HC8 Massa spectrometrie(1) 2.pdf

# Inleiding tot massaspectrometrie Hieronder volgt een gedetailleerde samenvatting over de inleiding tot massaspectrometrie, opgesteld als een examengericht studiemateriaal. ## 1. Inleiding tot massaspectrometrie Dit onderdeel introduceert de fundamentele concepten van massaspectrometrie, met de nadruk op het belang van gasfase-ionen en de m/z-ratio. ### 1.1 Wat is een massaspectrometer? Een massaspectrometer is een analytisch instrument dat gebruikt wordt om ionen in de gasfase te meten. Het instrument sorteert deze ionen op basis van hun massa-lading-ratio ($m/z$) met behulp van elektrische en/of magnetische velden. Het resulterende signaal wordt digitaal verwerkt, waardoor de $m/z$-waarde en de intensiteit van elk ion bepaald kunnen worden. Het is cruciaal om te onthouden dat alleen ionen in de gasfase worden gemeten. Bovendien is het de $m/z$-waarde die wordt bepaald, en niet de massa zelf [3](#page=3). ### 1.2 Ionen in massaspectrometrie Ionen zijn atomen, moleculen of fragmenten van moleculen die één of meerdere positieve of negatieve ladingen dragen. Ze ontstaan wanneer er geen balans meer is tussen het aantal protonen en elektronen in de kern. De creatie van ionen gebeurt typisch door het toevoegen of verwijderen van een proton ($H^+$), of door het verwijderen van een elektron [4](#page=4). **Adductvorming:** Het is ook mogelijk dat ionen adducten vormen met stoffen zoals natrium ($Na$), chloor ($Cl$), of ammoniak ($NH_3$) [4](#page=4). Elk ion vertelt een uniek verhaal, wat de kernsterkte van massaspectrometrie (MS) vormt [4](#page=4). ### 1.3 De m/z-ratio De m/z-waarde van een ion wordt berekend als de massa van het ion gedeeld door het aantal elektrische ladingen (zonder eenheid) [6](#page=6). De formule hiervoor is: $$ \frac{m}{z} = \frac{\text{massa van het ion}}{\text{aantal elektrische ladingen } (z)} $$ Hierin staat $m$ voor de massa, uitgedrukt in atomaire massa-eenheden (u) of Dalton (Da). Eén atomaire massa-eenheid ($u$) is gedefinieerd als 1/12 van de massa van een koolstof-12 atoom. Eenheden kunnen worden omgerekend: $1 \, u = 1.66 \times 10^{-27} \, \text{kg} = 1 \, \text{Da}$. De lading ($z$) is doorgaans één [6](#page=6). **Voorbeeld:** Bepaal de $m/z$-waarde van een molecuul met een massa van 399 Da, waarbij tijdens het ionisatieproces [6](#page=6): 1. Eén proton wordt geaccepteerd. 2. Twee protonen worden opgenomen. 3. Natrium wordt opgenomen. Dit voorbeeld illustreert hoe verschillende ionisatieprocessen leiden tot verschillende $m/z$-waarden voor hetzelfde molecuul [6](#page=6). #### 1.3.1 Massa verwarring en definities Bij massaspectrometrie kunnen verschillende massa-definities relevant zijn, wat soms tot verwarring kan leiden [10](#page=10) [9](#page=9). * **Nominale massa:** Dit is de berekende massa waarbij de massa van de elementen is afgerond naar het dichtstbijzijnde gehele getal. Bijvoorbeeld, voor koolstof (C) is dit 12, voor zuurstof (O) is dit 16, en voor waterstof (H) is dit 1. Een cholesterolmolecuul ($C_{27}H_{46}O$) heeft dan een nominale massa van 386 Da [9](#page=9). * **Exacte massa:** Dit is de experimenteel bepaalde massa van een ion. Deze waarde hangt af van de resolutie, tuning en kalibratie van het massaspectrometer [9](#page=9). * **Mono-isotopische massa:** Dit is de berekende massa gebaseerd op de meest voorkomende stabiele isotopen van de elementen [10](#page=10). * **Moleculaire massa:** Dit is de gemiddelde massa die wordt verkregen wanneer rekening wordt gehouden met alle isotopen van een element en hun relatieve abundantie. Als de resolutie van de MS onvoldoende is, zal slechts één piek zichtbaar zijn in plaats van de verschillende pieken van de isotopen. De moleculaire massa is met name belangrijk bij grote moleculen, zoals polymeren, waar deze significant kan verschillen van de mono-isotopische massa [10](#page=10). ### 1.4 Massaspectrum Een massaspectrum