![Page 1: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/1.jpg)
Masena spektrometrija-savremeni trendovi
Doktorske studije-Nove fizičkohemijske metode
Ivanka Holclajtner-AntunovićMaj 2019
![Page 2: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/2.jpg)
UvodJonski izvor:• Jonski izvori bez organskog matriksa pri sniženom
pritisku (SALDI) i pri ambijentalnim uslovima • SIMS-Masena spektrometrija sa sekundarnim jonimaAnalizatori:• Jonski trap-kvistor• Jon ciklotron rezonancija - ICR i FT ICRTandem masena spektrometrijaPrimena
![Page 3: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/3.jpg)
2002 Hemija1984 ESI za biomolekule
Fenn
2002 Hemija1983 Desorpcija laserom
iz matrice (MALDI)
Tanaka, Karas i Hillenkamp
Istraživač Doprinos Nobelovanagrada
Thomson 1897 otkriće elektrona i 1912 prvi maseni spektar
1906 Fizika
Aston 1919 odredjivanje atomske mase i izotopskog sastava pomoću MS
1922 Hemija
Paul and Steinwedel
1953 Quadrupolni analizatori 1989 Fizika
![Page 4: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/4.jpg)
Nobelove nagrade
• John B. Fenn and Koichi Tanaka ”for their development of soft desorption ionisation methods for mass spectrometric analyses of biological macromolecules” 2002-hemija
• Hans G. Dehmelt and Wolfgang Paul“for the development of the ion trap technique” 1989-fizika.
• Francis William Aston “for his discovery, by means of his mass spectrograph, of isotopes, in a large number of non-radioactive elements, and for his enunciation of the whole-number rule” 1922-hemija
• Joseph John Thomson “in recognition of the great merits of his theoretical and experimental investigations on the conduction of electricity by gases” 1906-fizika
![Page 5: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/5.jpg)
Nove “meke” tehnike jonizacije FAB, ESI i MALDI su omogućile ispitivanje:� biomolekula (proteina, peptida, ugljenih hidrata, oligonukleida, metabolita i lekova kao i bioloških fluida)�informcije o strukturi gigantskih molekula� minimalna pripremom uzoraka� granice detekcije od pikomola do femtomola� preciznost odreñivanja molarne mase reda ±0,01%
![Page 6: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/6.jpg)
Maseni spektrometar
Svi instrumenti imaju:
1. Unošenje uzorka 2. Jonski izvor 5. Sistem za obradu
3. Maseni analizator 4. Detektor
)(
66,0)(
PaPcm =λ
![Page 7: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/7.jpg)
Jonizacione metode
Jonizacija u gasnoj fazi
• Elektronska jonizacija (EI)
• Hemijska jonizacija (CI)Desorpcioni izvori jona
• Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI), SALDI
• Fast Atom Bombardment (FAB)
• Desorpcija plazmom, poljemAerosol rastvora (Spray Methods)
• Electrosprej (ESI) i ELDI
• Atmospheric Pressure Chemical Ionization (APCI)
• Termosprej jonizacija
Neke od jonizacionih metoda su vrlo energične i pored jonizacije izazovaju znatnu fragmentaciju. Druge su mekše i proizvode jone molekulskih vrsta.
Izbor zavisi od vrste uzorka.
![Page 8: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/8.jpg)
Poreñenje granica detekcije i oblasti masa koje se mogu postićirazličitim metodama jonizacije
![Page 9: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/9.jpg)
Brzo atomsko/jonsko bombardovanje-FAB i FIB
FAB zahteva direktno unošenje probe u jonski izvor i korišćenje visokoenergetskih snopova Xe atoma, jona Cs+ ili masivnih glicerol-NH4
+
klastere (MCI) da bi se raspršavali (spaterovali) uzorak i matriks sa površine probe (m-nitrobenzil alkohol (NBA) i
glicerol).
