Interpretace hmotnostních spekter
Hmotnostní spektrum představuje histogram hmotností detekovaných iontů resp. jejich hmotností dělených nábojem iontu (m/z). Na ose x je uvedena hodnota m/z iontů na ose y pak intenzita (množství) těchto iontů. Intenzita iontů je často normalizovaná podle iontu s nejvyšší naměřenou intenzitu, kterému pak přísluší hodnota 100%.
Příklad hmotnostního spektra
Hmotnostní spektrum vzorku je vždy spjaté s použitou ionizační technikou a režimem měření (kladný nebo záporný mód, rozlišení). V hmotnostním spektru jsou zobrazeny monoisotopické hmotnosti iontů (hmotnosti izotopů prvků měřené sloučeniny).
Přesnost měřených hmotností
Přesnost a správnost měření hmotností je kontrolována kalibrací na referenční sloučeniny. Chyba u vysokorozlišujících měření je u hmotností vyjadřována relativně v ppm podle vztahu:
chyba (ppm) = (m/z měřená - m/z teoretická) / m/z teoretická * 1 000 000
m/z teoretická je monoisotopická hmotnost látky.
Nižší chyba měření hmotností iontů významně zpřesňuje nalezení elementárního složení iontů. K tomutu účelu jsou dále také využíváno změřené izotopické zastoupení prvků a znalost typu iontu - ion s lichým nebo sudým počtem elektronů (v souvislosti s počet kruhů a dvojných vazeb, počítaným z elementárního složení) .
Elektronová ionizace - EI+ 70 eV
K interpretaci dnes pomáhají databáze MS spekter. V laboratoři je k dispozici databáze NIST- 14. Není-li nalezena rozumná shoda měřeného spektra s databází je provedeno zpracování naměřeného spekta pracovníky laboratoře. V případě potřeby je pak možno provést vysokorozlišující měření pomocí EI+ 70eV, CI nebo ESI a APCI. Cílem je získání informací o elementárním složení molekulového iontu popř. fragmentů.
Užitečné odkazy k interpretaci EI+ 70 eV spekter:
Internetová databáze UV, IR a MS spekter NIST
Materiály k interpretaci EI+ 70 eV spekter - elektronické knihy:
(přístupné pouze z domény VŠCHT Praha)
Smith, R. Martin "Understanding mass spectra : a basic approach"
McLafferty, Fred W., Rengachari Venkataraghavan "Mass spectral correlations, 2nd edition"
Atmosferické ionizační techniky - ESI, APCI
V praxi je interpretace MS spekter zaměřena na identifikaci molekulového resp. pseudomolekulového iontu. Při vysokorozlišujícím měření (přesnost m/z pod cca 3 ppm) je možné ze změřené m/z navrhnout nebo dopočítat elementární složení měřené sloučeniny.
Výsledkem interpretace je:
- molekulový resp. pseudomolekulový ion v hmotnostním spektru včetně určení jeho náboje
- chyba přesnosti měřené hmotnosti resp. m/z
- potvrzené nebo navržené elementární složení, zjištěný počet kruhů a dvojných vazeb podle sumárního vzorce
- porovnání izotopických modelů (měřený vs.teoretický podle předpokládané struktury)
Pro podrobnější charakterizaci struktury může být dále provedeno MS/MS měření (definované štěpení molekulového iontu) a je zkoumáno elementární složení a počet kruhů a dvojných vazeb vzniklých iontů.
Užitečné odkazy k interpretaci ESI MS spekter:
(plně přístupné pouze z domény VŠCHT Praha)
Holčapek M. et al. / J. Chromatogr. A 1217 (2010) 3908–3921: Basic rules for the interpretation of atmospheric pressure ionization mass spectra of small molecules
Bernd O. Keller et al./ analytica chimica acta 627 (2008) 71–81: Interferences and contaminants encountered in modern mass spectrometry
Při interpretaci MS spekter je vždy výhodou znalost informací o zkoumaném vzorku (reaktanty reakční směsi, výchozí látky, již zjištěné závěry jiných analytických technik atd.).