Государственная фармакопея Республики Беларусь -
Скачать (прямая ссылка):
Ионы, образовавшиеся в ионном источнике, ускоряются и перед попаданием в детектор разделяются с помощью масс-анализатора. Все эти действия происходят в камере, в которой насосная система поддерживает вакуум от 10-3 до 10-6 Па.
Результирующий масс-спектр является графиком зависимости
относительного количества различных ионов от отношения m/z. Сигнал, отвечающий иону, представлен несколькими пиками, соответствующими статистическому распределению различных изотопов этого иона. Такой сигнал называется изотопным профилем, а пик (по крайней мере, для небольших молекул), представляющий наиболее распространённые изотопы для каждого атома, - моноизотопным пиком.
Масс-спектрометрический анализ даёт важную качественную (определение молекулярных масс; информация, касающаяся структуры определяемых фрагментов) и количественную (с использованием внешнего или внутреннего стандартов) информацию с пределом обнаружения от пикомоля до фемтомоля.
ВВОД ОБРАЗЦА
Первой стадией анализа является ввод образца в прибор без значительного нарушения вакуума. В широко распространённом методе, называемом прямым вводом жидкости, образец помещается на конец цилиндрического штока (в кварцевом тигле, на проволоке или на металлической поверхности). Этот шток через вакуумный шлюз, в котором поддерживается первичный промежуточный вакуум между атмосферным давлением и вторичным вакуумом прибора, вводится в спектрометр.
Другие системы ввода позволяют проанализировать компоненты смеси, так как они разделяются с помощью соответствующего прибора, соединённого с масс-спектрометром.
Газовая хроматография/масс-спектрометрия. При использовании
подходящих колонок (капиллярных или полукапиллярных) возможно непосредственное введение конца колонки в ионный источник прибора без применения сепаратора.
Жидкостная хроматография/масс-спектрометрия. Такая комбинация особенно полезна для анализа полярных соединений, которые являются недостаточно летучими либо слишком термолабильными, для того чтобы их можно было проанализировать методом газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией. Данный метод осложняется трудностью получения ионов в газовой фазе из жидкой фазы, что требует применения специальных интерфейсов, таких как:
- прямой жидкостный ввод: подвижная фаза распыляется и растворитель
испаряется перед ионным источником прибора,
- интерфейс с пучком частиц: подвижная фаза, скорость которой может достигать 0,6 мл/мин, распыляется в десольватационной камере, в результате в ионный источник прибора попадают лишь анализируемые вещества в нейтральной форме; данный способ может быть использован для соединений с относительно низкой полярностью и молекулярными массами меньше 1000 Да,
- интерфейс с движущейся полосой: подвижная фаза, скорость которой может достигать 1 мл/мин, наносится на поверхность движущейся полосы; после выпаривания растворителя анализируемые вещества переносятся к ионному источнику прибора, где подвергаются ионизации; данный способ плохо подходит для очень полярных или термолабильных соединений.
Другие виды интерфейсов (электрораспыление, термораспыление, химическая ионизация при атмосферном давлении) могут рассматриваться как самостоятельные методы ионизации и описаны в разделе, посвящённом способам ионизации.
Сверхкритическая флюидная хроматография/масс-спектрометрия.
Подвижная фаза, обычно состоящая из находящегося в сверхкритическом состоянии диоксида углерода, переходит в газообразное состояние после прохождения через нагретую заслонку, находящуюся между колонкой и ионным источником.
Капиллярный электрофорез/масс-спектрометрия. Элюент вводится в ионный источник, в некоторых случаях после добавления дополнительного растворителя, для того чтобы достичь скорости потока порядка нескольких миллилитров в минуту. Ограничениями данного метода являются малые
количества вводимого образца и необходимость использовать летучие буферные растворы.
СПОСОБЫ ИОНИЗАЦИИ
Электронный удар. Образец, находящийся в газообразном состоянии, ионизируется потоком электронов, энергия которых (обычно 70 эВ) больше энергии ионизации образца. При этом кроме молекулярного иона M+ образуются осколочные ионы характерные для данной молекулярной структуры. Главным ограничением данного способа является необходимость испарения образца, что делает невозможным его применение для полярных, термолабильных или высокомолекулярных соединений. Ионизация электронным ударом может быть использована в газовой хроматографии, соединённой с масс-спектрометрией, а в некоторых случаях и в жидкостной хроматографии.
Химическая ионизация. Этот тип ионизации предполагает использование реагентного газа, такого как метан, аммиак, монооксид азота, диоксид азота или кислород. Спектр характеризуется ионами (M + H)+ или (M - H)- типов или ионами-аддуктами, образованными из аналита и используемого газа. Осколочные ионы образуются реже, чем при ионизации электронным ударом. Для термолабильных веществ используется разновидность данного метода ионизации, при которой образец, находящийся на проволоке, очень быстро испаряется вследствие эффекта Джоуля-Томсона (десорбционная химическая ионизация).