Desorpcione metode jonizacije su: termalna jonizacija-DCI, desorpcija poljem-FD, brzo atomsko/jonsko bombardovanje i MALDI
![Page 10: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/10.jpg)
MALDI-Laserska desorpcija/jonizacija
potpomognuta matriksom
ggggggg
h
ss MAHAMHanalitajonizacijaMHMHMMAM +→+→+ −+−+−+∗ //,,)( ν
hν∼ν∼ν∼ν∼10-50MW/cm2
ozračivanjee
desolvatacija
desorpcija
![Page 11: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/11.jpg)
Osobine matriksa•visok optički apsorpcioni koeficijent (matrica mora dobro apsorbovati na talasnoj dužinizračenja laserskog pulsa),•visoka toplotna provodljivost koja omogućava brz porast temperature na površini tokomprocesa desorpcije/jonizacije laserom i efikasni prenos energije sa površine supstrata do ispitivanog molekula sa minimalnim procentom raspadanja analita,•lako isparljiv, ali dovoljno stabilna u vakuumu ili pri pripremi uzoraka,•matrica mora dobro izolovati molekule analita jednog od drugog,•neophodna je kokristalizacija matrice sa molekulima analita,•ne sme produkovati jonske interferencije sa molekulima ispitivanog uzorka
![Page 12: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/12.jpg)
Najčešće koričćeni matriksiNačin pripreme uzorka
![Page 13: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/13.jpg)
Nano-struktuirani neorganski supstrati zahvaljujući svojim osobinama olakšavaju desorpciju i jonizaciju. Koriste se i drugi akronimi kao DIOS, NIMS, NALDI
Bazirani su na: • ugljeničnim i silicijumskim materijalima (grafen,
ugljenične nano tube, fulereni, HOPG, nano dijamant, porozni Si)
• metali (Au, Se, kvantne tačke CdTe, Pt nanosunñeri)• metalni oksidi (TiO2, ZnO, F2O3)• hibridni materijaliMetoda pogodna za analizu malih organskih molekula
(<700Da). Najčešće ugljenihidrati, proteini, peptidi, aminokiseline, lekovi...
Jonski izvori bez organskog matriksapri sniženom pritisku
SALDI-Laserska desorpcija/jonizacijapotpomognuta površinom
![Page 14: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/14.jpg)
SALDI-Laserska desorpcija/jonizacija potpomognutapovršinom
n-pSi
p-pSi
Si-Nž
SALDI-TOF-MS
Supstrat: porozni Si
Analit: ekstazi
MDMA (3-4 methylene-dioxymethamphetamine) poznat kao ekstazi
![Page 15: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/15.jpg)
Ugljenične nanotube
MS proizvoda digestije citohroma C tripsinom (a)bez matrtiksa, (b) sa CNT na pH 7,9 (b) i (c) na pH 4 (limunska kiselina)
MS insulina sa CNT na pH 4 (a) i na pH 10
![Page 16: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/16.jpg)
Pripreme probe sa grafenskim disperzijama: A) Metoda osušene kapi, B) Metoda tankog sloja, C) Dvoslojna ili „Sendvič“ metoda, D) Sonohemijska metoda.
Grafen kao supstrat
![Page 17: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/17.jpg)
GrafenMS Trp, His i Glu: (a) bez supstrata, (b) sa CHCA kao matriksom i (c) sa grafenom
Signali u MS sa porastom brojabenzenovih prstena u PAH rastu, pri čemu najintezivniji signal potičeod koronena.
A bez NaCl,B 100mM NaCl,C 1000mM NaCl
![Page 18: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/18.jpg)
a) Shematski prikaz pripreme uzorka kompleksnog jedinjenja Hg(T)2(H2O)2za SALDI MS analizu.