is een grafische weergave van de resultaten van een massaspectrometrie-analyse. Het toont de intensiteit van de gedetecteerde ionen versus hun $m/z$-waarde [7](#page=7). Belangrijke elementen in een massaspectrum zijn: * **Moleculair ion of precursor ion:** Dit is het ion dat direct ontstaat uit het oorspronkelijke molecuul na ionisatie, voordat het eventueel fragmenteert [7](#page=7). * **Fragmentionen of dochterionen:** Dit zijn ionen die ontstaan door de fragmentatie van het moleculaire ion [7](#page=7). * **Base peak:** Dit is de piek met de hoogste intensiteit in het spectrum, wat aangeeft dat dit het meest voorkomende ion is. Voor 4-methyl-3-pentene-2-one is dit de piek bij $m/z$ 98 [7](#page=7). #### 1.4.1 Isotopenpieken Isotopen zijn atomen van hetzelfde element die een gelijk aantal protonen hebben, maar een verschillend aantal neutronen. Hierdoor hebben ze wel hetzelfde atoomnummer, maar een verschillend massagetal. De isotopische abundantie is de verhouding van de verschillende isotopen van een element in de natuur. Voor koolstof is de verhouding tussen de isotopen $^{13}C$ en $^{12}C$ ongeveer 1:100 [8](#page=8). In een massaspectrum kunnen isotopen leiden tot karakteristieke pieken, bekend als isotopenpieken, die verschoven zijn ten opzichte van de piek van het meest voorkomende isotoop. Bijvoorbeeld, voor 4-methyl-3-pentene-2-one met een moleculair ion bij $m/z$ 98, zal de isotopenpiek zichtbaar zijn bij $m/z$ 99 door de aanwezigheid van $^{13}C$ [8](#page=8). ### 1.5 Opbouw van een massaspectrometer Een massaspectrometer bestaat uit vier hoofdonderdelen [14](#page=14): 1. **Ionisatiebron:** Hier worden de moleculen omgezet in ionen. Voorbeelden van ionisatietechnieken zijn ESI (Electrospray Ionization), MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization), EI (Electron Ionization) en CI (Chemical Ionization) [14](#page=14). 2. **Analysator:** Dit onderdeel scheidt de ionen op basis van hun $m/z$-ratio. Veelgebruikte analysatoren zijn quadrupool, TOF (Time-Of-Flight) en Orbitrap [14](#page=14). 3. **Detector:** Registreert de ionen die door de analysator komen. 4. **Computer (Datasysteem):** Verwerkt de signalen van de detector en genereert het massaspectrum [14](#page=14). Alle onderdelen worden vacuüm gehouden met een apart pompsysteem om botsingen tussen ionen te minimaliseren en zo een maximaal aantal ionen de detector te laten bereiken [14](#page=14). --- # Ionisatietechnieken in massaspectrometrie Massaspectrometrie vereist dat moleculen geïoniseerd worden alvorens ze gedetecteerd kunnen worden. Verschillende ionisatietechnieken, onderverdeeld in harde en zachte methoden, worden gebruikt om dit te bewerkstelligen [16](#page=16). ### 2.1 Harde ionisatietechnieken Harde ionisatietechnieken leveren een hoge hoeveelheid energie aan de moleculen, wat niet alleen leidt tot ionisatie maar ook tot fragmentatie. Dit betekent dat de moleculen uiteenvallen in kleinere deeltjes, waarbij een neutraal deel wordt afgesplitst van het gevormde ion. Als gevolg hiervan is het moleculaire ion (het ion dat niet gefragmenteerd is) vaak afwezig of slechts minimaal aanwezig in het massaspectrum. De ionisatie gebeurt meestal door het verwijderen van een elektron, wat resulteert in een ion met een m/z-waarde die gelijk is aan de molecuulmassa (MW) [17](#page=17). #### 2.1.1 Electron Impact (EI) Electron Impact (EI) is een voorbeeld van een harde ionisatietechniek. Bij deze methode worden organische moleculen in de ionenbron beschoten met energierijke elektronen van 70 eV. Er is slechts ongeveer 10 eV nodig om een elektron uit het molecuul te verwijderen. De resterende energie wordt door het molecuul geabsorbeerd, wat leidt tot de vorming van een eenwaardig positief ion, het moleculaire ion (M+). Dit moleculaire ion is echter vaak instabiel, wat resulteert in een lage concentratie van M+ en daardoor een zeer kleine of moeilijk detecteerbare