Spectromètres de masse d'occasionEst un instrument scientifique de précision pour l'analyse de la composition et de la structure de la matière, jouant un rôle clé dans de nombreux domaines tels que la chimie, la physique, la biologie, les sciences de l'environnement, etc. Son principe de fonctionnement repose sur une mesure précise du comportement en mouvement des particules chargées dans un champ électromagnétique. L'échantillon est d'abord ionisé, transformé en ions chargés. Ces ions sont accélérés dans le champ électrique, puis dans le champ magnétique. Sous l'action d'un champ magnétique, les ions subissent une déflexion, avec des degrés différents de déflexion ionique pour différents rapports masse - charge (rapport de la masse ionique au nombre de charges), créant ainsi une distribution de signal spécifique sur le détecteur, un spectrogramme de masse. En analysant des informations telles que la position et la Force des pics sur un spectrogramme de masse, vous pouvez déterminer le poids moléculaire, la structure et la teneur relative des différents composants de l'échantillon.
Spectromètres de masse d'occasionSon rôle principal peut être résumé comme suit:
1, déterminer la masse moléculaire relative de la substance
Un spectromètre de masse peut fournir directement des informations sur le poids moléculaire d'une substance à travers le signal de rapport masse - charge de l'ion. Par exemple, en chimie organique, la masse moléculaire relative d'un composé peut être rapidement déterminée par un pic moléculaire (m⁺) dans un spectrogramme de masse, fournissant une base critique pour l'identification structurelle d'un inconnu.
Pour les substances macromoléculaires (p. ex., protéines, POLYPEPTIDES), leur poids moléculaire exact peut être mesuré par des techniques d'ionisation douce (p. ex., ionisation par électrospray esi, ionisation par désorption laser assistée par matrice MALDI), ce qui facilite la caractérisation des macromolécules biologiques puissantes.
Composition chimique et structure des substances analytiques
Analyse qualitative de la composition: les éléments, les groupes fonctionnels ou les types de composés contenus dans un échantillon peuvent être déterminés par le rapport masse - charge des ions caractéristiques dans un spectrogramme de masse combiné à une recherche dans une base de données (par exemple, la Bibliothèque de spectrométrie de masse du NIST). Par exemple, les contaminants dans l'eau (p. ex., résidus de pesticides, ions de métaux lourds) peuvent être identifiés par spectrométrie de masse dans les essais environnementaux.
Analyse structurale: les pics d'ions fragmentés dans le spectrogramme de masse reflètent la façon dont les molécules se cassent, et la structure moléculaire du composé peut être déduite en combinaison avec la loi de fragmentation. Par exemple, dans la recherche et le développement de médicaments, les voies métaboliques et la structure des produits peuvent être définies en analysant les fragments de spectrométrie de masse des métabolites des médicaments.
3, contenu de substance d'analyse quantitative
Basé sur le principe de « l'intensité du signal ionique est proportionnelle à la concentration de la substance», le spectromètre de masse peut effectuer une analyse quantitative du composant cible dans l'échantillon. La combinaison de techniques de chromatographie (par exemple, GC en phase gazeuse, LC en phase liquide) combinées (par exemple, GC - MS, LC - MS) permet une quantification précise des composants traces dans des échantillons complexes (limites de détection allant jusqu'au niveau ppb et même ppt).
Les scénarios d'application comprennent: la détection du contenu d'additifs ou de toxines dans les aliments, la surveillance de la concentration de médicaments dans le sang, l'analyse du contenu de contaminants dans l'environnement, etc.
4, étudier la composition isotopique de la matière
Un spectromètre de masse peut mesurer avec précision les différences de rapport masse - charge de différents isotopes, ce qui permet d'analyser le rapport d'abondance des isotopes dans une substance. Par exemple:
En géologie, la datation de la formation des roches ou des fossiles, la température paléoenvironnementale, etc. peuvent être déduites en mesurant les proportions des isotopes du carbone (¹²c / ¹³c), de l’oxygène (¹²o / ¹²o).
En biologie, les voies métaboliques d'une substance dans un organisme sont tracées par spectrométrie de masse à l'aide de marqueurs isotopiques stables (tels que les acides aminés marqués au ¹⁵n).
5, caractérisation des caractéristiques des macromolécules biologiques
Dans le domaine des sciences de la vie, le spectromètre de masse est un outil central pour la recherche en protéomique, en Métabolomique:
La séquence d'acides aminés de la protéine peut être identifiée (par analyse par spectrométrie de masse du segment peptidique), les modifications post - traductionnelles (p. ex. phosphorylation, glycosylation) révèlent la fonction de la protéine et les mécanismes de régulation.
Analyser la composition des métabolites dans les échantillons biologiques (p. ex., sang, urine) à la recherche de marqueurs de la maladie (p. ex., indicateurs potentiels de diagnostic précoce du cancer).
6, environnement et détection de sécurité
Dépistage rapide des substances toxiques et nocives dans l'environnement, telles que les composés organiques volatils (COV) dans l'atmosphère, les polluants organiques persistants (POP) dans l'eau, les métaux lourds dans le sol, etc.
Dans le domaine du contrôle de sécurité, il peut être utilisé pour détecter les ions caractéristiques des explosifs, des toxines et autres produits interdits, permettant une identification rapide (par exemple, détection de substances traces dans les aéroports, les stations).