b) SALDI maseni spektar: b) timina, c) Hg2+-T
Grafen
![Page 19: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/19.jpg)
LBL rGO/AuNP platforme: a) shematski prikaz depozicije jednog LBL sloja (~15nm) i SEM slika filmab) apsorpcioni spektar filma i zavisnost apsorbancije (337nm)od broja LBL slojeva
c) SALDI-TOF MS spektar rafinoze (527,1-[rafinoza+NA]+) na LBL rGO/AuNPplatformi za različit broj LBLslojeva, d) i e) SALDI-TOF MS spektar rafinoze i glutationa (330,2 i 346,4 m/z) na različitim
matricama
rafinoza
glutation
rafinoza
Redukovani grafen oksid sa Au(nč)
![Page 20: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/20.jpg)
(a) MS celubioze (levo) i leu-enkefalina (desno) na različitimLDI supstratima: GO,RGO,MWCNT, RGO/MWCNT, GO/MWCNTNH2, RGO/MWCNTNH2 ,(b) poreñenje intenziteta signala različitih molekula na različitim dvoslojnim supstratima
![Page 21: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/21.jpg)
• DESI- desorpciona elektrosprejjonizacija
• PSI- sprej jonizacija na papiru• DART- direktna analiza u realnom
vremenu• EASI-ultrazvučna sprej jonizacija• ELDI-laserska desorpcija/jonizacija
potpomognuta elektrosprejom
Jonski izvori bez matriksa pri ambijentalnim uslovima
![Page 22: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/22.jpg)
Elektrosprej jonizacija -ESI
3
0
22 8 Dq γεπ=
![Page 23: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/23.jpg)
DESI PSI
ELDIEASI
DART
Jonski izvori bez matriksa pri ambijentalnim uslovima
![Page 24: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/24.jpg)
DART-Direktna analiza u realnom vremenu
−+•∗ ++→+ eGMMG
+•M
Detekcija γ-hidroksi biturataa) u rumu, b) kao Na so na ivicičaše
[ ]
[ ]−−•
++•
−
+
HMiliMjoniNegativni
HMiliMjoniPozitivni
![Page 25: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/25.jpg)
Uzorak rastvora je nanet i osušen na PTFE površini i bombardovan rastvorom metanol-voda (1:1 v/v) pri protoku od 3-15 µL/min i naponu od 4 kV. Mogu se analizirati mali i veliki molekuli, polarni i nepolarni na provodnim i izolatorskim površinama
DESI-desorpciona elekterosprej jonizacija
DESI MS sa površine paradajza DESI MS in vivo antihistaminika loratadina sa prsta osobe 50min posle uzimanja 10mg leka
![Page 26: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/26.jpg)
ELDI-laserska desorpcija/jonizacija potpomognuta elektrosprejom
Shema ELDI ureñaja
MS goveñeg citohroma c: A samolaserska desorpcija, B samo elektro-sprej rastvarača, C i laserska desor-pcija i elektrosprej aktivacija
![Page 27: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/27.jpg)
ELDI
ELDI MS u pozitivnom modu iz različitih (siva i bela masa) površina tkiva mozga svinje. Dominantni signali fosfatidilholina
![Page 28: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/28.jpg)
SIMS-Secundary Ion Mass SpectrometryMasena spektrometrija sekundarnim jonima
![Page 29: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/29.jpg)
oUMM
EMMY
)(
4
4
3
21
21
2 +=
π
α
Prinos spaterovanja
Ar+, Cs+, Ga+, O2+, O-,
SF5+ , Aun
+, Bin+, Ar2500
+, C60+
Energetska raspodelasekundarnih jona
Sudarna kaskada reda fs
![Page 30: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/30.jpg)
Mogućnosti SIMS metode
• Čvrste površine i tanki slojevi
• Kvalitativni i kvantitativni elementarni (od H do U)izotopski (preciznost 0,5-0,05%)molekulski sastav kao i dopanti u
poluprovodnicima• dvodimenzione slike, mikroanaliza• male zapremine (100-1000µm3-dinamički mod)• nekoliko monoslojeva-1nm (statički mod)
• dubinski profil i trodimenziona slika• skoro bez pripreme
![Page 31: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/31.jpg)
Ograničenja SIMS-a• Spaterovani materijal površine uzorka ne sadrži
samo monoatomske jone već i molekulske vrste koje mogu dominirati spektrom i stvariti teškoće u interpretaciji
• Proces spaterovanja nije do danas egzaktno objašnjen. Nema kvantitativnog modela koji bi opisivao proces spaterovanja i jonizacije.
• Za kvantitativnu analizu treba imati pogodne standarde i koriste se empirijske korelacije
• Osetljivost odreñivanja (granica detekcije) elementa veoma zavisi od sastava matriksa i tipa primarnog snopa. Standardi, kao u svakoj kvantitativnoj analizi treba da su što sličniji uzorku, posebno kod izotopskih analiza.
• Uzorak mora biti kompatabilan sa ultra visokim vakuumom.
