Тандемная масс-спектрометрия - раздел Образование, Лекция 14. Масс-спектрометрия Для Получения Структурной Информации С Помощью Масс-Спектрометрии Молекула До...
Для получения структурной информации с помощью масс-спектрометрии молекула должна претерпеть фрагментацию с образованием ионов, значения m/z которых могут быть соотнесены со структурой. Вспомним, что методы «мягкой» ионизации, такие как FAB, MALDI и ЕSI, производят одиночные молекулярные ионы, энергии которых недостаточно для фрагментации. Однако фрагментация становится достижимой при использовании специальной камеры столкновений (от английского collision cell – CC) в тандемной масс-спектрометрии (MS/МS).
Рис. 8.11. Принцип тандемной масс-спектрометрии. MS1 и MS2 – первый и второй масс-спектрометры. СС – камера столкновений. Смесь пяти пептидов сканируется для получения спектров пяти (M+H)+ ионов, обозначенных на рисунке как (P1-P5). После сканирования только один отобранный ион (P4) проникает в камеру столкновений. Фрагменты (F1-F6), полученные в результате деструкции иона предшественника P4 (часть молекул которого сохраняет целостность), затем анализируются с помощью MS2 для записи спектра ионного продукта
Основным экспериментом в тандемной масс-спектрометрии является полное сканирование ионных продуктов. Ионы с определенным значением m/z отбираются в первом масс-спектрометре (MS1, рис. 8.11). Затем они попадают в камеру столкновений, обычно наполненную инертным газом. Ионы активируются в результате столкновений и фрагментируются. Ионные продукты фрагментации анализируются вторым масс-спектрометром (MS2), который рассчитан на сканирование заданного диапазона масс.Поскольку для записи всего спектра требуется всего лишь 1-2 минуты, можно настроить MS1 на регистрацию следующего иона предшественника и получить его спектр столкновений и т.д.
Существует два типа таких инструментов. Первый представляет собой два масс-спектрометра, работающих в тандеме. Часто используются комбинации двух квадруполей для масс-анализа или двух магнитных анализаторов, либо комбинации из одного магнитного и одного квадрупольного спектрометра. С этой точки зрения связка магнитного и электрического секторов может рассматриваться как тандемная масс-спектрометрия (MS с двойной фокусировкой).
Инструменты второго типа состоят из анализатора, который способен хранить ионы: масс-спектрометры с ионно-циклотронным резонансом и квадрупольной ионной ловушкой. Эти устройства позволяют отбирать определенные ионы, выбрасывая из ловушки все остальные. Далее происходит возбуждение отобранных ионов, их фрагментация в течение определенного времени, после чего фрагменты ионов наблюдаются в масс-спектре. Этот процесс может быть повторен, чтобы проанализировать фрагменты фрагментов.
Альтернативный подход заключается в использовании тройной квадрупольной схемы (рис. 8.12), которая, несмотря на низкую чувствительность и узкий диапазон масс, является гораздо более дешевой. Первый квадруполь Q1 используется в качестве масс-анализатора, отобранный пик вводится в ячейку столкновений (CC), а продукты деструкции анализируются во втором квадруполе Q2.
Для проведения тандемного анализа масс с квадрупольным прибором, необходимо разместить три квадруполя в ряд.
Рис. 8.12. Схема тройной квадрупольной системы. Q1 и Q2 – первая и вторая квадрупольные системы. Третий квадруполь q используется в качестве ячейки столкновений. Такая конфигурация имеет название Q1qQ2
Существуют также «гибридные» инструменты, называемые так потому, что в них сочетаются магнитные сектора, квадруполи и времяпролетные инструменты в линейной и ортогональной проекциях.
Использование тандемных гибридных масс-спектрометров необходимо для исследования сложных смесей ионов, как в случае карбогидратов (Лекция 8).
Что такое масс спектрометрия... Джон Фенн изобретатель метода ионизации электрораспылением для биомолекул... Масс спектрометрия это искусство измерения молекулярного веса атомов и молекул Информации о массе или весе всегда...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Тандемная масс-спектрометрия
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Ионы в электромагнитном поле. Закон Лоренца
В масс-спектрометрии для измерения соотношений массы к заряду, используются законы движения заряженных частиц в магнитном или электрическом поле, носящие имя их первооткрывателя Лоренца.
У
Разрешающая способность масс-спектрометрии
Способность к разделению масс определяется разрешающей способностью масс-спектрометра. Разрешение R здесь определяется как , где
Точность измерения массы
Точность измерения массы определяется как разность между измеренной и расчетной массами иона. Она выражается в процентах от измеренной массы (например, молекулярная масса = 10 000 ± 0.01%) или в до
Методы ионизации
В течение последних двух десятилетий масс-спектрометрия стала важнейшим аналитическим инструментом в структурной биологии. Этому способствовало развитие методов получения интактных, высокомолекуляр
От ионов в растворе к ионам в газовой фазе
Переход ионов из газовой фазы в раствор процесс самопроизвольный. В присутствии молекул растворителя, таких как H2O, «голые» (дегидратированные) ионы в газовой фазе, например Na+
Электронная ионизация
Электронная ионизация (EI от английского Electron Ionization) – наиболее часто используемая техника в масс-спектрометрии. Она является относительно простой иллюстрацией общего принципа ионизации пр
Бомбардировка быстрыми атомами
В масс-спектрометрии с использованием бомбардировки быстрыми атомами FAB (от англ. Fast Atom Bombardment), ионизация происходит при бомбардировке поверхности образца пучком атомов благородных газов
Плазменная десорбция
В масс-спектрометрии с плазменной десорбцией PD (английская аббревиатура от Plasma Desorption) образец наносится на металлическую поверхность и бомбардируется осколками ядер радиоактивного изотопа.
