spektrometria mas
DESCRIPTION
Spektrometria mas. ZNACZĄCE POSTACIE SPEKTROMETRII MAS. Ion Chemistry Francis William Aston (1877 - 1945) Cambridge University, Great Britain; Nobel Prize in Chemistry 1922. 1 st MS Joseph John Thomson (1856 - 1940) Cambridge University, Great Britain; Nobel Prize in Physics 1906. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/1.jpg)
Spektrometria masSpektrometria mas
![Page 2: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/2.jpg)
ZNACZĄCE POSTACIE SPEKTROMETRII MASZNACZĄCE POSTACIE SPEKTROMETRII MAS
1st MSJoseph John Thomson (1856 - 1940) Cambridge University, Great Britain; Nobel Prize in Physics 1906
Ion ChemistryFrancis William Aston(1877 - 1945)Cambridge University, Great Britain; Nobel Prize in Chemistry 1922
Ion Trap Technique Wolfgang Paul(1913 - 1993) University of Bonn, Germany; Nobel Prize in Physics 1989
ESI of Biomolecules John B. Fenn (1917)Virginia Commonwealth University, Richmond, Virginia
Fragmentation MechanismsFred W. McLafferty(1923)Cornell UniversityIthaca, New York
Peptide Sequencing using MSKlaus Biemann (1926)MIT, Cambridge, Massachusetts
MALDIFranz Hillenkamp (1936)University of Münster, Germany
Mechanisms and ApplicationsR. Graham Cooks (1941)Department of Chemistry, Purdue UniversityWest Lafayette, Indiana
Mechanism of MALDI & ESIMichael Karas (1952)University of Frankfurt, Germany
![Page 3: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/3.jpg)
Joseph Thompson: IZOTOPY HELUJoseph Thompson: IZOTOPY HELU
1911
![Page 4: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/4.jpg)
ZASADA POWSTAWANIA WIDMA MASZASADA POWSTAWANIA WIDMA MAS
Droga jonów w polu elektrycznym i magnetycznym: rezultatDroga jonów w polu elektrycznym i magnetycznym: rezultatdziałających sił:działających sił:
• Siła pola magnetycznegoSiła pola magnetycznego (F (Fmm))• Siła odśrodkowaSiła odśrodkowa (F (Fcc))• Energia kinetyczna w polu elektrycznymEnergia kinetyczna w polu elektrycznym (E) (E)
Fmm = Bev B = natężenie pola magnetycznego
Fcc = mv2/r v = prędkość cząstkiEk = eU = ½ mv2 e = ładunek jonu
m = masa cząstki r = promień toru U = natężenie pola elektrycznegoEk = energia kinetyczna cząstki
![Page 5: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/5.jpg)
2
222
2m
reBmeU
FFmm = F = Fcc
BBev = mvev = mv22//rr
v = v = BBer/mer/m
2U
rB
e
m 22
ZASADA POWSTAWANIA WIDMA MASZASADA POWSTAWANIA WIDMA MAS
![Page 6: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/6.jpg)
WIDMO MASOWEWIDMO MASOWE
Stosunek masy jonu do jego ładunku w funkcjiintensywności sygnału
m/z
Inte
nsy
wn
ość
1 Th = 1 1 Th = 1 Dalton/liczbę ładunków/liczbę ładunków
![Page 7: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/7.jpg)
MASY ATOMOWE - IZOTOPYMASY ATOMOWE - IZOTOPY
Węgiel 12C 12.0000* 98.89
13C 13.0033 1.11
Chlor 35Cl 34.9689 75.77
37Cl 36.9659 24.23
* Masa uznana jako dokładnie 12 przez UPAC
Symbol Masa atomowa Zawartość izotopu, %
M(C) = 0.9889(12.0000) + 0.0111(13.0033) = 12.011
M(Cl) = 0.7577(34.9689) + 0.2423(36.9659) = 35.453
![Page 8: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/8.jpg)
SKŁAD IZOTOPOWY NIEKTÓRYCHSKŁAD IZOTOPOWY NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓWPIERWIASTKÓW
11HH 1.0081.008 1.007831.00783 99.9999.9922HH 2.014102.01410 0.0160.016
1212CC 12.01112.011 12.0000 (std)12.0000 (std) 98.8998.891313CC 13.0033613.00336 1.11 1.11
1414NN 14.006714.0067 14.0031 14.0031 99.6499.641515NN 15.000115.0001 0.36 0.36
1616OO 15.999415.9994 15.9949 15.9949 99.7699.761717OO 16.999116.9991 0.04 0.041818OO 17.999217.9992 0.20 0.20
