LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

HMOTNOSTNÍ ANALYZÁTOR DOBY LETU

Vědecké články | 2020 | Chemické listyInstrumentace
GC/MSD, GC/TOF, GC/Q-TOF, LC/TOF, LC/MS
Zaměření
Výrobce

Souhrn

Význam tématu


Time-of-flight (TOF) analyzátory představují nejrychlejší typ hmotnostních analyzátorů s téměř neomezeným m/z rozsahem. Díky schopnosti získávat kompletní spektrum během mikrosekund nachází uplatnění v proteomice, analýze makromolekul i v libovolných aplikacích vyžadujících vysokou citlivost a rychlost měření.

Cíle a přehled studie / článku


Článek poskytuje shrnutí historického vývoje a základních principů TOF analyzátorů. Popisuje lineární uspořádání, reflektor (iontové zrcadlo), zpožděnou extrakci, ortogonální akceleraci a pokročilá řešení jako vícenásobné oběhy.

Použitá metodika


  • Základní princip: urychlení iontů v elektrickém poli, převod potenciální energie na kinetickou a čas letu jako funkce druhé odmocniny poměru m/z.
  • Lineární TOF: jednoduché uspořádání s přímou dráhou a rychlým detektorem.
  • Reflektron: kompenzace rozptýlení počáteční energie, zvýšení rozlišení pomocí iontového zrcadla.
  • Zpožděná extrakce: oddělení vzniku iontů a jejich akcelerace časovým pulzem pro fokusaci energie.
  • Ortogonální akcelerace: dávkování iontů z kontinuálního svazku kolmo k analyzátoru, ideální pro ESI a chromatografická spojení.
  • Multiturn: spirálové či kruhové trubice pro prodloužení dráhy v kompaktních zařízeních.

Použitá instrumentace


  • TOF analyzátor s lineární trubicí (1–3 m), elektrody pro urychlení.
  • Iontové zrcadlo (reflektron) s vícestupňovým uspořádáním elektrod.
  • Detektor multikanálová destička (MCP) s rychlým zesílením a digitalizací signálu.
  • Iontizační zdroje: MALDI, elektrosprej (ESI), GC nadstavby.
  • Elektronika pro pulzní extrakci, synchronní záznam v mikrosekundách.

Hlavní výsledky a diskuse


TOF analyzátory s reflektronem dosahují rozlišení srovnatelného s magnetickými sektory díky korekci časových odchylek způsobených rozdělením energie. Zpožděná extrakce efektivně fokusuje ionty vzniklé desorpčně-ionizačními technikami. Ortogonální TOF umožňuje přímé spojení s kontinuálními iontovými zdroji a separačními technikami, čímž se stalo standardem pro LC-MS/MS. Vícenásobné oběhy zvyšují rozlišení v kompaktních přístrojích, avšak požadují lepší vakua, aby se minimalizovaly srážky.

Přínosy a praktické využití metody


  • Nativní plné spektrum z jednoho pulzu během mikrosekund.
  • Vysoká citlivost a široký m/z rozsah umožňuje analýzu malých i velmi velkých molekul.
  • Kompatibilita s MALDI proteomikou, LC-ESI pro metabolomiku a cílené kvantifikace.
  • Mobilní a přenosné sestavy pro polní měření díky snadné miniaturizaci.

Budoucí trendy a možnosti využití


V oblasti TOF analyzátorů se očekává další vývoj v elektronice pro sub-nanosekundní měření, vylepšené reflektory s lepší korekcí vyšších řádů energie a nové detektory pro extrémně vysoké m/z. Rostoucí důraz na rychlé a vysoce rozlišené analýzy podpoří hybridní systémy s více analyzátory a ambientní ionizační techniky.

Závěr


Time-of-flight analyzátory kombinují vysokou rychlost, citlivost a téměř neomezený hmotnostní rozsah. Pokročilé techniky jako reflektron, zpožděná extrakce a ortogonální akcelerace odstraňují historická omezení v rozlišení a otevírají nové možnosti aplikací v analytické chemii a bioanalýze.

