограф.[5] Польза термины массовая спектроскопия теперь обескураживает из-за возможности запутанности с светом спектроскопия.[1] [6][1] Массовое спектрометрирование часто сокращено как масс-spec или просто как ГОСПОЖА.[1]

История

Для больше деталей на этой теме, см. История массового спектрометрирования.

В 1886, Eugen Goldstein наблюдаемые лучи внутри разрядки газа под низкым давлением переместило через каналы в perforated катод к аноду, в противоположном направлении к отрицательно порученное лучи катода. Goldstein вызвало эти положительн после того как оно поручено лучи анода «Kanalstrahlen»; стандартный перевод этой термины в английскую язык «лучи канала". Wilhelm Wien найдено что сильные электрические или магнитные поля отклонили лучи канала и, в 1899, построили приспособление с параллельными электрическими и магнитными полями которые отделили положительные лучи согласно их коэффициенту поручать-к-массы (Q/m). Wien нашло что коэффициент поручать-к-массы зависел на природе газа в пробке разрядки. Английский научный работник J.J. Thomson более поздно улучшено на работе Wien путем уменьшение давления создать массовый спектрограф.

Некоторые из самомоднейших методов массового спектрометрирования были изобретены мимо Артур Джеффри Dempster и F.W. Aston в 1918 и 1919 соответственно. В 1989, половина Нобелевская премия в физике наградил к Hans Dehmelt и Wolfgang Пол для развития метода ловушки иона в 1950s и 1960s. В 2002, Нобелевская премия в химии наградил к Джон Bennett Fenn для развития electrospray ионизация (ESI) и Koichi Tanaka для развития мягкая десорбция лазера (SLD) внутри 1987. Улучшенный метод SLD, матриц-помогать десорбция/ионизация лазера (MALDI), превратил в 1987 Franz Hillenkamp и Майкл Karas.[7]

Упрощанный пример

Following пример опишет деятельность анализатора массы спектрометра участок тип. (Другие типы анализатора обработаны ниже.) рассматривайте образец хлорида натрия, (NaCl) (соль таблицы). В источнике иона, образец находится испарено (повернуто в газ) и ионизировано (преобразовано в электрически порученные частицы) в (Na+ и Cl-). Натрий атомы и ионы monoisotopic, с массой amu около 23. Хлорид атомы и ионы приходят в 2 изотопы с массами amu приблизительно 35 amu (на естественной распространимости около 75 процентов) и приблизительно 37 (на естественной распространимости около 25 процентов). Анализатор спектрометра содержит электрические и магнитные поля, которые прилагают усилия на ионах перемещая через поля. Скорость порученной частицы может быть увеличена или уменьшена путем проходить ее через электрическое поле и свое направление может быть изменено путем проходить его через a магнитное поле. Величина отклонения траектории moving иона зависит на своем масс-к-поручает коэффициент. Закон ньютона вторых движения, более светлые ионы получают отклоненными магнитными ионами усилия больше чем более тяжелыми. Потоки сортированных ионов проходят от анализатора к детектору, который обусловливает относительное обилие каждого типа иона. Путем интерпретировать эта информация, химически состав элемента первоначально образца (т.е. что и натрий и хлор присутствуют в образце) и изотопных составах своих составов (т.е. ли коэффициент 35Cl к 37Cl был изменен некоторым процессом) можно обусловить.

Измерительное оборудование

Технологии источника иона

Источником иона будет часть массового спектрометра ионизирует материал под анализом (analyte). Ионы после этого транспортированы мимо магнитно или электрические поля к массовому анализатору.

Методы для ионизация будьте ключево к обусловливать что типы образцов могут быть проанализированы массовым спектрометрированием. Ионизация электрона и химически ионизация используйте для газы и пары. В химически ионизация источники, analyte ионизированы химически реакциями ион-молекулы во время столкновений в источнике. 2 метода часто используемого с жидкость и твердо биологические образцы вклюают electrospray ионизация (innovated мимо Джон Fenn) и матриц-помогать десорбция/ионизация лазера (MALDI, из-за K. Tanaka и отдельно, M. Karas и F. Hillenkamp). Индуктивно соединенная плазма источники использованы главным образом для анализа металла на широком массиве типов образца. Другие вклюают газосветно, десорбция поля (FD), быстрая бомбардировка атома (FAB), thermospray, десорбция/ионизация на кремнии (DIOS), Сразу анализ в реальное временя (ДРОТИК), ионизация химиката атмосферного давления (APCI), вторичное спектрометрирование иона массовое (SIMS), ионизация искры и термально ионизация.[8] Ионизация приложения иона более новый мягкий метод ионизацией позволяет анализ разртва свободно.

