Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС)

Масс-спектрометрия – это метод исследования и идентификации вещества для определения его изотопного, элементного или химического состава. Метод масс-спектрометрии предполагает ионизацию образца и измерение интенсивности ионного тока для определения отношения массы к заряду и подсчета доли его компонентов. Результатом исследования является масс-спектр вещества.

Как правило, масс-спектрометры используются для идентификации неизвестных соединений с помощью определения молекулярной массы, для количественной оценки известных соединений, а также для определения структуры и химических свойств молекул.

Принцип работы

Основной принцип работы массовой спектрометрии (МС) заключается в генерации ионов из неорганических или органических соединений любым доступным методом, распределению этих ионов по отношению массы к заряду и обнаружении их качественных и количественных характеристик.

Аналит может быть ионизирован термически, электрическими полями или путем соударения электронов, ионов или фотонов. В то время как Кулоновская сила действует на ионы в электрических полях, сила Лоренца воздействует на ионы, движущиеся с компонентом, ортогональным магнитному полю. Ионы могут быть одиночными ионизированными атомами, кластерами, молекулами, их фрагментами или ассоциатами. Разделение ионов осуществляется с помощью статических, динамических электрических или магнитных полей. Этот процесс также может осуществляться вне поля, при условии, что ионы обладают четко определенной кинетической энергией.

Конструкция

Масс-спектрометр – это важный аналитический инструмент, который исследователи могут использовать для определения количества и типа различных химических веществ в веществе. Образец проходит четыре стадии – ионизация, ускорение, отклонение и обнаружение, для проведения которых масс-спектрометр имеет три основных компонента:

источник ионизации;
масс-анализатор;

система обнаружения ионов.

Источник ионизации служит для превращения молекул образца в ионы газовой фазы, которые могут перемещаться и управляться внешними электрическими и магнитными полями. Ионизатор соединяет конец хроматографической колонны непосредственно со входом масс-спектрометра. Поток из колонны пропускают через иглу диаметром 10-15 мкм.

После ионизации ионы сортируются и разделяются в соответствии с соотношением массы к заряду с помощью масс-анализатора. Доступные в настоящее время на рынке масс-анализаторы различаются по скорости работы, разрешающей способности разделения и другим параметрам. Масс-анализатор часто работает совместно с системой обнаружения ионов. На следующем этапе разделенные ионы измеряются системой обнаружения ионов.

Применение

Масс-спектрометрия широко используется в различных областях, включая судебную токсикологию, метаболомику и протеомику, а также в фармацевтике, биофарме и клинических исследованиях. Роль масс-спектрометрии в медицине сложно переоценить. В ней используются масс-спектрометры, цена которых может существенно превышать стоимость приборов, которые применяются в научных исследованиях.