![Page 9: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/9.jpg)
1919FF 18.99818.998 18.998418.9984 100.0100.0
2828SiSi 28.085528.0855 27.9769 27.9769 92.1792.172929SiSi 28.976528.9765 4.71 4.713030SiSi 29.973829.9738 3.12 3.12
3232SS 32.06632.066 31.9721 31.9721 9955..00443333SS 32.971532.9715 0.76 0.763434SS 33.967933.9679 4.20 4.20
3535ClCl 35.452735.4527 34.9689 34.9689 75.7775.773737ClCl 36.965936.9659 24.2324.23
SKŁAD IZOTOPOWY NIEKTÓRYCHSKŁAD IZOTOPOWY NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓWPIERWIASTKÓW
![Page 10: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/10.jpg)
SKŁAD IZOTOPOWY NIEKTÓRYCHSKŁAD IZOTOPOWY NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓWPIERWIASTKÓW
3131PP 30.973830.9738 30.9738 30.9738 100.0100.0
7979BrBr 79.909479.9094 78.9183 78.9183 50.5250.528181BrBr 80.916380.9163 49.4849.48
126126II 126.9045126.9045 126.9045 126.9045 100.00100.00
M(Br):M(Br): [% [% 7979Br x 78.9183] + [% Br x 78.9183] + [% 8181Br x 80.9163] Br x 80.9163]
[50.52 x 78.9183] + [49.48 x 80.9163] = 79.9094[50.52 x 78.9183] + [49.48 x 80.9163] = 79.9094
![Page 11: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/11.jpg)
SKŁAD IZOTOPOWY NIEKTÓRYCHSKŁAD IZOTOPOWY NIEKTÓRYCH PIERWIASTKÓWPIERWIASTKÓW
![Page 12: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/12.jpg)
C1 C10 C100
m/z R.I.
X 100
X+1 1.1
m/z R.I.
X 100
X+1 11.0
m/z R.I.
X 100
X+1 110
X+2 60
X+3 22
m/z
SKŁAD IZOTOPOWY – OBWIEDNIA IZOTOPOWASKŁAD IZOTOPOWY – OBWIEDNIA IZOTOPOWA
![Page 13: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/13.jpg)
Masa cząsteczkowa respiryny C33H40N2O9
Masy atomowe: Masy izotopów:
C: 33 x 12.011 = 396.363 C: 33 x 12.0000 = 396.000
H: 40 x 1.0079 = 40.316 H: 40 x 1.0078 = 40.312
N: 2 x 14.0067 = 28.013 N: 2 x 14.0031 = 28.006
O: 9 x 15.9994 = 143.995 O: 9 x 15.9949 = 143.954
608.687608.687 608.272608.272
MASA CZĄSTECZKOWA MASA CZĄSTECZKOWA
MASA MONOIZOTOPOWAMASA MONOIZOTOPOWA
![Page 14: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/14.jpg)
PORÓWNANIE PROFILU IZOTOPOWEGO PORÓWNANIE PROFILU IZOTOPOWEGO WIDMA ZMIERZONEGO I OBLICZONEGOWIDMA ZMIERZONEGO I OBLICZONEGO
![Page 15: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/15.jpg)
WIDMO MAS A STRUKTURA MOLEKUŁYWIDMO MAS A STRUKTURA MOLEKUŁY
![Page 16: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/16.jpg)
Jonizacja cząsteczek wiązką elektronów
RODZAJE JONIZACJIRODZAJE JONIZACJI
Miękka
Twarda
![Page 18: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/18.jpg)
WIDMO EI KWASU OCTOWEGOWIDMO EI KWASU OCTOWEGO
![Page 19: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/19.jpg)
ZALEŻNOŚĆ STOPNIA FRAGMENTACJIZALEŻNOŚĆ STOPNIA FRAGMENTACJI OD SIŁY POLA ELEKTRYCZNEGOOD SIŁY POLA ELEKTRYCZNEGO
![Page 20: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/20.jpg)
To MS
Orifice Plate
Curtain Plate
Drying Gas
Curtain Gas
LC
Droplet Formation
Desolvation & Fission
Gas Phase Ion Generation
5kV
Nebulizing Gas
ESIESI
![Page 21: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/21.jpg)
++
+++
REDUKCJA KROPLI I POWSTAWANIE JONÓWREDUKCJA KROPLI I POWSTAWANIE JONÓW
![Page 22: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/22.jpg)
ESIESI
Tryb jonów dodatnich
Tryb jonów ujemnych
[M+H]+
[M+nH]n+ i [M+Na+]+
[M-H]-
•[M-nH]n- i [M+I-]-
![Page 23: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/23.jpg)
• PotrójnyPotrójny KwaKwadrupol (QqQ)drupol (QqQ)– 2 kwadrupole filtrujące masy i jedna cela
zderzeń.