Массовые технологии анализатора

Массовые анализаторы отделяют ионы согласно их масс-к-поручите коэффициент. Following 2 закона управляют динамикой порученных частиц в электрических и магнитных полях в вакууме:

(Закон усилия Lorentz)
(Закон ньютона вторых движения)

где F усилие приложенное к иону, m масса иона, a ускорение, Q обязанность иона, E электрическое поле, и v x B будет продукт вектора перекрестный скорости иона и магнитного поля

Приравнивать вышеуказанные выражения для усилия применился к выходам иона:

Этим дифференциальным уравнением будет классицистическое уровнение движения для порученных частиц. Совместно с условиями частицы начальными, оно вполне обусловливает движение частицы в пространство и время in terms of m/Q. Таким образом массовые спектрометры смогли быть подуманы как «масс-к-поручите спектрометры». Представляя данные, оно обще для использования (официально) безразмерно m/z, где z будет номер элементарные обязанности (e) на ионе (z=Q/e). Это количество, хотя оно неофициально вызвано масс-к-поручает коэффициент, точно говоря представляет коэффициент массового номера и номера обязанности, z.

Будут много типов массовых анализаторов, использующ или статические или динамические поля, и магнитные или электрические поля, но все работают согласно вышеуказанному дифференциальному equaltion. Каждый тип анализатора имеет свои прочности и слабости. Много массовых спектрометров используют два или несколько массовых анализаторов для тандемного массового спектрометрирования (MS/MS). В дополнение к более общим массовым анализаторам перечислил ниже, там будьте другими конструированными для специальных ситуаций.

Участок

Для больше деталей на этой теме, см. аппаратура участка.

A анализатор массы поля участка использует электрическое and/or магнитное поле для влияния курса and/or скорость поручено частицы in some way. Как показано выше, аппаратуры участка согните траекторию ионов по мере того как они проходят через массовый анализатор, согласно их масс-к-поручите коэффициенты, отклонятья поручать и быстр-двигая, более светлые ионы больше. Анализатор можно использовать для того чтобы выбрать узкий ассортимент m/z или просмотреть через ряд m/z каталогизировать ионы присытствыющие.[9]

Врем--полет

Для больше деталей на этой теме, см. спектрометрирование врем--полета массовое.

врем--полет Анализатор (TOF) использует электрическое поле ускорьте ход ионов через эти же потенциал, и после этого измеряет время, котор они принимают для достижения детектора. Если частицы все имеют эти же обязанность, кинетические энергии будет идентично, и их скорости зависит только на их массы. Более светлые ионы достигнут детектор сперва.[10]

Квадруполь

Для больше деталей на этой теме, см. Квадрупольный массовый анализатор.

Квадрупольные массовые анализаторы поля пользы осциллируя электрические селективно, котор нужно стабилизировать или дестабилизируют ионы пропуская через a radiofrequency (RF) квадруполь поле. Квадрупольный массовый анализатор действует как массовый селективный фильтр и близко отнесен к Квадрупольная ловушка иона, определенно линейная квадрупольная ловушка except that он иона работают без поглощать ионы и для той причины refer to как квадруполь передачи. Общим изменением квадруполя будет втройне квадруполь.

Квадрупольная ловушка иона

Для больше деталей на этой теме, см. квадрупольная ловушка иона.

квадрупольная ловушка иона работы на таких же физических принципах как квадрупольный массовый анализатор, но ионы поглощены и последовательн выкинуты. Ионы созданы и поглощены в главным образом квадрупольном потенциале RF и отделены m/Q, non-destructively или разрушительн.

Будут много скапливают/разъединение обязанности и методы изоляции но само общ используем массовый режим нестабильности в потенциал RF находится ramped TAK, CTO орбита ионов с массой a > b стабилизированн пока ионы с массой b станьте неустойчиво и выкиньте на z- ось на детектор.

Ионы могут также быть выкинуты методом возбуждения резонанса, whereby дополнительное осцилляционное напряжение тока возбуждения приложено к электродам endcap, и частота амплитуды напряжения тока запутывания and/or напряжения тока возбуждения поменяна для того чтобы принести ионы в условие резонанса в заказе их коэффициента массы/обязанности.[11][12]

спектрометр цилиндрической ловушки иона массовый производный спектрометра квадрупольной ловушки иона массового.

Линейная квадрупольная ловушка иона

A линейная квадрупольная ловушка иона будет подобно к квадрупольной ловушке иона, но она поглощает ионы в плоском квадрупольном поле, вместо трехмерного квадрупольного поля как в квадрупольной ловушке иона. LTQ термо- Fisher («линейный квадруполь ловушки») будет примером линейной ловушки иона.[13]

Резонанс циклотрона иона fourier transform

Для больше деталей на этой теме, см. Спектрометрирование fourier transform массовое.

Спектрометрирование fourier transform массовое, или точно Резонанс циклотрона иона fourier transform ГОСПОЖА, измерения скапливает путем обнаруживать течение изображения произведенное ионами cyclotroning in the presence of магнитное поле. Вместо измерять отклонение ионов с детектором such as множитель электрона, ионы впрыснуты в a Penning ловушка (статическое электрическое/магнитно ловушка иона) где они эффективно формируют часть цепи. Детекторы на фикчированных положениях в космосе измеряют электрический сигнал ионов проходят около их над временем, производящ периодический сигнал. В виду того что обусловлены, что своей массой поручает частота задействовать иона коэффициент, это может быть deconvoluted путем выполняя a Fourier transform на сигнале. FTMS имеет преимущество высокой чувствительности (в виду того что каждый ион «подсчитан» больше чем раз) и гораздо высокее разрешение и таким образом точность.[14][15]

Резонанс циклотрона иона (ICR) более старое массовое метод анализа подобное к FTMS except that ионы обнаружены с традиционным детектором. Ионы поглощенные в a Penning ловушка возбудите полем RF электрическим до тех пор пока они не плотно сжать стену ловушки, где детектор обнаружен местонахождение. Ионы по-разному массы разрешены согласно времени удара.