![Page 32: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/32.jpg)
Prinos sekundarnih jona-uticaj prirode elementa
Prinos sekundarnih jona-uticaj primarnog snopa
Pozitivni joni u Si
Negativni joni u Si
![Page 33: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/33.jpg)
Faktori relativne osetljivosti u pozitivnom modu sa O- primarnim jonijma (osnova Si)
M
M
EE c
I
IRSFC =
E
EE
M
M
MMMM
c
IRSF
c
I
cTJASI
=
= β
EE
MME
TJAS
TJASRSF
β
β=
![Page 34: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/34.jpg)
Faktori relativne osetljivosti u negativnom modu sa Cs+ primarnim jonijma (osnova Si)
![Page 35: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/35.jpg)
Shematski prikaz glavnih komponenti SIMS tehnike
Izvori primernih čestica: plazma, jonski izvori, akceleratori, radiokativni α emiteriPrimarni joni: Ar+, Cs+, CF5
+, C60+, Ar2500
+, O-, O2-
![Page 36: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/36.jpg)
Izvori za SIMS
Dvojni plazmotron Cezijumski izvor
Izvor tečnih metala
![Page 37: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/38.jpg)
Prema energiji i struji primarnih jona SIMS metoda može biti u dva moda:
Statički SIMS: primenjuju se primarni joni energije od 0,1 do 10 keV sapovršinskom gustinom struje od nA/cm2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima verovatnoća za stvaranje molekulskih i kvazi molekulskih jona je velika, a fragmentacija krajnje ograničena.Dinamički SIMS: energije od 10 do 30 keV sa površinskom gustinom reda µµµµA do mA/cm2. Pri takvim uslovima uzorak kontinualno erodira i može se vršiti profilisanje po dubini.
![Page 39: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/39.jpg)
Analiza polimera PET
Bi3+ keV, 10-9mbar
![Page 40: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/41.jpg)
TOF-SIMS dobijen sa pamučnh vlakana tretiranih fluoroalkilsilanom
Bi3+ primarni joni ebergije 25 keV
Fluorougljovodonici
Alifatičniugljovodonici
Površina
![Page 42: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/42.jpg)
Sagitalni isečak mozga pacova pri različitim prostornim rezolucijama na m/z=430,4-vitamin E
![Page 43: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/43.jpg)
Odreñivanje m/e odnosa
Merenjem:• Momenta u magnetnim sektorima• Kinetičke energije u elektrostatičkim
sektorima• Putanje stabilnosti u linearnim kvadrupolima• Kružne frekvencije u jon ciklotronskoj
rezonanciji i jonskom trapu• Brzine u analizatorima na bazi vremena
preleta (TOF)
![Page 44: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/44.jpg)
Maseni analizatori
• Magnetski sektor i dvostruko fokusirajući analizator
• Kvadrupolni analizatori• Linearni Time-of-Flight (TOF)• Reflektronski TOF• Kvadrupolni jonski trap• Forije Transform Jon Ciklotron Rezonanca
(FT-ICR-MS)• Orbitrap
![Page 45: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/45.jpg)
Instrumenti sa snopom Trap instrumenti
![Page 46: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/46.jpg)
Kvadrupolni maseni analizator
• koristi se od 1950-tih
• danas najčešće korišćen
• naziva se i “maseni filter” jer propušta samo jone
jednog odnosa m/z
•izdvaja jone na osnovu oscilacija u električnom
polju (kvadrupolno polje) korišćenjem AC i DC
potencijala
![Page 47: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/47.jpg)
• sastoji se od 4 paralelnemetalne šipke ili elektrode
• suprotne elektrode imaju potencijal istog znaka
• set suprotnih elektroda ima potencijal [U+Vcos(ωt)]
• drugi set ima potencijal- [U+Vcosωt]
• U= DC napon (500-2000V), V=AC napon (0 do 3000V), ω= ugaona brzinanaizmeničnog napona
Kvadrupolni maseni analizator
![Page 48: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/48.jpg)
Jonski trap-kvistor
• Jonski trap je ureñaj u kome, pomoću trodimenziomalnog kvadrupolnog polja, mogu da se čuvaju i analiziraju joni
• Jonski trap je maseni analizator:
�Pokriva veliki opseg masa jona,
� Ima dobru rezoluciju i
�Mogućnost MS/MS i MSn analize.
• Komercijalni uredjaji se najčešće koriste u GC-MS iliLC-ESI-MS kombinaciji.
