LOGO Lê Nhất Tâm • Kỹ thuật phân tích hiệu quả • Độ chính xác cao • Kỹ thuật phân mảnh • Rất hửu hiệu để xác định cấu tạo của các hợp chất Lịch sử hình thành phương pháp khối phổ Những nhà nghiên cứu tiên phong Phương pháp khối phổ Nội dung Phân tích cấu trúc và kiểu phân mảnh Giãi thích khối phổ Ứng dụng phương pháp khối phổ 1897 1897 1919 1919 1934 1934 1966 1966 J.J. Thomson. Discovered electrons by cathode rays experiment. Nobel prize in 1906. Francis Aston recognized 1 st mass spectrometer and measure z/m of ionic compounds. First double focusing magnetic analyzer was invented by Johnson and Neil. Munson and Field described chemical ionization. Brief History of Mass Spectrometry 1968 1968 1975 1975 1985 1985 1989 1989 Electrospray Ionization was invented by Dole, Mack and friends. Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI) was developed by Carroll and others. F. Hillenkamp, M.Karas and co-workers describe and coin the term matrix assisted laser desorption ionization (MALDI). w. Paul discovered the ion trap technique. Joseph John Thomson 1906 Nobel Prize for Physics (theoretical and experimental investigations on the conduction of electricity by gases) Francis William Aston 1922 Nobel Prize for Chemistry (mass spectrograph, of isotopes, in a large number of non-radioactive elements) Wolfgang Paul 1989 Nobel Prize for Physics (for the development of the ion trap technique) John Bennet Fenn 2002 Nobel Prize for Chemistry (for the development of Soft Desorption ionization Method) Koichi Tanaka 2002 Nobel Prize for Chemistry (mass spectrometric analyses of biological macromolecule s) Nobel prize pioneers Mass spectrometer Lý thuyết Mass Spectrometry Trong mass spectrometer, Các hiện tương đều xãy ra tuần tự như nhau, ngoại trừ các nguyên tử và phân tử bị tách ra khi đi qua điện trường và từ trường. Tiến trình này xãy ra trong không gian nhỏ. Mass spectrometer giống như lăng kính. Trong lăng kính, ánh sáng là được phân tách thành những thành phân khác nhau dựa trên bước sóng của chúng. Và rồi những bức xạ này được xác định thông qua sự tương tác detector chuyển hóa thành những tính hiệu về điện. Tương tự như trong mass spectrometer các ion được tách bằng sự khác nhau về khối lượng và cũng được xác định bởi detector ion. NIST/EPA/NIH Mass Spectral Library 2005 By U.S. Department of Commerce Publisher: Wiley Number Of Pages: Publication Date: 2005-07-22 ISBN-10 / ASIN: 047175594X ISBN-13 / EAN: 9780471755944 Binding: CD-ROM NIST/EPA/NIH Mass Spectral Library is the most popular library for GC/MS instruments, with 190,825 spectra presented. This software offers: * 190,825 EI Mass Spectra * 163,198 compounds, 163,195 structures * 121,112 Retention indices of 25,983 Compounds * 5,191 MSMS Spectra * Spectral search and analysis software Những phân mảnh thu được từ quá trình ion hóa hình thành phổ khối của chất ban đầu. Quá trình đối chiếu,so sánh phổ khối thu được với dự liệu từ ngân hàng phổ hay thư viện phổ để định danh chất cần quan tâm [...]... tách khối lượng các ion • Ion detector Thiết bị phổ khối lượng làm 3 nhiệm vụ chính: + Chuyển chất nghiên cứu thành thể khí ( làm bay hơi mẫu ở áp suất thấp và nhiệt độ thích hợp + Tạo ra các ion từ các phân tử khí đó + Phân tách các ion đó rồi ghi lại tín hiệu theo tỷ số M/z.e Vì xác suất tìm thấy z > 1 là rất nhỏ và điện tích của điện tử là 1 nên M chính là khối lượng của các ion Thiết bị phổ khối lượng. .. trung hòa nhỏ Sau đó các ion đi qua một điện trường 400-4000V để tăng tốc, vận tốc ion tỷ lệ với khối lượng của chúng Đây là một phương pháp rất phổ biến dùng nhiều trong GC-MS Quá trình tạo ra nhiều mảnh rất hửu hiệu khi xác