Подобно, немагнитное FTMS было выполнено, где ионы электростатически я поглощен в орбите вокруг централи, шпиндель сформировал электрод. Электрод ограничивает ионы TAK, CTO они и двинут по орбите вокруг центрального электрода и осциллируют back and forth вдоль центрального электрода длинноосного. Это колебание производит течение изображения в плитах детектора записано аппаратурой. Частоты этих течений изображения зависят на массе для того чтобы поручить коэффициенты ионов. Массовые спектры получены мимо Преобразование Fourier записанных течений изображения.

Подобно к Резонанс циклотрона иона fourier transform массовые спектрометры, Orbitraps имеют высокую массовую точность, высокую чувствительность и хороший динамический диапазон.[16]

Детектор

Окончательным элементом массового спектрометра будет детектор. Детектор записывает или наведенную обязанность или произведенное течение когда ион проходит мимо или ударяет поверхность. В аппаратуре скеннирования, сигнал произвел в детекторе during the course of развертка против где аппаратура находится в развертке (на m/Q) произведет a массовый спектр, показатель ионов как функция m/Q.

Типично, некоторый тип множитель электрона использует, однако другие детекторы включая Чашки Faraday и детекторы ион-к-фотона также использованы. Потому что число ионов оставляя массовый анализатор на определенный момент времени типично довольно мало, значительная амплификация часто обязательно для того чтобы получить сигнал. Детекторы плиты Microchannel общ используйте в самомоднейших коммерчески аппаратурах.[17] В FTMS и Orbitraps, детектор consist of пара поверхностей металла в пределах массовой зоны ловушки анализатора/иона которая пропуск ионов только ближайше по мере того как они осциллируют. Никакое течение DC не произведено, только слабое течение изображения AC произведено в цепи между электродами. Другие индуктивные детекторы также были использованы. [18]

Тандемное массовое спектрометрирование

Главным образом статья: Тандемное массовое спектрометрирование

Тандемный массовый спектрометр одним способным множественных кругов массового спектрометрирования, обычно отделяемых некоторой формой разртва молекулы. Например, один массовый анализатор может изолировать один пептид от много входя в массовый спектрометр. Второй анализатор массы после этого стабилизирует ионы пептида пока они вступают в противоречия с газом, причиняя их к части мимо столкновени-наведенная разобщенность (CID). Третий анализатор массы после этого сортирует части произведенные от пептидов. Тандемную ГОСПОЖУ можно также сделать в одиночном массовом анализаторе над временем, как в a квадрупольная ловушка иона. Будут различные методы для разделять молекулы для тандемной ГОСПОЖИ, вклюая столкновени-наведенная разобщенность (CID), разобщенность захвата электрона (ECD), разобщенность перехода электрона (ETD), ультракрасная разобщенность multiphoton (IRMPD) и разобщенность blackbody ультракрасная радиационная (ПТИЦА). Важное применение используя тандемное массовое спектрометрирование внутри идентификация протеина.[19]

Тандемное массовое спектрометрирование включает разнообразие экспериментально последовательностей. Много коммерчески массовых спектрометров конструированы для того чтобы ускорить исполнение таких последовательностей режима как одиночной реакции контролируя (SRM), множественно контролируя реакции (MRM), и развертка иона прекурсора. В SRM, первый анализатор позволяет только одиночную массу до конца и вторые мониторы анализатора для одиночного потребителя - определенного иона части. MRM позволяет множественного потребителя - определенных ионов части. SRM и MRM наиболее часто использованы с аппаратурами скеннирования где второй случай анализа массы круг обязаностей лимитированн. Эти эксперименты использованы для того чтобы увеличить характерность обнаружения известных молекул, знатно в фармакокинетических изучениях. Развертка иона прекурсора refer to контролировать для специфически потери от иона прекурсора. Первые и вторые анализаторы массы просматривают через спектр как разделено определенным потребителем - m/z значение. Этот эксперимент использован для того чтобы обнаружить специфический motifs внутри неизвестные молекулы.

