Масс-анализ ионно-кинетической спектрометрии
Масс-анализируемая ионно-энергетическая спектрометрия ( MIKES ) — это метод масс-спектрометрии , с помощью которого масс-спектры получаются с помощью секторного прибора , который включает в себя как минимум один магнитный сектор плюс один электрический сектор в обратной геометрии (луч сначала входит в магнитный сектор). [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Ускоряющее напряжение V и магнитное поле B устанавливаются для выбора ионов-предшественников определенного m/z . Ионы-предшественники затем диссоциируют или реагируют в области без электрического поля между двумя секторами. Отношение кинетической энергии к заряду образующихся ионов анализируется путем сканирования электрического секторного E. поля Ширина пиков спектра дочерних ионов связана с распределением выделения кинетической энергии в процессе диссоциации. [ 4 ]
История
[ редактировать ]MIKES был разработан в Университете Пердью в 1973 году Бейноном , Куксом , Дж. У. Эми, У. Э. Байтингером и Т. Я. Ридли. [ 5 ] MIKES был изобретен, потому что исследования в Пердью и Корнелле считали, что если бы родительский ион был выбран по массе перед диссоциацией и массовым анализом продуктов в электрическом секторе, было бы легче изучать метастабильные ионы и диссоциацию, вызванную столкновениями (CID). . [ 6 ] Это было достижение, поскольку оно сочетало в себе полезность предыдущих инструментов, таких как спектрометр кинетической энергии ионов, с возможностью массового отбора ионов-предшественников. Этот ион-предшественник отбирается по массе с помощью магнитного сектора. Затем продукты диссоциации подвергаются массовому анализу с использованием электрического сектора. «Формы пиков, выявленные при сканировании электрического сектора, могут предоставить информацию о высвобождении кинетической энергии в процессе фрагментации и о поглощении кинетической энергии в ходе процессов ионных столкновений». [ нужна ссылка ] Дисперсия скоростей за счет выделения кинетической энергии приводит к характерным широким метастабильным пикам, наблюдаемым с помощью методов MIKES. [ 5 ]
Приложение
[ редактировать ]
MIKES — мощный метод, используемый для структурных исследований органических соединений, газообразных ионов, а также для прямого анализа сложных смесей без разделения компонентов. [ 3 ] [ 7 ] Другими словами, его используют для молекулярной структуры . изучения [ 8 ] Причина, по которой MIKES хорош для изучения молекулярной структуры, связана с обратной геометрией MIKES. Схема MIKES показывает, что ионы в источнике попадают в магнитное поле. После этого химия позже изучается во второй свободной от поля области (FFR) путем сканирования электрического сектора, который определяет природу фрагментов путем измерения их кинетической энергии. Это вызывает конкурентную мономолекулярную фрагментацию, которую можно наблюдать в спектрах MIKE. Более того, если газ подается во второй FFR, столкновение вызовет еще большую диссоциацию, что позже отобразится в спектрах MIKE. [ 3 ]
Тандемное МС-сканирование
[ редактировать ]При этом сканировании используются инструменты обратной геометрии (типа BE). В этих приборах используется внешний магнитный сектор, который позволяет осуществлять исключительный выбор массы иона-предшественника. Область фрагментации находится между двумя анализаторами. Сканирование электрического сектора дает спектр дочерних ионов. MIKES также можно использовать для прямого измерения значений выделения кинетической энергии. [ 9 ]
Преимущества
[ редактировать ]MIKES, как следует из названия, используется для спектрометрии кинетической энергии. Это означает, что для достижения этой цели необходимы определенные критерии. Одной из таких особенностей MIKES является то, что он имеет высокое разрешение по кинетической энергии и хорошее угловое разрешение . [ 7 ] Это связано с тем, что МИКЭС имеет низкое ускоряющее напряжение, около 3 киловольт. [ 3 ] Другая особенность заключается в том, что он имеет хорошую дифференциальную накачку между различными областями инструмента. Кроме того, MIKES имеет несколько систем для подачи и/или контроля столкновительных газов или паров, а также возможность изменять высоту и ширину щели. Это предотвращает фаворитизм при определении распределения кинетической энергии. Несмотря на то, что MIKES был широко распространен сейчас, еще в 1970-х годах, он имел отличную компьютерную совместимость, что позволяло легко получать молекулярные структуры. [ 7 ]
Недостатки
[ редактировать ]Недостатком MIKES является то, что наблюдения проводятся позже на траектории полета ионов по сравнению с другими методами. меньшее количество ионов Кроме того, обычно разлагается . Это, в свою очередь, приведет к тому, что чувствительность будет ниже, чем у других методов спектроскопии кинетической энергии. [ 10 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Солтеро-Ригау Э., Крюгер Т.Л., Кукс Р.Г. (1977). «Идентификация барбитуратов методом химической ионизации и масс-спектрометрии кинетической энергии ионов». Анальный. Хим . 49 (3): 435–42. дои : 10.1021/ac50011a027 . ПМИД 842853 .