định cấu trúc chất Electron Ionization (EI) Electron Ionization (EI) Ảnh hưởng của năng lượng ion hóa Electron Ionization (EI) Electron Ionization (EI) Quá trình ion hóa theo EI Electron... Ưu điểm : Cho biết khối lượng phân tử của các mẫu phân tích, cấu trúc hóa học của của phân tử mẫu thông qua thông tin cung cấp bởi các mảnh Nhược điểm : Không áo dụng cho những chất không bền nhiệt hoặc không bay hơi, không phân biệt được các đồng phân Chemical Ionization (CI) Khái quát về ion hóa hóa học + Ion hóa hóa học là kỹ thuật tạo ra ion dùng trong phân tích quang phổ khối lượng + Trong kỹ thuật... mang, còn một lượng lớn khí thử đưa vào buồng ion hóa Lượng khí thử rất lớn so với mẫu hầu như các điện tử phát ra từ dây tóc đều va chạm vào khí thử tạo ion khí thử + Các ion khí thử va chạm, phản ứng với các phân tử mẫu tạo ra các ion mẫu + Năng lượng ion hóa trong CI là rất nhỏ so với EI nên số phân mảnh tạo ra là ít Xác suất hình thành các ion mẹ là lớn nên thường dùng xác định trọng lượng phân tử... (MALDI-MS) •Fast Atom Bombardment (FAB) •Thermal ionization (TI) Electron Ionization (EI) Năng lượng được cung cấp để nung nóng dây tóc kim loại, làm phát ra những điện tử Những điện tử này được tăng tốc qua một điện trường có điện thế khoảng 70eV trước khi đi vào buồng chứa mẫu Áp suất trong •Mảnh M+.có khối lượng như molecular buồng ion hóa đạt weight 0,005torr, nhiệt độ 200 ± 250C Electron Ionization... phóng ra hình thành ion dương Thường là những hợp chất không phân cực có khối lượng phân tử thấp như anthracene Kỹ thuật bẩy Electron (EC) Một điện tích âm tích điện trừ 1 được hình thành do quá trình hấp thu hay giử một điện từ Kỹ thuật sử dụng cho các hợp chất halogen Nguồn Ionization Nguồn ionization cứng ( HIS) Dùng năng lượng lớn để phân tách phân tử thành nhiều mảnh nhỏ bền vững Những mảnh này... được bắt đầu với thuốc thử ở thể khí như methane, isobutane, or ammonia những chất này bị ion hóa bởi dòng điện tử mang năng lượng cao tạo ra những ion dương khác nhau Tiếp theo dòng ion này va chạm vào các phân tử khí cần xác định tạo ra những mảnh ion Ưu điểm : Dùng CI khi phương pháp EI không cho thấy mủi ion phân tử Nhược điểm: Không áp dụng cho những hợp chất không bền nhiệt, hay không bay hơi Kỹ... rồi ghi lại tín hiệu theo tỷ số M/z.e Vì xác suất tìm thấy z > 1 là rất nhỏ và điện tích của điện tử là 1 nên M chính là khối lượng của các ion Thiết bị phổ khối lượng là sản xuất ra ion và xác định khối lượng của chúng Mass spectrometer Sample Introduction Techniques Initial pressure of sample is 760 mmHg or ~10-6 torr Có hai techniques •Kỹ thuật đưa mẫu trực tiếp (Thường dùng trong MALDI) •Kỹ thuật... Ionization Nguồn ionization cứng ( HIS) Dùng năng lượng lớn để phân tách phân tử thành nhiều mảnh nhỏ bền vững Những mảnh này không có sự phân tách tiếp theo Nguồn ionization mềm (SIS) Sử dụng một năng lượng nhỏ tách phân tử thành những mảnh không bền có thể tiếp tục phân tách Các nguồn ion hóa trong mass spectrometer •Electron Ionization (EI) •Chemical Ionization (CI) • Electrospray Ionization (ESI) . sử hình thành phương pháp khối phổ Những nhà nghiên cứu tiên phong Phương pháp khối phổ Nội dung Phân tích cấu trúc và kiểu phân mảnh Giãi thích khối phổ Ứng dụng phương pháp khối phổ 1897 1897 1919 1919 1934 1934 1966 1966 J.J nhỏ và điện tích của điện tử là 1 nên M chính là khối lượng của các ion Thiết bị phổ khối lượng là sản xuất ra ion và xác định khối lượng của chúng Mass spectrometer Sample Introduction. từ quá trình ion hóa hình thành phổ khối của chất ban đầu. Quá trình đối chiếu,so sánh phổ khối thu được với dự liệu từ ngân hàng phổ hay thư viện phổ để định danh chất cần quan tâm Các