Jonski trap
![Page 49: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/49.jpg)
JONSKI TRAP
• prstenasta elektroda• dve kupaste elektrode-poklopci
![Page 50: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/50.jpg)
Jonska putanja u trapu
He se dodaje kao puferskigas (10-3torr)
![Page 51: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/51.jpg)
Teorija
2
00 )2(
16
ωzrm
zeUaz
+
−=
Kretanje jona u kvadrupolnom Kretanje jona u kvadrupolnom polju mopolju možže da se opie da se opišše e Metjuovom jednaMetjuovom jednaččinom inom
((MathieuMathieu 18691869))..
az i qz – Metjuove koordinate
U – primenjen dc potencijal
V – primenjen rf potencijalω – ugaona frkfenca rf
r0 i z0– dimenzije jonskog trapa22
0
2
0 )2(
8
ωzrm
zeVqz
+=
![Page 52: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/52.jpg)
Dijagram stabilnosti jona
povezuje primenjen dc napon (U) i primenjen rf napon(V) i rf frekfencu (ω) sa stabilnim i nestabilnim putanjama jona
rf
dc
![Page 53: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/53.jpg)
MSIS MSIS “Mass Selective Instability Scan”
= 022
0
8
ω⋅⋅
⋅⋅−=
rm
Uza z 2
00 )2(
16
ωzrm
zeUaz
+
−=
22
0
2
0 )2(
8
ωzrm
zeVqz
+=
zqzr
eV
z
m22
0
2
0 )2(
8
ω+=
![Page 54: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/54.jpg)
Povećanje opsega m/z
• Rad na višem rf naponu (Vmax=15 keV)
• Primena niže ω (ω=1.1 MHz)
• Korišćenje manjih trapova (r0=1cm)
• Nestabilnost jona na nižim qz (qz=0.908)
zqzr
eV
z
m22
0
2
0 )2(
8
ω+=
![Page 55: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/55.jpg)
Izbacivanje jona dostizanjem granice stabilnosti
Pozicija tri jona sa različitim m/z na az = 0
Uticaj promene amplitude rf signala
![Page 56: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/56.jpg)
Jonski trap-kvistor sa rezonantnim izbacivanjem
![Page 57: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/57.jpg)
Rezonantno izbacivanje jona “Resonant ejection”
Formira se područje nestabilnosti jona (qz = 0.227) što omogućava izbacivanje jona pri nižen naponu (opseg masa 4X veći)
![Page 58: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/58.jpg)
Čuvanje odabranih jona(i) Smanjenjem napona izbacuju se joni visoke m/z. (ii) Povećanjem napona izbacuju se joni niske mase m/z. (iii) Rezultat je izolacija jona odreñene mase m/z.
![Page 59: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/59.jpg)
FT-jon rezonantna ciklotronska masena spektrometrija FT-ICR-MS
Dve strane kocke služe za pobuñivanje, dve za zarobljavanje jona i treći par za prikupljanje jona.
Rezolucija reda 106.
Granica detekcije u oblasti
atomola
Preciznost odreñivanja
mase u ppb oblasti
3-9,4T
10-5Pa
10-106jona
![Page 60: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/60.jpg)
Bez spoljašnjeg električnog polja, joni male energije putuju
malim kružnim putanjama (oko 0,1 mm dijametra) zbog sila
magnetskog polja (3-9,4 T).
m
zB
r
v==ω
Kada se primeni odgovarajući napon na elektrode za pobuñivanje (ploče sa strane), joni će se naći pod dejtsvom oscilujućeg, prostorno usaglašenog (koherentnog) električnog polja.
![Page 61: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/61.jpg)
Umesto ekscitacije impulsom jedne frekvencije, primenjuje se brzo skanirajuća velika oblast frekvencija (1 do 2 µs), ekscitujući sve jone koji imaju ciklotronske frekvencije u oblasti skanirajućih frekvencija na istoj putanji.
Primenom Furijeove transformacije na složeni signal se dobijaju frekvencije koje odgovaraju ukupnom signalu, a odatle i maseni spektar.
o
exco
B
TVr =Furijeova
transformacija
Ukupni signal koji izlazi iz ćelije je superpozicija ciklotronskih frekvencija svih jona.
![Page 62: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/62.jpg)
Prednost
• Ekstremno visoka rezolucija
• Amol konc.
