Bài giảng KHỐI PHỔ & LC-MS part 1 pps

KHỐI PHỔ & LC-MS
Mass Spectrometry & LC-MS
Phạm gia Huệ
Hà nội 07-08-2009
 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?
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
Nguồn ion PT khối
Detector
ion
Phổ Khối
m/z
Signal Intensity
Nạp mẫu

R
R
L
L
K
K
Chân không
cao
X
X
ử
ử
lý
lý
v
v
à
à
l
l
ư
ư
u
u
d
d
ữ
ữ
li
li

ệ
ệ
u
u
Tránh ion PT va chạm với các
phân tử trong không khí
Cường độ tín
hiệu
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”
• Ví dụ: Electron bắn phá methanol:
tạo cation gốc methanol, một ion phân tử:
CH
3
OH + 1 e
-
 CH
3
OH
+.
+ 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
Khu vực
Gia tốc ion
PT
khối
Chùm electron
1.1. Bắn phá electron (EI)
Chỉ các mảnh tích
điện được phát hiện
M
e
-
2e
-
M
+•
Mẫu
Cation gốc
/ Ion phân tử
• •
Bắn phá / ion hoá
[Mẹ]
70 eV

F
1
+•
NF
1
F
2
+
Mảnh
cation gốc
F
2
•
[Mảnh Con]
+
Phân mảnh
F
1
+
F
1
•
Mảnh
trung hoà
+
+
Mảnh
cation
Mảnh
cation

Mảnh
gốc
Gốc
Các LK dễ gãy là các LK yếu nhất, tạo các mảnh bền
Phổ MS của
pentobarbital,
bắn phá
bằng electron
• 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.
Pic cơ bản
Molecular ion peak M
+
.
Pic ion phân tử
Khối lượng phân tử =226
1.2. Ion hoá học (CI) – PHƯƠNG PHÁP mềm
• Tạo ít mảnh.
• Dùng thừa thuốc thử dạng khí như CH
4
.
• Chùm electrons (100–200 eV) chuyển CH
4
thành các SP như CH
5
+
CH

5
+
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
3544
44
2
CHCHCHCH
eCHeCH

.





 MHCHMCH
45
(M+1) peak