• Pułapka jonowaPułapka jonowa (IT) (IT)– Pojedyncza pułapka działa jako analizator
mas i cela zderzeń.
• HybrydyHybrydy ( (npnp. LIT). LIT)– Instrument wygląda jaki QqQ ale jeden
kwadrupol pełni rolę pułapki jonów.
ESIESI
![Page 24: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/24.jpg)
Q1 Q2 Q3Q0
Cela zderzeńFiltrowanie jonów Filtrowanie jonów
POTRÓJNY KWADRUPOLPOTRÓJNY KWADRUPOL
Akumulacja jonów
![Page 25: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/25.jpg)
• Q1 selkcjonuje [M+H]+ • Q2 fragmentuje wyselkcjonowany jon.• Q3 filtruje i monitoruje tylko wybrany jon.
Q0 Q1 Q2 Q3
N2 CAD Gas
Precursor ion selection
Ion accumulation
Fragmentation
POTRÓJNY KWADRUPOLPOTRÓJNY KWADRUPOL
![Page 26: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/26.jpg)
WIDMO ESI ZWIĄZKU O NISKIEJ MASIEWIDMO ESI ZWIĄZKU O NISKIEJ MASIE
![Page 27: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/27.jpg)
WIDMO ESI SYNTETYCZNEGO WIDMO ESI SYNTETYCZNEGO OLIGONUKLEOTYDUOLIGONUKLEOTYDU
![Page 28: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/28.jpg)
WIDMO ESI KOMPLEKSÓW 18-C-6 WIDMO ESI KOMPLEKSÓW 18-C-6 Z KATIONAMI LITOWCÓWZ KATIONAMI LITOWCÓW
![Page 29: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/29.jpg)
WIDMO ESI PEPTYDU O MASIE 16952,20 DaWIDMO ESI PEPTYDU O MASIE 16952,20 Da
![Page 30: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/30.jpg)
ROZDZIELCZOŚĆ SPEKTROMETRU MASROZDZIELCZOŚĆ SPEKTROMETRU MAS
![Page 31: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/32.jpg)
FRAGMENTACJA ŁAŃCUCHA PEPTYDOWEGOFRAGMENTACJA ŁAŃCUCHA PEPTYDOWEGO
![Page 33: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/33.jpg)
y3
b2
y2 y1
b3a2 a3
HO NH3+
| |
R1 O R2 O R3 O R4
| || | || | || |H -- N --- C --- C --- N --- C --- C --- N --- C --- C --- N --- C -- COOH | | | | | | | H H H H H H H
b2-H2O
y3 -H2O
b3- NH3
y2 - NH3
FRAGMENTACJA ŁAŃCUCHA PEPTYDOWEGOFRAGMENTACJA ŁAŃCUCHA PEPTYDOWEGO
![Page 34: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/34.jpg)
FRAGMENTACJA ŁAŃCUCHA PEPTYDOWEGOFRAGMENTACJA ŁAŃCUCHA PEPTYDOWEGO
![Page 35: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/35.jpg)
G V D L K
mass0
Inte
nsity
mass0
MS/MSIdentyfikacja
peptydu
IDENTYFIKACJA PEPTYDÓW/BIAŁEK PRZYIDENTYFIKACJA PEPTYDÓW/BIAŁEK PRZY UŻYCIU MS/MSUŻYCIU MS/MS
![Page 36: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/36.jpg)
TANDEM MSTANDEM MS
![Page 37: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/37.jpg)
Peptide Mass Fingerprinting (PMF)
„„ODCISK PALCA” W MSODCISK PALCA” W MS
![Page 38: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/38.jpg)
p53
G6PDH
Trypsin+ Gel punch
PROTEOMIKA - MSPROTEOMIKA - MS
Trx
![Page 39: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/39.jpg)
MPSER……
GTDIMRPAKID
……
HPLCdo MS/MSMPSERGTDIMRPAKID......
BIAŁKOBIAŁKO PEPTYDYPEPTYDY(tryptic peptides)(tryptic peptides)
ENZYMATYCZNA HYDROLIZA BIAŁEK ENZYMATYCZNA HYDROLIZA BIAŁEK DO PEPTYDÓWDO PEPTYDÓW
![Page 40: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/40.jpg)
>Białko 1acedfhsakdfqeasdfpkivtmeeewendadnfekqwfe
>Białko 2acekdfhsadfqeasdfpkivtmeeewenkdadnfeqwfe
>Białko 3MASMGTLAFD EYGRPFLIIK DQDRKSRLMG LEALKSHIMA AKAVANTMRT SLGPNGLDKMMVDKDGDVTV TNDGATILSM MDVDHQIAKL MVELSKSQDD EIGDGTTGVV VLAGALLEEAEQLLDRGIHP IRIAD
Sekwencja Masa (M+H) Peptydy trypt.
4842.05
4842.05
14563.36
acedfhsakdfgeasdfpkivtmeeewendadnfekgwfe
acekdfhsadfgeasdfpkivtmeeewenkdadnfeqwfe
SQDDEIGDGTTGVVVLAGALLEEAEQLLDR2DGDVTVTNDGATILSMMDVD HQIAKMASMGTLAFDEYGRPFLIIK2TSLGPNGLDKLMGLEALKLMVELSKAVANTMRSHIMAAKGIHPIRMMVDKDQDR
BIBLIOTEKA PEPTYDÓW TRYPTYCZNYCHBIBLIOTEKA PEPTYDÓW TRYPTYCZNYCH
![Page 41: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/41.jpg)
RT: 0.01 - 80.02
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80Time (min)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Relati
ve Ab
undanc
e
13891991
1409 21491615 1621
14112147
161119951655
15931387
21551435 19872001 21771445 1661
19372205
1779 21352017
1313 22071307 23291105 17071095
2331
NL:1.52E8
Base Peak F: + c Full ms [ 300.00 - 2000.00]
S#: 1708 RT: 54.47 AV: 1 NL: 5.27E6T: + c d Full ms2 638.00 [ 165.00 - 1925.00]
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
m/z
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Rel
ativ
e A
bund
ance
850.3
687.3
588.1
851.4425.0
949.4
326.0524.9
589.2
1048.6397.1226.9
1049.6489.1
629.0
LC
S#: 1707 RT: 54.44 AV: 1 NL: 2.41E7F: + c Full ms [ 300.00 - 2000.00]
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
m/z
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Rel
ativ
e Ab
unda
nce
638.0
801.0
638.9
1173.8872.3 1275.3
687.6944.7 1884.51742.11212.0783.3 1048.3 1413.9 1617.7
MS
MS/MSIon
Source
MS-1collision
cell MS-2
TANDEM MSTANDEM MS
![Page 42: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/42.jpg)
SSeekkwweennccjjaa
S#: 1708 RT: 54.47 AV: 1 NL: 5.27E6T: + c d Full ms2 638.00 [ 165.00 - 1925.00]
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
m/z
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Rel
ativ
e Ab
unda
nce
850.3
687.3
588.1
851.4425.0
949.4
326.0524.9
589.2
1048.6397.1226.9
1049.6489.1
629.0
MS/MS instrumentMS/MS instrument
Analiza przy użyciu baz danych
ANALIZA DANYCHANALIZA DANYCH
![Page 43: Spektrometria mas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022062314/568144ca550346895db194a0/html5/thumbnails/43.jpg)
PMF online• Mascot
• www.matrixscience.com
• ProFound– http://129.85.19.192/profound_bin/WebProFound.exe
• MOWSE• http://srs.hgmp.mrc.ac.uk/cgi-bin/mowse
• PeptideSearch• http://www.narrador.embl-heidelberg.de/
GroupPages/Homepage.html
• PeptIdent• http://us.expasy.org/tools/peptident.html