Общие конфигурации и методы массового спектрометра

Когда специфически конфигурация источника, анализатора, и детектора будет обычной in practice, часто составной акроним возникает для того чтобы обозначить ее, и составной акроним может быть более хорош - известно среди nonspectrometrists чем компонентные акронимы. Epitome этого MALDI-TOF, который просто refer to совмещать a Матриц-помогать десорбция/ионизация лазера источник с a Врем--полет массовый анализатор. Moniker MALDI-TOF широко узнано научным работником spectrometrist non-массы чем MALDI или TOF индивидуально. Другие примеры вклюают индуктивно соединенное спектрометрирование плазм-массы (ICP-MS), спектрометрирование акселераторя массовое (AMS), Термально спектрометрирование ионизаци-массы (TIMS) и спектрометрирование источника искры массовое (SSMS). Иногда польза родовой «ГОСПОЖИ» фактическ означает очень специфически массовые анализатор и систему обнаружения, как случай с AMS, которое будет всегда основанным участком.

Некоторые применения массового спектрометрирования начинали monikers хотя strictly speaking они показалось бы, что refer to широкое применение, in practice приходили вместо означать специфический или лимитированное количество конфигураций аппаратуры. Пример этого спектрометрирование коэффициента изотопа массовое (IRMS), который ссылается in practice к пользе лимитированного номера участка основал массовые анализаторы; это имя использовано для того чтобы refer to и применение и аппаратура используемые для применения.

Хроматографически методы совмещенные с массовым спектрометрированием

Важное повышение к массовые разрешать и массе обусловливая возможности массового спектрометрирования использует ее в тандеме с хроматографически методы разъединения.

Хромотография газа

См. также: Gas chromatography-mass spectrometry

Общяя комбинация газ спектрометрирование хромотографи-массы (GC/MS или GC-MS). В этом методе, a хроматограф газа использует для того чтобы отделить по-разному смеси. Этот поток отделенных смесей подан online в ион источник, a металлическо нить к напряжение тока прикладывает. Эта нить испускает электроны ионизируют смеси. Ионы могут после этого более далее разделить, производящ прогнозированные картины. Неповрежденные ионы и части проходят в анализатор массового спектрометра и окончательн обнаружены.[20]

Жидкостная хромотография

См. также: Жидкостное спектрометрирование хромотографи-массы

Подобно к ГОСПОЖЕ хромотографии газа (GC/MS), спектрометрирование жидкостной хромотографии массовое (LC/MS или LC-MS) отделяет смеси хроматографически прежде чем они будут введены к источнику иона и массовому спектрометру. Оно отличает от GC/MS в что мобильный период жидкостн, обычно смесь вода и органическо растворители, вместо газа. Само общ, electrospray ионизация источник использован в LC/MS.

Удобоподвижность иона

Спектрометрирование удобоподвижности ионаспектрометрированием /mass (IMS/MS или IMMS) будет метод где ионы сперва отделены к время смещения через некоторый нейтральный газ под applied электрическим потенциальным градиентом перед быть введенным в массовый спектрометр.[21] Временем смещения будет измерение радиуса по отношению к обязанности иона. круг обязаностей IMS (времени над эксперимент осуществляет) будет длинне чем большинств массовые спектрометрические методы, такие что массовый спектрометр может попробовать вдоль курса разъединения IMS. Это производит данные о разъединении IMS и масс-к-поручите коэффициент ионов in a manner подобных к LC/MS.[22]

Кругом обязаностей IMS будет скоро relative to жидкостной разъединения хромотографии или хромотографии газа и может таким образом быть соединен к таким методам, производящ втройне модальности such as LC/IMS/MS.[23]

Данные и анализ

Представления данных

См. также: Форматы данных массового спектрометрирования

Массовое спектрометрирование производит различные типы данных. Самое общее представление данных массовый спектр.

Некоторые типы данных по массового спектрометрирования наиболее наилучшим образом представлены как a массовая хроматограмма. Типы хроматограмм вклюают выбранный контролировать иона (SIM), полное течение иона (TIC), и выбранную реакцию контролируя хроматограмму (SRM), среди много других.

Другие типы данных по массового спектрометрирования наилучшим образом представлены как трехмерное карта контура. В этой форме, масс-к-поручите, m/z находит на x- ось, интенсивность y- ось, и дополнительный экспериментально параметр, such as время, записаны на z- ось.

Анализ информации

Basics

Анализом информации массового спектрометрирования будет осложненное содержание очень специфически к типу эксперимента производящ данные. Будут вообще подразделения данных основное для того чтобы понять любые данные.

Работа много массовых спектрометров в том отрицательный режим иона или положительный режим иона. Очень важно знать поручены ли наблюдаемые ионы отрицательно или положительн. Это часто важно в обусловливать нейтральную массу но оно также показывает что-то о природе молекул.

По-разному типы источника иона приводят к в по-разному блоках частей произведенных от первоначально молекул. Источник ионизацией электрона производит много частей и главным образом сверхсчетные виды электрона с одной обязанностью, тогда как electrospray источник обычно производит quasimolecular даже вид электрона который может быть умножат после того как они поручены. Тандемное массовое спектрометрирование нарочно производит столб-источник ионов части и может drastically изменить вид данных достиганных экспериментом.

Путем понимать начало образца, некоторые ожиданности можно предположить о компонентных молекулах образца и их fragmentations. Образец от синтеза/процесса производства вероятн будет содержать примеси химически отнесенные к компоненту цели. Относительно незрело подготовленный биологический образец вероятн будет содержать некоторое количество соли, которое может сформировать аддукты с молекулами analyte в некоторых анализах.