• Din.obl. do 105
• MS/MS
Nedostaci
• Skupa
• Potrebni superprovodni magneti
• Spora MS/MS
FT-ICR-MS-ogromna rezolucija
Razdvajanje peptida nom.mase 906, razlika od0,00045 Da
![Page 63: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/63.jpg)
FT-jon ciklotron analizator
![Page 64: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/64.jpg)
Detektori jona u MS
• Faradejev kavez
• Elektronskimultiplikatori
• Mikrokanalsne ploče
• Scintilacioni brojači
• Visoko pojačanje• Brz odgovor• Nizak šum• Visoka efikasnost prikupljanja• Niska cena• Mala širina signala
(odgovora)• Isti odgovori za sve mase• Velika dinamička oblast• Duga stabilnost i vek trajanja• Mogućnost smeštanja van
vakuuma
![Page 65: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/65.jpg)
Tandem Masena Spektrometrija(MS/MS ili MSn)
• Meke jonizacione metode kao npr. ESI daju samo roditeljske jone iz kojih se ne mogu dobiti strukturne informacije
• Tvrde metode daju mnoge fragmente ali obično nema roditeljskog jona
• Potrebno je izolovati i roditeljski jon i fragmente
Metastabilni joni
1
2
2
321
:lnm
mmijafragmentacametastabi
mmm
=
+→
∗
++
![Page 66: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/66.jpg)
Šta je MS/MS-tandem masenispektrometar?
MS/MS znači korišćenje dva masena analizatora(kombinovana u jednom instrumentu) da bi se izdvojio jedan analit (jon) iz smeše, onda se stvaraju fragmenti odakle se dobijaju informacije o strukturi.
Smeša jona Jedan jon Fragmenti
Jonski izvor
MS-2MS-1
![Page 67: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/67.jpg)
MS
MS2 ili MS/MS
...,, 43211
+++∗++ →→+ mmmmNm
![Page 68: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/68.jpg)
Načini aktivacije jona
• Disocijacija izazvana sudarima (CID/CAD)• Disocijacija izazvana sudarima sa površinom
(SID)• Disocijacija izazvana zahvatom elektrona
(ECD, <0,2eV)• Infracrvena multifotonska disocijacija
(IRMPD)• Disocijacija izazvana IR zračenjem crnog tela
(BIRD)
Moguća je tandem MS u prostoru ili vremenu
![Page 69: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/69.jpg)
MS/MS+
+
+ +
+
1 peptide
izdvojen za
MS/MS
Mase svih fragmenata daju
jedan MS/MS spektar
Smeša peptida
Imamo samo mase za početak
Šta je MS/MS?
![Page 70: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/70.jpg)
Interpretacija jednog MS/MS spektraDobijanje informacije o strukturi je analogno
rešavanju pazla
+
+
+ +
+
Koriste se mase fragmentnih jona kao delovi slagalice da bi se ponovo dobio roditeljski jon
![Page 71: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/71.jpg)
KVADRUPOLNI MS/MS (u prostoru):
DETECTORQ0 Q1 Q2 Q3ION SOURCE Ar
Energija
Ulaz uzorka
Q2(Koliziona ćelija)
Q3
Jonsko sočivo
Q1
EMDetektor
QQ/Q2
QQQ/Q3 Q1 Q2
![Page 72: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/72.jpg)
Tandem MS/MS u prostoru najčešće koriste magnetne(B), elektrostatičke(E) ili kvadrupolne (Q) analizatore (n=3,4)
Q2/QQ
![Page 73: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/73.jpg)
Tandem MS u vremenu (n do 10)
![Page 74: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/74.jpg)
![Page 75: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/75.jpg)
Načini radau tandem MSUključuje fiksiranje ili skeniranjeJednog ilioba analizatora
![Page 76: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/76.jpg)
Shema fragmentacije jona psorospermina, m/z 340 je razjašnjena na osnovu spektra fragmentnih jona
Product ion scan-analiza fragmenata odabranog jona
![Page 77: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/77.jpg)
Spektar katranakamenog uglja (CI)
Tetrahidroizohinolin
Tetrahidrohinolin
Analiza složenih smeša
Uzorak se jonizuje nekomod mekih metoda i Podešavanjem napona na M1odabira željenakomponenta koja sedalje fragmentira i analizira u M2. Identifikacija poreñenjemsa spektrima iz biblioteke
![Page 78: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/78.jpg)
Protonisani dihidronaftalin,C10H11+
Spektar matičnih (prekursorskih) jona se dobija fiksiranjem mase jona m+ koju propušta M2, a skenira se analizator M1 tako da spektar prikazuje matične jone nastalefragmentacijom jona m+
mx+
my+
mz+
m+
![Page 79: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/79.jpg)
Skeniranjem oba analizatora ali tako da prvi propušta masu m+x a drugi masu
m+y pri čemu je razlika izmeñu njih konstantna, može se izvršiti skrining na O, N ili
sumpor u komponentama smeše.