Ионизация лазерной десорбцией при помощи матрицы
При ионизации лазерной десорбцией лазерное излучение очень большой плотности фокусируется на маленьком участке, что приводит к крайне высокой скорости нагрева. В результате формируется локализованн
Химическая ионизация при атмосферном давлении
Химическая ионизация при атмосферном давлении APCI (английская аббревиатура Atmospheric Pressure Chemical Ionization) генерирует ионы непосредственно из раствора. Подобно электрораспылению, раствор
Фотонная ионизация при атмосферном давлении
Подвидом APСI является фотоионизация при атмосферном давлении APPI (английская аббревиатура Atmospheric Pressure Photoionization), когда десольватация осуществляется под действием ультра-фиолетовог
Ионизация лазерной десорбцией с поверхности кремния
В противоположность MALDI ионизация лазерной десорбцией с поверхности не содержит матрицы как таковой. Она осуществляется с поверхности твердого кремния и получила название DIOS (английская аббреви
Ионизация электрораспылением
Серьезную конкуренцию MALDI сегодня составляет метод ионизации, получивший название электрораспыления ЕSI (от английского Electrospray Ionization). Этот метод ионизации часто называют электродинами
Сравнение возможностей различных методов образования ионов
Достоинства и недостатки каждого метода получения ионов представлены в таблице 7.2.
Из неё видно, что nanoESI, DIOS, с одной стороны, и MALDI, с другой стороны, фактически являются рекордс
Общая архитектура масс-спектрометра
Первый масс-спектрометр был построен в 1913 году, когда Дж. Дж. Томпсон предложил использовать постоянные магнитные и электрические поля для разделения двух изотопов благородного газа Ne, используя
Чувствительность
Чувствительность – одна из важнейших характеристик масс-спектрометра, показывающая какое количество вещества нужно ввести в масс-спектрометр для того, чтобы его можно было детектировать. Для просто
Скорость сканирования
Масс-анализатор пропускает ионы с разным соотношением массы и заряда за определенное время. Для анализа всех ионов масс-анализатор должен просканировать параметры поля за заданный промежуток времен
Вакуумирование
Масс-спектрометр – вакуумный прибор, снабженный специальной системой откачки. В масс-анализаторе заряженные частицы должны проходить расстояние в несколько метров, не сталкиваясь с молекулами остат
Масс-спектрометры с одиночной и двойной фокусировкой
В инструментах с одним фокусировочным сектором ионы с массой m, зарядом z и определенной кинетической энергией помещаются в магнитное поле B. Как было отмечено
Квадрупольный масс-фильтр
Разделение масс в линейном квадрупольном масс-фильтре (общепринятая английская аббревиатура Q) основано на достижении стабильной траектории для ионов с определенными значениями m/z в быстро
Kвадрупольная ионная ловушка
Квадрупольная ионная ловушка существует в линейном (английская аббревиатура LIT) и трехмерном исполнении (английская аббревиатура QIT). LIT первоначально разработана физиками, которые были заинтере
Масс-спектрометрия с фурье-преобразованием
В большинстве масс-спектрометров ионы детектируются благодаря электрическому току, который они вызывают при столкновении с поверхностью устройства, такого как электронный умножитель. Такой метод на
Времяпролетная масс-спектрометрия
Анализ масс во времяпролетном масс-спектрометре (английская аббревиатура TOF-MS от Time of Flight Mass-Spectrometers) основан на том, что ионы с разными значениями m/z обладают одинаковой эн
Орбитальная ловушка ионов
В 2005 года появился коммерческий серийный масс-спектрометр, использующий в качестве масс-анализатора орбитальную ловушку ионов. В орбитальной ловушке ионов (английское сокращение Orbitrap), не исп
Представление масс-спектра вещества и его интерпретация
Масс-спектр вещества обычно представляется в виде вертикальных отрезков, каждый из которых представляет ион, имеющий определенное отношение массы к заряду m/z (положение на оси абсцисс) и ве
Масс-спектры простых соединений
Применим описанные выше правила к расшифровке нескольких простых соединений, находящихся в виде газов. На рисунке 9.2 показаны масс-спектры двуокиси углерода, пропана и циклопропана.
Нуклеиновые кислоты
Идентификация оснований
Эффективность исследования нуклеиновых кислот с помощью масс-спектрометрии отстает от изучения белков. Основная причина заключается в высоком сродстве нуклеи
Карбогидраты
Моносахариды
В исследовании полисахаридов возникает первый главный вопрос: из каких моносахаридов построен полисахарид? Для этого полисахарид рас
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов