Gebrauchte MassenspektrometerEs ist ein präzisionswissenschaftliches Instrument zur Analyse der Zusammensetzung und Struktur von Substanzen, das eine Schlüsselrolle in vielen Bereichen der Chemie, Physik, Biologie und Umweltwissenschaften spielt. Sein Arbeitsprinzip basiert auf der genauen Messung des Verhaltens der geladenen Teilchen im elektromagnetischen Feld. Die Probe wird zunächst ionisiert und in Ionen umgewandelt. Diese Ionen werden im elektrischen Feld beschleunigt und dann in das Magnetfeld gelangen. Unter der Wirkung des Magnetfeldes treten die Ionen abweichend auf, die unterschiedlichen Massenverhältnisse (Verhältnis von Ionenmasse zu Ladungszahl) unterschiedlich abweichen, wodurch eine spezifische Signalverteilung auf dem Detektor gebildet wird, nämlich ein Massenspektrum. Durch die Analyse von Informationen wie Position und Intensität der Spitzen auf dem Massenspektrum können die Molekulargewichte, die Struktur und der relative Gehalt der verschiedenen Komponenten in der Probe bestimmt werden.
Gebrauchte MassenspektrometerIhre Hauptrolle kann in folgenden Aspekten zusammengefasst werden:
Bestimmung der relativen molekularen Masse der Substanz
Das Massenspektrometer gibt direkt Informationen über das Molekulargewicht einer Substanz über ein Massenverhältnissignal von Ionen. In der organischen Chemie kann beispielsweise die relative Molekulargewicht einer Verbindung durch Molekuläre Ionenspitzen (M+) im Massenspektrum schnell bestimmt werden, was eine entscheidende Grundlage für die strukturelle Identifizierung des Unbekannten darstellt.
Bei Makromolekularen (z. B. Proteine, Polypeptide) kann das genaue Molekulargewicht durch weiche Ionierungstechniken (z. B. Elektrospray-Ionierung ESI, Matrix-Assisted Laser-Desorption-Ionierung MALDI) gemessen werden, um die Charakterisierung von Biomolekülen zu unterstützen.
Analyse der chemischen Zusammensetzung und Struktur der Substanz
Qualitative Analyse der Komponenten: Durch die Charakterisierung der Massenlastungsverhältnisse von Ionen in einem Massenspektrum in Kombination mit Datenbanksuche (z. B. NIST-Massenspektrometer) können Elemente, Funktionsgruppen oder Verbindungsarten, die in einer Probe enthalten sind, bestimmt werden. Beispielsweise können Schadstoffe im Wasser (wie Pestizidrückstände, Schwermetallionen) durch Massenspektrum bei Umweltprüfungen erkannt werden.
Strukturanalyse: Die Fragmentionsspitzen im Massenspektrum spiegeln die Art und Weise wider, wie das Molekül bricht, und die Kombination der Fragmentgesetze kann die molekulare Struktur der Verbindung ableiten. Beispielsweise können in der Arzneimittelforschung und -entwicklung durch die Analyse von Massenspektrumfragmenten von Arzneimittelmetaboliten die Stoffwechselpfade und die Produktstruktur ermittelt werden.
Quantitative Analyse des Stoffgehalts
Basierend auf dem Prinzip, dass die Ionensignalstärke in direktem Verhältnis zur Stoffkonzentration steht, kann das Massenspektrometer die Zielkomponente in der Probe quantitativ analysieren. Die Kombination von Technologien zur Chromatografie (z. B. Gaschromatografie GC, Flüssigchromatografie LC) (z. B. GC-MS, LC-MS) ermöglicht eine präzise Messung von Spurenbestandteilen in komplexen Proben (Messgrenzen bis zu ppb oder sogar ppt).
Zu den Anwendungsszenarien zählen die Messung des Gehalts an Zusatzstoffen oder Toxinen in Lebensmitteln, die Überwachung der Medikamentenkonzentration im Blut und die Analyse des Gehalts an Schadstoffen in der Umwelt.
4. Isotopische Zusammensetzung von Substanzen
Das Massenspektrometer misst genau die Differenzen in den Massenlastungsverhältnissen verschiedener Isotope und analysiert damit die Fülle der Isotope in einer Substanz. Zum Beispiel:
In der Geologie kann durch die Messung des Verhältnisses von Kohlenstoff-Isotopen (¹²C/¹³C) und Sauerstoff-Isotopen (¹In In In In der Geologie kann das Bildungsjahr von Gesteinen oder Fossilien, die alte Umgebungstemperatur usw. abgeleitet werden.
In der Biologie werden stabile Isotopmarker verwendet, wie z.B. 15N-markierte Aminosäuren, um den Stoffwechselpfad einer Substanz im Organismus durch Massenspektrum zu verfolgen.
5. Charakterisierung der Eigenschaften von Biomolekülen
Im Bereich der Biowissenschaften ist das Massenspektrometer ein zentrales Werkzeug für die Proteomik- und Metabolomikforschung:
Die Aminosäuresequenz eines Proteins kann identifiziert werden (durch Peptidensegmente-Massenspektrometrie), die post-translationale Modifikation (wie Phosphorylation, Glykoxylierung) und die Funktion und Regulierungsmechanismen des Proteins aufdecken.
Analysieren Sie die Zusammensetzung von Metaboliten in biologischen Proben (z. B. Blut, Urin) und suchen Sie nach Krankheitsmarkern (z. B. potenziellen Indikatoren für eine frühzeitige Diagnose von Krebs).
6. Umwelt- und Sicherheitsprüfung
Schnelle Untersuchung von giftigen und gefährlichen Substanzen in der Umwelt wie flüchtigen organischen Stoffen (VOCs) in der Atmosphäre, persistenten organischen Schadstoffen (POPs) im Wasser und Schwermetallen im Boden.
Im Bereich der Sicherheitskontrolle können sie zur Erkennung von Charakterionen von Sprengstoffen, Gift und anderen verbotenen Gegenständen verwendet werden, um eine schnelle Erkennung zu erreichen (z. B. Spurstofferkennung an Flughäfen und Bahnhöfen).