M-piek in het massaspectrum [16](#page=16) [18](#page=18). > **Tip:** Het belangrijkste voordeel van EI is de uitgebreide fragmentatie, wat preciezere uitspraken over de identiteit van het monster mogelijk maakt doordat er karakteristieke fragmentionen ontstaan [18](#page=18). De fragmentatie kan leiden tot de vorming van stabielere fragmentionen met lagere m/z-waarden [18](#page=18). ### 2.2 Zachte ionisatietechnieken Zachte ionisatietechnieken daarentegen richten zich voornamelijk op de vorming van moleculaire ionen met minimale fragmentatie. Hierbij is het moleculaire ion hoofdzakelijk aanwezig in het massaspectrum. De ionisatie vindt vaak plaats door adductvorming, waterstofopname of waterstofafgifte, wat resulteert in ionen met m/z-waarden die kunnen afwijken van de molecuulmassa (bijvoorbeeld MW + 1, MW - 1, of MW + adduct) [19](#page=19). #### 2.2.1 Chemical Ionisation (CI) Chemical Ionisation (CI) is een zachte ionisatietechniek, ook wel bekend als Atmospheric Pressure Chemical Ionisation (APCI) wanneer toegepast in LC-MS [16](#page=16) [20](#page=20). * **In GC-MS:** Een gasvormig product wordt gemengd met een overmaat draaggas (zoals methaan) in de massaspectrometer [20](#page=20). * **In LC-MS:** De mobiele fase van de vloeistofchromatografie fungeert als reactiegas (APCI) [20](#page=20). Bij CI ontstaat het (M+1)-ion door een chemische reactie met het oplosmiddel, niet door directe botsing met elektronen. Dit proces leidt tot minder energieoverdracht en een stabieler ion, waardoor het (M+1)-ion in grotere concentratie voorkomt en een grotere piek oplevert in het massaspectrum. Er zijn daardoor veel minder fragmentatie-ionen zichtbaar [21](#page=21). De ionisatie in CI verloopt via verschillende stappen: 1. Reactiegas (R) wordt geïoniseerd, bijvoorbeeld door botsingen met elektronen, tot R+ [20](#page=20) [21](#page=21). 2. R+ reageert verder met een overmaat reactiegas tot secundaire ionen, bijvoorbeeld RH+ [21](#page=21). 3. Deze secundaire ionen reageren vervolgens met het te onderzoeken product (M) om het protoneren ion MH+ te vormen, waarbij het reactiegas weer vrijkomt [20](#page=20) [21](#page=21). > **Tip:** EI en CI worden vaak samen gebruikt omdat ze complementaire informatie bieden [21](#page=21). #### 2.2.2 Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) MALDI is een zachte ionisatietechniek die veel wordt gebruikt voor de analyse van biomoleculen. Kenmerkend voor MALDI is de aanwezigheid van een matrix waarin de te analyseren moleculen zijn opgenomen in vaste fase. Een korte laserpuls (UV of IR) wordt op de matrix gericht om ionisatie te bewerkstelligen. Dit resulteert in de vorming van kationen of anionen [16](#page=16) [22](#page=22). Het ionisatieproces vindt plaats via e-overdracht aan het oppervlak. Ionisatiereacties vinden plaats in het grensvlak tussen de matrix en de gasfase. De matrix draagt daarbij een lading (proton) over naar het te analyseren molecuul. Bestaande ionen in de matrix kunnen, mits ze voldoende energie hebben, ook de matrix verlaten. Er bestaan ook varianten van MALDI waarbij een silica-oppervlak in plaats van een matrix wordt gebruikt [23](#page=23). #### 2.2.3 Electrospray Ionization (ESI) Electrospray Ionization (ESI) is een zachte ionisatietechniek die met name geschikt is voor de analyse van biologische macromoleculen en in klinische laboratoria voor kleine moleculen. Bij ESI wordt een vloeistof onder een hoog elektrisch veld gebracht, wat resulteert in verneveling tot zeer fijne druppels. Terwijl het oplosmiddel verdampt, neemt de diameter van de druppels af [16](#page=16) [24](#page=24). ESI kan leiden tot de vorming van zowel positief geladen (ESI+) als negatief geladen (ESI-) ionen, evenals adductvorming. Bij ESI+ worden moleculen geprotoneerd of worden ze geassocieerd met positieve ionen uit de oplossing (bijvoorbeeld natriumionen of kaliumionen). Bij ESI- kunnen moleculen worden