Результаты могут также зависеть тяжело на как образец был подготовлен и как он побежался/ввелся. Важным примером будет вопрос of which матрица использована для MALDI, в виду того что много из energetics случая десорбции/ионизации проконтролировано матрицей rather than силой лазера. Иногда образцы спиковы с натрием или другой вид ион-нося для того чтобы произвести аддукты rather than a protonated вид.

Большим источником тревоги когда spectrometrists non-массы пытаются дирижировать массовое спектрометрирование на их или сотрудничать с массовым spectrometrist будет недостаточное определение цели исследования эксперимента. Подходящим определением экспериментально цели будет предпосылка для собирать правильные данные и успешно интерпретировать он. Среди определений можно достигнуть с массовым спектрометрированием находятся молекулярные массовые, молекулярные структура, и очищенность образца. Each of эти вопросы требуют по-разному экспериментально процедуры. Просто ask for «spec массы» most likely не ответит реальный вопрос под рукой.

Толкование массовых спектров

Главным образом статья: Массовый анализ спектра

С точной структура или последовательность пептида молекулы расшифровывает через комплект масс части, толкование массовые спектры требует совместного использования различных методов. Обычно первой стратегией для определять неизвестную смесь будет сравнить свой экспериментально массовый спектр против архива массовых спектров. Если поиск come up пусто, то ручное толкование[24] или средство программирования помогло толкованию массовых спектров выполните. Имитация компьютера ионизация и процессами разртва происходя в массовом спектрометре будут главным образом инструмент для задавать последовательность структуры или пептида к молекуле. a priori структурно информация разделена в silico и приводя к картина сравнена с наблюдаемым спектром. Такая имитация часто поддержана архивом разртва[25] что содержит опубликовало картины известных реакций разложением. Средство программирования take advantage of эта идея превратитесь для обеих малых молекул и протеины.

Другая дорога интерпретировать массовые спектры включает спектры с точная масса. Масс-к-поручите значение коэффициента (m/z) с только точностью интежера смогите представить большое количество теоретически по возможности структур иона. Больше «точные» (фактическ, «точно») массовые рисунки значительно уменьшают номер выбранного молекулярные формулы, albeit каждое может неподвижно представить большое число структурно разнообразных смесей. Вызванный алгоритм компьютера генератором формулы высчитывает все молекулярные формулы теоретически приспосабливают дали, котор масса с определенным допуском.

Недавний вызванный метод для разяснения структуры в массовом спектрометрировании, fingerprinting иона прекурсора определяет индивидуальные части структурно информации путем дирижировать поиск тандемные спектры молекулы под исследованием против архива спектры продукции структурно, котор характеризуют ионов прекурсора.

Применения

ГОСПОЖА коэффициента изотопа: изотоп датируя и отслеживая

Главным образом статья: Спектрометрирование коэффициента изотопа массовое

Массовое спектрометрирование также использовано для того чтобы обусловить изотопно состав элементов внутри образец. Разницы в массе среди изотопов элемента очень малы, и более менее обильные изотопы элемента типично очень редки, поэтому очень чувствительная аппаратура необходима. Эти аппаратуры, иногда refer to как спектрометры коэффициента изотопа массовые (IR-MS), обычно используют одиночный магнит для того чтобы согнуть луч ионизированных частиц к серии Чашки Faraday преобразуйте удары частицы к электрическое течение. Быстрый on-line анализ дейтерий содержание воды может быть сделанным использованием Пропуская спектрометрирование послесвечения массовое, FA-MS. Вероятно самый чувствительный и самый точный массовый спектрометр для этой цели спектрометр акселераторя массовый (AMS). Коэффициентами изотопа будут важные отметки разнообразия процессов. Некоторые коэффициенты изотопа использованы для того чтобы обусловить время материалов например как внутри датировать углерода. Обозначать с стабилизированными изотопами также использован для квантификации протеина. (см. Quantitation протеина под)

Анализ газа следа

Несколько методов используют созданные ионы в преданном источнике иона впрыснутом в пробку подачи или пробку смещения: выбранная пробка подачи иона (SIFT-MS), и реакция перехода протона (PTR-MS), варианты химически ионизация предназначено для анализа газа следа headspace воздуха, дыхания или жидкости использующ наилучшим образом определенное время реакции позволяющ вычисления концентрации analyte от известной кинетики реакции без потребности для внутренне стандарта или тарировки.

Зонд атома

Главным образом статья: Зонд атома

зонд атома аппаратура совмещает врем--полет массовое спектрометрирование и микроскопия иона поля (FIM) составить карту RASPOLOJENIе индивидуальных атомов.