- ^ Истон С., Джонсон Д.В., Пулос А. (1988). «Определение структуры фосфолипидного основания методом масс-спектрометрии CA MIKES» . Дж. Липид Рес . 29 (1): 109–12. дои : 10.1016/S0022-2275(20)38562-X . ПМИД 3356947 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Кукс Р.Г., Кондрат Р.В., Юсефи М., Маклафлин Дж.Л. (1981). «Масс-анализ ионно-кинетической энергетической спектрометрии (MIKE) и прямой анализ коки». Дж Этнофармакол . 3 (2–3): 299–312. дои : 10.1016/0378-8741(81)90060-X . ПМИД 7242113 .
- ^ Да, Чул; Мён Су Ким (1992). «Анализ масс-анализированного профиля кинетической энергии ионов. II. Систематическое определение распределения выделения кинетической энергии» (PDF) . Быстрая связь в масс-спектрометрии . 6 (4): 293–297. Бибкод : 1992RCMS....6..293Y . дои : 10.1002/rcm.1290060414 . Проверено 30 марта 2008 г. [ мертвая ссылка ]
- ^ Перейти обратно: а б «МАЙКИ: История и значение. ASMS, Интернет. < http://www.asms.org/docs/history-posters/mikes.pdf >.
- ^ Эми, JW; Байтингер, МЫ; Кукс, Р.Г. (1990). «Создание масс-спектрометров и философия исследования» . Журнал Американского общества масс-спектрометрии . 1 (2): 119–128. дои : 10.1016/1044-0305(90)85047-П . ISSN 1044-0305 . ПМИД 24248739 .
- ^ Перейти обратно: а б с Бейнон, Дж. Х.; Кукс, Р.Г.; Эми, JW; Байтингер, МЫ; Ридли, Тайвань (2012). «Проектирование и характеристики ионно-кинетического энергетического спектрометра (MIKE) для массового анализа». Аналитическая химия . 45 (12): 1023А–1031А. дои : 10.1021/ac60334a763 . ISSN 0003-2700 .
- ^ Бейнон, Дж. Х.; Кукс, Р.Г. (1974). «Ионно-кинетическая энергетическая спектрометрия». Физический журнал E: Научные инструменты . 7 (1): 10–18. Бибкод : 1974JPhE....7...10B . дои : 10.1088/0022-3735/7/1/002 . ISSN 0022-3735 .
- ^ Дасс, Чхабил. Основы современной масс-спектрометрии. Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience, 2007. Печать.
- ^ Доминик Дезидерио (2000). Анализ нейропептидов методами жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии . Эльзевир Наука . ISBN 9780080875545 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Жак Моминьи; Ойген Илленбергер (1999). Газообразные молекулярные ионы: введение в элементарные процессы, индуцированные ионизацией (разделы физической химии) . Дармштадт: Стейнкопф. ISBN 3-7985-0870-4 .