![Page 80: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/80.jpg)
Primena MS/MS
• Odredjivanje strukture molekulskog i fragmentnih jona
• Identifikacija poznatih jedinjenja• Potrvdjivanje funkcionalnih grupa• Proučavanje mehanizma fragmentacije jona
• Direktna analiza smeša• Skrining kompleksnih smeša na specifične sastojke
(zagañivači okoline, metaboliti, droge i dr.)
• Odreñivanje redosleda amino kiselina u peptidima
![Page 81: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/81.jpg)
• Analiza u organskoj, neorganskoj i bioorganskoj hemiji
• Analiza geoloških uzoraka• Kontrola u naftnoj,
hemijskoj i farmaceutskoj industriji
• Analiza površina• Zaštita okoline
– Pesticidi u hrani- Zagañenje zemljišta,
vazduha i voda
• Forenzička analiza/klinička
• Nauka o materijalima
• Analiza u farmaciji• Ispitivanje biološke
aktivnosti– Metabolizam lekova,
farmakokinetika– Karakterizacija potencijalnih
lekova– Analiza produkata
degradacije lekova– Praćenje kandidata za lekove– Identifikacija mesta i
mehanizma delovanja lekova
• Biomolekulska karakteritacija- Proteini i peptidi– Oligonukleotidi
Primene masene spektrometrije
![Page 82: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/82.jpg)
Principle Features of UMS
Type Linear quadrupole mass filter
Mass range 200 amu
Inlet System Membrane introduction system
Power consumption 85-90 Watts
Voltage of operation 24 VDC or 110 VAC
Deployment time Configuration dependent
Dimensions ∅ 19 cm (7.5”)
L 105 cm (41’’)
Weight 33 kg (72.7 Lb)
Depth >1000 m
DSL tether range ~1600 m (1 mile)
![Page 83: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/83.jpg)
New 200 In Situ MaseniSpektrometar
Roughing pump
MIMS probe
Turbo pump
200 amu linear quadrupole in
vacuum housing/heating jacket
MS electronics box
Embedded PC
Microcontroller Služi za odreñivanje:Rastvorenih gasova (N2,O2,CO2,Ar, CH4,H2S,CHCl3, Isp. org.jed.(toluen, benzen, dimetil sulfid)Jedinjenja većih MW (PCB, pesticidi, lekovi, toksini
![Page 84: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/84.jpg)
The Rosetta Mission • Approved in Nov 1993• Hardware design was frozen in 2000• Launched Mar 2004 on Ariane 5G+ in
Kourou, French Guyana• Designed to meet up with comet
Churyumov – Gerasimenko (’67P’) in May 2014
• First project ever to attempt in-situanalysis of comet !!
• 3000kg launched (100kg lander, 165kg scientific instruments)
• Fly-by several other comets until the landing
• Fully automatic landing after determining a suitable landing site
• Total cost: $ 970-980 million Ariane - launch
![Page 85: Masenaspektrometrija- savremenitrendovi...energije od 0,1 do 10 keV sa površinskom gustinom struje od nA/cm 2. Za potpunu eroziju prvog mono sloja su potrebni sati. Pri takvim uslovima](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022041609/5e3608799fa37d7dee457fdb/html5/thumbnails/85.jpg)
Rosetta ‘Orbiter’• 11 experimental probes• ALICE – ultraviolet imaging spectrometer• CONSERT – radio wave transmission/reflection by nucleus• COSIMA – ToF MS (up to 2000Th) of dust particles (organic??)• GIADA – number, mass, momentum and velocity distribution• MIDAS – dust environment: population, size, volume and shape• MIRO – mircowave to determine abundances of gases• OSIRIS – optical, spectroscopic and infrared imaging system• ROSINA – ion and neutral spectrometer• RPC – physical properties of nucleus, structure of inner coma etc.• RSI – radio signal shift to measure mass, density and gravity to
determine orbit• VIRTIS – visible and infrared spectrometer to map temperature,
identify gases, examine physical conditions on the nucleus and determine landing site