Фармакокинетик

Главным образом статья: Фармакокинетик

Фармакокинетик часто изучены использующ массовое спектрометрирование из-за сложной природы матрицы (часто кровь или моча) и потребность для высокой чувствительности наблюдать низкой дозой и длинними данными по пункта времени. Самое общее измерительное оборудование используемое в этом применении LC-MS с a втройне квадрупольный массовый спектрометр. Тандемное массовое спектрометрирование обычно использовано для добавленной характерности. Стандартные кривые и внутренне стандарты использованы для quantitation обычно одиночное фармацевтического в образцах. Образцы представляют по-разному пункты времени по мере того как фармацевтическое administered и после этого метаболизировано или освобожено от тела. Пробел или t=0 пробуют после того как они приняты прежде чем администрация важна в обусловливать предпосылку и обеспечении герметичности данных с такими сложными матрицами образца. Обращено много внимание линеарности стандартной кривого; однако не неупотребительно использовать штуцер кривого с более сложными функциями such as quadratics в виду того что реакция большинств массовых спектрометров более менее чем линейно через большие ряды концентрации.[26][27][28]

Будет в настоящее время значительный интерес в пользе спектрометрирования очень высокой чувствительности массового для microdosing изучения, которым те как перспективнейшая алтернатива к животная экспериментация.

Характеризация протеина

Главным образом статья: Спектрометрирование протеина массовое

Массовым спектрометрированием будет важный вытекая метод для характеризации протеинов. 2 главным образом метода для ионизации всех протеинов electrospray ионизация (ESI) и матриц-помогать десорбция/ионизация лазера (MALDI). In keeping with ряд представления и массы имеющихся массовых спектрометров, 2 подхода использованы для характеризовать протеины. В первом, неповрежденные протеины ионизированы тем из 2 методов описанных выше, и после этого введенных к массовому анализатору. Этот подход refer to как «top-down«стратегия анализа протеина. В секунде, протеины ферментационно усвоины в малое пептиды использование протеазы such as трипсин или пепсин, то внутри разрешение или в геле поже электрофорезно разъединение. Другие протеолитические вещества также использованы. Собрание продуктов пептида после этого введено к массовому анализатору. Когда характерная картина пептидов использована для идентификации протеина метод вызван fingerprinting пептида массовый (PMF), если выполнено идентификация использующ данные по последовательности обусловленные внутри тандемная ГОСПОЖА анализ оно вызвано sequencing de novo. Эти процедуры анализа протеина также refer to по мере того как «bottom-up» подход.

Исследование космоса

Как стандартный метод для анализа, массовые спектрометры достигали другие планеты и луны. 2 были приняты к Mars Программа Viking. В начале 2005 Cassini-Huygens полет поставил специализированное GC-MS аппаратура на борту Зонд Huygens через атмосферу Titan, самая большая луна планеты Saturn. Эта аппаратура проанализировала атмосферические образцы вдоль своей нисходящей траектории и смогла испарить и проанализировать замерли образцы Titan, котор, углерод покрынная поверхность как только зонд приземлился. Эти измерения сравнивают обилие изотопов каждой частицы сравнительно к обилию земли естественному.[29]

Массовые спектрометры также широко использованы в полета в космос для того чтобы измерить состав плазм. Например, корабль Cassini носит спектрометр плазмы Cassini (КРЫШКИ),[30] которые измерения масса ионов в Saturn магнитосфера.

Respired монитор газа

Массовые спектрометры были использованы в стационарах для дыхательного анализа газа начиная вокруг 1975 через конец столетия. Некоторые правоподобные неподвижные in use но никакие в настоящее время изготовленн.[31]

Найдено главным образом в работая комната, ими была часть комплексной системы в которой respired образцы газа от пациентов проходя наркотизация нарисовал в аппаратуру через механизм клапана конструированный последовательн для того чтобы соединить up to 32 комнаты к массовому спектрометру. Компьютер направил все деятельности системы. Данные собрали от массового спектрометра были поставлены к индивидуальным комнатам для анестезиолога к пользе.

Этой магнитной уникальностью массового спектрометра участка может быть факт что плоскость детекторов, каждое нарочно расположенное для того чтобы собрать весь вид иона предпологаемые, что находит в образцах, позволила аппаратуру одновременно сообщить все терпеливейшие respired газы. Хотя массовый ряд был ограничен к небольш над 120 u, разртв некоторых из более тяжелых молекул negated потребность для более высокого предела обнаружения.[32]