Reference


  1. Stephens W. E.: Phys. Rev. 69, 691 (1946).
  2. Gohlke R. S., McLafferty F. W.: J. Am. Soc. Mass Spectrom. 4, 367 (1993).
  3. Karas M., Hillenkamp F.: Anal. Chem. 60, 2299 (1988).
  4. Guilhaus M., Mlynski V., Selby D.: Rapid Commun. Mass Spectrom. 11, 951 (1997).
  5. Vestal M. L.: J. Mass Spectrom. 44, 303 (2009).
  6. Cotter R. J., Iltchenko S., Wang D., Gundry R.: J. Mass Spectrom. Soc. Jpn. 53, 7 (2005).
  7. Chernushevich I., Loboda A., Thomson B.: J. Mass Spectrom. 36, 849 (2001).
  8. Vestal M. L., Campbell J. M.: Methods Enzymol. 402, 79 (2005).
  9. Guilhaus M., Mlynski V., Selby D.: Rapid Commun. Mass Spectrom. 11, 951 (1997).
  10. Verentchikov A. N., Ens W., Standing K. G.: Anal. Chem. 66, 126 (1994).
  11. Radionova A., Filippov I., Derrick P. J.: Mass Spectrom. Rev. 35, 738 (2016).
  12. Weickhardt C., Moritz F., Grotemeyer J.: Mass Spectrom. Rev. 15, 139 (1997).
  13. Mamyrin B. A., Karataev V. I., Shmikk D. V., Zagulin V. A.: J. Exp. Theor. Phys. 64, 82 (1973).
  14. Mamyrin B. A.: Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. 131, 1 (1994).
  15. Wiley W. C., McClaren I. H.: Rev. Sci. Instrum. 26, 1150 (1955).
  16. Vestal M. L.: J. Mass Spectrom. 44, 303 (2009).
  17. Vestal M. L., Juhasz P., Martin S. A.: Rapid Commun. Mass Spectrom. 9, 1044 (1995).
  18. Dawson J. H. J., Guilhaus M.: Rapid Commun. Mass Spectrom. 3, 155 (1989).
  19. Su C.-S.: Int. J. Mass Spectrom Ion Proc. 88, 21 (1989).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
ÚVOD DO TANDEMOVÉ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE
Chem. Listy 114, 133−144 (2020) Referát ÚVOD DO TANDEMOVÉ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE Martin Sadílek 1. Úvod a definice University of Washington, Seattle, WA 98195-1700, Spojené státy americké [email protected] Lidová moudrost, že „ve dvou se to lépe táhne“, platí i v oblasti…
Klíčová slova
iontů, iontůhmotnostní, hmotnostníaktivaci, aktivacireferát, referátths, thselektronu, elektronupro, prodisociace, disociaceenergie, energienízký, nízkýaktivace, aktivaceprostoru, prostoruenergií, energiíhmotnostních, hmotnostníchrozpady
KVADRUPÓLOVÝ ANALYZÁTOR A IONTOVÉ PASTI
Chem. Listy 114, 106−112 (2020) Referát KVADRUPÓLOVÝ ANALYZÁTOR A IONTOVÉ PASTI Vladimír Havlíček a František Tureček tuda vloženého napětí,  je úhlová frekvence a t je čas. Radiofrekvenční složky jsou fázově posunuty o 180º tak, že dvojice protilehlých tyčí mají…
Klíčová slova
iontů, iontůpasti, pastireferát, referátnapětí, napětíiontové, iontovéamplitudy, amplitudykvadrupólová, kvadrupólováradiofrekvenční, radiofrekvenčnísken, skenlineární, lineárníjako, jakoionty, iontyskenu, skenujsou, jsouiontu
IONTOVÁ CYKLOTRONOVÁ REZONANCE S FOURIEROVOU TRANSFORMACÍ
Chem. Listy 114, 119−125 (2020) Referát IONTOVÁ CYKLOTRONOVÁ REZONANCE S FOURIEROVOU TRANSFORMACÍ Anton Škríba, Jiří Houšť a Vladimír Havlíček jejich zdánlivého proudu (image current detection) v homogenním magnetickém poli. Jedná se o detekci nedestruktivní s možností provádění fragmentačních experimentů. Kvalitní…
Klíčová slova
icr, icrcyklotronové, cyklotronovéreferát, referátproudu, prouduiontů, iontůcyklotronová, cyklotronovárezonance, rezonancesíla, sílafrekvence, frekvencecely, celyčástice, částicenapětí, napětícyklotronovou, cyklotronovousignál, signálčase
DOPLŇKOVÉ METODY V HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRII
Chem. Listy 114, 126−132 (2020) Referát DOPLŇKOVÉ METODY V HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRII František Tureček chemických principů iontové reaktivity. Například přítomnost dvou iontů ve spektru, jejichž m/z se liší o 15 jednotek, ukazuje na ztrátu methylové skupiny z iontu, z čehož se…
Klíčová slova
stavu, stavuiontů, iontůreferát, referátiontu, iontuzáření, zářenídisociaci, disociacienergie, energieenergii, energiiiontech, iontechživota, životaspektrometrie, spektrometriehmotnostní, hmotnostníams, amsjsou, jsouanalýza
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.