Tài liệu Khối phổ & lc-ms

KHỐI PHỔ & LC-MS Mass Spectrometry & LC-MS Phạm gia Huệ Hà nội 07-08-2009 Khối phổ (MS) là gì?  Công cụ PT hay dùng nhất hiện nay.  Kỹ thuật cung cấp thông tin về: 1. Khối lượng và công thức phân tử 1 hợp chất 2. MS cùng với NMR và IR cho phép nghiên cứu cấu trúc phân tử 3. Thành phần định tính và định lượng của một hỗn hợp. 4. Máy MS chuyển các Phân tử thành các ion ở thể khí và tách chúng theo tỷ số m/z và ghi lại cường độ từng ion, cho một phổ khối. 5. PT được mẫu rất nhỏ, dạng rắn, lỏng, khí của các chất PTL nhỏ cỡ (một số Da) tới các protein (cỡ trên 300 000 Da). (Dalton (Da) = amu) Khối phổ (MS) là gì? Nguyên lý cơ bản là • sự tạo thành các ion, • các ion này được tách hay lọc theo tỷ lệ m/z (khối lượng/điện tích) của chúng, • và được phát hiện. Các thành phần một máy MS Nạp mẫu R Chân không L cao Tránh ion PT va chạm với các phân tử trong không khí K Detector ion PT khối Cường độ tín Signalhiệu Intensity Nguồn ion Xử m/z Phổ Khối lý và lưu dữ liệu 1. Nguồn ion hoá  Biến đổi chất PT, tạo thành các ion phân tử (molecule) và các ion mảnh (fragment)  Hai kỹ thuật chính hay dùng: • Bắn phá electron (Electron Impact - EI): tạo ion dùng chùm electron năng lượng cao: phương pháp “cứng” • Ion hoá hoá học (chemical ionization -CI) tạo ion thông qua phản ứng với các ion thuốc thử: phương pháp “mềm” 1.1. Bắn phá electron (EI) • Ví dụ: Electron bắn phá methanol: tạo cation gốc methanol, một ion phân tử: CH3OH + 1 e-  CH3OH+. + 2 e• Chỉ một số (~0.01%) phân tử chất PT (M) được ion hoá • Phần lớn các ion phân tử bị phá thành các mảnh nhỏ hơn (cation, gốc, phân tử trung hoà nhỏ hơn) 1.1. Bắn phá electron (EI) Sợi đốt + PT khối + Khu vực Chùm electron Gia tốc ion Bắn phá / ion hoá e- Chỉ các mảnh tích điện được phát hiện Phân mảnh 70 eV •• [Mảnh Con] M+• M Mẫu 2e- Cation gốc / Ion phân tử [Mẹ] F1+ + Mảnh cation F1• Mảnh gốc F1+• + NF1 Mảnh trung hoà Mảnh cation gốc F2+ + F2• Mảnh cation Các LK dễ gãy Gốc là các LK yếu nhất, tạo các mảnh bền Pic cơ bản Phổ MS của pentobarbital, bắn phá bằng electron Khối lượng phân tử =226 Pic ion phân tử M+. Molecular ion peak • Ion phân tử M+., có m/z 226, mất gần hết. • Tạo thành các mảnh m/z 197, 156, 141, 112, 98, 69, and 55, • Các pic này là dấu vết các mảnh trong cấu trúc của phân tử M. • Pic lớn nhất trên phổ MS là pic cơ bả n (coi như có cường độ 100%) . Cường độ pic khác tính theo % của pic cơ bản. 1.2. Ion hoá học (CI) – PHƯƠNG PHÁP mềm • Tạo ít mảnh. • Dùng thừa thuốc thử dạng khí như CH4. • Chùm electrons (100–200 eV) chuyển CH4 thành các SP như CH5+ CH5+ là chất cho proton mạnh, phản ứng hoá học với chất phân tích tạo ra phân tử proton hoá MH+, có nhiều trên phổ MS ion hoá hoá học dùng methan CH4  e   CH4.  2e  CH4.  CH4  CH5  .CH3 CH5  M  CH4  MH  (M+1) peak