См. также

Изготовления

Справки

  1. ^ a b c d Sparkman, O. Дэвид (2000). Справка стола массового спектрометрирования. Pittsburgh: Глобальное издание взгляда. ISBN 0-9660813-2-3. 
  2. ^ Squires, Гордон (1998). "Фрэнсис Aston и массовый спектрограф". Трудыы Dalton: от 3893 до 3900. doi:10.1039/a804629h. 
  3. ^ Километр Downard (2007). «Фрэнсис William Aston - человек за массовым спектрографом». Европейский журнал массового спектрометрирования 13 (3): 177-190. doi:10.1255/ejms.878. 
  4. ^ Thomson, J.J. (1913). Лучи положительного электричества и их применения к химический анализ. Лондон: Зелен Longman's и Компания. 
  5. ^ Siri, William (август 1947). "Массовый спектроскоп для анализа в ряде низк-массы". Просмотрение научных аппаратур 18 (8): 540-545. doi:10.1063/1.1740998. 
  6. ^ Цена, Phil (1991). «Стандартные определения термин relating to массовое спектрометрирование. Рапорт от комитета на измерениях и стандартах американского общества для массового спектрометрирования ". Журнал американского общества для массового спектрометрирования 2 (4): 336-348. doi:10.1016/1044-0305 (91) 80025-3. doi: 10.1016/1044-0305 (91) 80025-3  . 
  7. ^ Измеряя масса: От положительных лучей к протеинам Майкл A. Grayson (редактор) (ISBN 0-941901-31-9)
  8. ^ A. P. Bruins (1991). «Массовое спектрометрирование при источники иона работая на атмосферном давлении». Просмотрения массового спектрометрирования 10 (1): 53-77. doi:10.1002/mas.1280100104. 
  9. ^ Продлевающ массовый ряд спектрометра участка массового, Джон s Cottrell, Роджер j Greathead, 1986, просмотрения массового спектрометрирования, 5:215 - 247
  10. ^ H. Wollnik, 1993, анализаторы Врем--полета массовые, просмотрения массового спектрометрирования, 12:89 - 114
  11. ^ W. Пол, H. Steinwedel. 1953. «Ohne Magnetfeld Massenspektrometer neues Ein». Für Naturforschung a RZeitschrift, 8 (7): 448-450
  12. ^ R. E. (2000 -го) март. «Спектрометрирование квадрупольной ловушки иона массовое: взгляд на повороте от столетия ". Международный журнал массового спектрометрирования 200 (1-3): 285-312. doi:10.1016/S1387-3806 (00) 00345-6. 
  13. ^ Schwartz, C. Jae; W. Майкл. Senko и Джон E. P. Syka (июнь 2002). «Спектрометр плоской квадрупольной ловушки иона массовый». Журнал американского общества для массового спектрометрирования 13 (6): 659-669. Наука B.V. Elsevier. doi:10.1016/S1044-0305 (02) 00384-7. 
  14. ^ M. B. Comisarow и A. G. Выстраивайте (1974). «Спектроскопия резонанса циклотрона иона fourier transform». Химически письма физики 25 (2): 282-283. doi:10.1016/0009-2614 (74) 89137-2. 
  15. ^ Выстраивайте, A. G.; Hendrickson, C. L.; Джексон, G. S. (1998). «Спектрометрирование резонанса циклотрона иона fourier transform массовое: праймер ". Просмотрения массового спектрометрирования 17 (1): 1-34. doi:10.1002/(SICI) 1098-2787 (1998) 17: 1< 1:: AID-MAS1> 3.0.CO; 2-K. 
  16. ^ Q. Hu, R. J. Noll, H. Li, A. Makarov, M. Hardman и R. G. Кашевары (2005). «Orbitrap: новый массовый спектрометр ". Журнал массового спектрометрирования 40 (4): 430-443. doi:10.1002/jms.856. 
  17. ^ F. Dubois, R. Knochenmuss, R. Zenobi, A. Brunelle, C. Deprun и Y. L. Beyec (1999). «Сравнение между ион-к-фотоном и microchannel покрывает детекторы». Быстро сообщения в массовом спектрометрировании 13 (9): 786-791. doi:10.1002/(SICI) 1097-0231 (19990515) 13: 9< 786:: AID-RCM566> 3.0.CO; 2-3. 
  18. ^ M. A. Парк, J. H. Callahan и A. Vertes (1994). «Индуктивный детектор для спектрометрирования врем--полета массового». Быстро сообщения в массовом спектрометрировании 8 (4): 317-322. doi:10.1002/rcm.1290080407. 
  19. ^ K. Роберт. Boyd (1994). «Соединять-просмотрите методы для MS/MS использующ аппаратуры тандемн-в-космоса». Просмотрения массового спектрометрирования 13 (5-6): 359-410. doi:10.1002/mas.1280130502. 
  20. ^ Eiceman, G.A. (2000). Хромотография газа. В R.A. Meyers (Ed.), Энциклопедия аналитической химии: Применения, теория, и измерительное оборудование, pp. 10627. Chichester: Wiley. ISBN 0-471-97670-9
  21. ^ Verbeck, GF и Ruotolo, BT и Sawyer, HA и Gillig, KJ и Russell, DH (2002). «Основное введение к спектрометрированию удобоподвижности иона массовому применилось к анализу биомолекул}» (http://jbt.highwire.org/cgi/content/abstract/13/2/56). Техник j Biomol 13 (2): 56-61. 
  22. ^ L. M. Matz, G. R. Asbury и H. H. Холм (2002). «Плоские разъединения с electrospray спектрометрированием удобоподвижности иона окружающего давления ионизацией high-resolution/квадрупольным массовым спектрометрированием». Быстро сообщения в массовом спектрометрировании 16 (7): 670-675. doi:10.1002/rcm.623. 
  23. ^ A. Rena. Sowell, бурное L. Koeniger, J. Стефан. Valentine, луна Myeong Hee и Дэвид E. Clemmer (2004). «Nanoflow LC/IMS-MS и LC/IMS-CID/MS смесей протеина». Журнал американского общества для массового спектрометрирования 15 (9): 1341-1353. doi:10.1016/j.jasms.2004.06.014. 
  24. ^ Tureček, František; McLafferty, W. Фред. (1993). Толкование массовых спектров. Книги науки университета, Sausalito, ISBN 0-935702-25-3
  25. ^ Mistrik, R. (2004). Новая принципиальная схема для толкования массовых спектров основанных на комбинации базы данных механизма разртва и системы компьютерного эксперта.в Ashcroft, A.E., Brenton, G., Monaghan, J.J. (Eds.), Выдвижения в массовое спектрометрирование, Elsevier, Amsterdam, cVol. 16, pp. 821.
  26. ^ Увеличивая скорость и Throughput PRI использовании систем HPLC-MS/MS для метаболизма снадобья и фармакокинетического скрининга, Y. Hsieh и W.A. Korfmacher, в настоящее время том 7 метаболизма снадобья, 5, 2006, Pp. 479-489
  27. ^ Covey TR, Ли ED, Henion JD. 1986. Высокоскоростная жидкостная хромотография/тандемное массовое спектрометрирование для определения снадобиь в биологических образцах. Заднепроходное Chem 58:2453 - 2460.
  28. ^ Хромотография Thermospray жидкостная/определение массового спектрометрирования снадобиь и их метаболитов в биологических жидкостях. Covey TR et al. Заднепроходное Chem. 1985 февраль; 57 (2): 474-81
  29. ^ S. Petrie и D. K. Bohme (2007). «Ионы в космосе». Просмотрения массового спектрометрирования 26 (2): 258-280. doi:10.1002/mas.20114. 
  30. ^ Спектрометр плазмы Cassini. Научно-исследовательский институт зюйдвеста. Retrieved дальше 2008-01-04.
  31. ^ Терянный силу газ контролируя массовым спектрометрированием в дыхательном блоке интенсивнейшей внимательности. Riker JB, B. Haberman. Внимательность Med Crit. 1976 Сентябр-Октябрь; 4 (5): 223-9
  32. ^ J. W. W. Gothard, C. M. Busst, M. A. Branthwaite, N. J. H. Davies и D. M. Denison (1980). «Применения дыхательного массового спектрометрирования к интенсивнейшей внимательности». Анастезия 35 (9): 890-895. doi:10.1111/j.1365-2044.1980.tb03950.x. 

Библиография

  • Tureček, František; McLafferty, W. Фред. (1993). Толкование массовых спектров. Sausalito, Calif: Книги науки университета. ISBN 0-935702-25-3. 
  • Edmond de Hoffman; Винсент Stroobant (2001). Массовое спектрометрирование: Принципы и применения, 2-ой ed., Джон Wiley и сынки. ISBN 0-471-48566-7. 
  • Downard, Кевин (2004). Массовое спектрометрирование - курс учредительства. Cambridge Великобритания: Королевское общество химии. ISBN 0-85404-609-6. 
  • Siuzdak, Гэри (1996). Массовое спектрометрирование для биотехнологии. Бостон: Академическая пресса. ISBN 0-12-647471-0. 
  • Dass, Chhabil (2001). Принципы и практика биологического массового спектрометрирования. Нью-йорк: Джон Wiley. ISBN 0-471-33053-1. 
  • H. Jnrgen. Больш. Массовое спектрометрирование: Учебник. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 3-540-40739-1. 
  • Muzikar, P., et al., «спектрометрирование акселераторя массовое в Geologic исследовании», геологохимическое общество бюллетеня v. америки. (2003) P. 115. от 643 до 654.
  • O. Дэвид. Sparkman. Справка стола массового спектрометрирования. Pittsburgh: Глобальное издание взгляда. ISBN 0-9660813-9-0. 
  • Tuniz, C. (1998). Спектрометрирование акселераторя массовое: ultrasensitive анализ для глобальной науки. Boca Raton: Давление CRC. ISBN 0-8493-4538-3. 

Внешние соединения

Wikibooks имеет больше на теме
Общие Wikimedia имеют средства отнесенные к:
Посмотрите вверх Массовое спектрометрирование в
Wiktionary, свободно словарь.

Профессиональные организации

v • d • e
Аналитическая химия
Измерительное оборудование
Методы
Забор
Видно издания
Химия
v • d • e
Патология
Принципы патологии
Анатомическая патология
Клиническая патология
v • d • e
Массовое спектрометрирование
Масса • Массовый спектр • Средство программирования ГОСПОЖИ
Источник иона
EI  • CI  • IA  • FAB  • FD  • MALDI  • APCI  • ESI  • DESI  • GD  • ICP  • MIP  • TS  • ДРОТИК
Массовый анализатор
Детектор
Комбинация ГОСПОЖИ
MS/MS  • GC/MS  • LC/MS

The original article is from Wikipedia. To view the original article please click here.
Creative Commons Licence

 
Custom Search