gedeprotoneerd of kunnen ze worden geassocieerd met negatieve ionen [24](#page=24) [25](#page=25) [26](#page=26). > **Voorbeeld:** Adductvorming bij ESI+ kan leiden tot ionen zoals [M+H]+, [M+Na]+, of [M+K]+ [25](#page=25). --- # Massaspectrometercomponenten en analysatoren Een massaspectrometer scheidt en detecteert ionen op basis van hun massa-lading verhouding (m/z). Het instrument bestaat uit vier hoofdonderdelen: een ionisatiebron, een analysator, een detector en een computer. Deze onderdelen worden in vacuüm gehouden door een apart pompsysteem om botsingen tussen ionen te minimaliseren en zo een maximale hoeveelheid ionen bij de detector te krijgen [14](#page=14). ### 3.1 De ionisatiebron De ionisatiebron is verantwoordelijk voor het omzetten van neutrale moleculen in geladen ionen, zodat deze gemanipuleerd kunnen worden door elektrische en magnetische velden. Verschillende ionisatietechnieken worden gebruikt, waaronder ESI (Elektrospray Ionisatie), MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization), EI (Elektronenionisatie) en CI (Chemische Ionisatie) [14](#page=14). ### 3.2 Analysatoren De analysator is het hart van de massaspectrometer en is verantwoordelijk voor het scheiden van de ionen op basis van hun m/z verhouding. Er bestaan diverse typen analysatoren, elk met hun eigen werkingsprincipe en toepassingsgebieden [14](#page=14) [28](#page=28). #### 3.2.1 Quadrupool analysator Een quadrupool analysator maakt gebruik van vier parallelle hyperbolische of ronde staven die nauwkeurig in een vierkant zijn geplaatst. Door een gelijkspanning (DC) en een wisselspanning (RF) op deze staven aan te leggen, ontstaat een potentiaal die periodiek verandert [29](#page=29). * **Werking:** Een positief ion wordt aangetrokken door een negatieve staaf, maar door de wisselende spanning wordt het ion terug naar het centrum gedwongen, wat resulteert in een oscillerende beweging loodrecht op de staven [29](#page=29). * **Stabiliteit:** De stabiliteit van deze oscillaties is afhankelijk van de grootte van de gelijkspanning, de aangelegde radiofrequentie en de massa van de passerende ionen. Voor een gegeven DC- en RF-spanning zal slechts één specifieke m/z-waarde een stabiel traject volgen. Ionen met een niet-stabiel traject ontladen zich op de staven [30](#page=30). * **Functie:** De quadrupool fungeert als een 'filter' voor ionen met een specifieke m/z-waarde [30](#page=30). * **Toepassing:** Quadrupolen worden vaak gebruikt in algemene routinelaboratoria vanwege hun prijs en flexibiliteit, en ze werken uitsluitend met een elektrisch veld. Ze worden geclassificeerd als lage resolutie MS (#page=29, 30) [28](#page=28) [29](#page=29) [30](#page=30). #### 3.2.2 Tandem MS (MS/MS) Tandem massaspectrometrie, ook wel MS/MS genoemd, maakt gebruik van meerdere quadrupolen (Q1, Q2, Q3) om precursorionen te selecteren, deze te fragmenteren in een "collision cell" (vaak Q2), en vervolgens de fragmentionen te selecteren (#page=32, 34). Dit proces maakt het mogelijk om specifieke moleculaire structuren te identificeren en kwantificeren [32](#page=32) [33](#page=33) [34](#page=34). * **Proces:** Selectie van precursorion (Q1) → fragmentatie van precursorion (in collision cell, Q2) → selectie van fragmention (Q3) [32](#page=32). * **Collision cell:** In de collision cell vindt fragmentatie plaats, vaak door interactie met een inert gas zoals argon [34](#page=34). * **Toepassingen:** Tandem MS kan ook worden gebruikt in combinatie met chromatografische scheidingen (LC) om de te bepalen componenten te analyseren [33](#page=33). #### 3.2.3 Time-of-Flight (TOF) analysator De Time-of-Flight (TOF) analysator meet de tijd die een ion nodig heeft om een bepaalde afstand af te leggen nadat het is versneld in een potentiaalveld. De vluchttijd van een ion door een veldvrije buis is afhankelijk van zijn m/z-waarde: lichtere ionen bereiken de detector sneller dan zwaardere ionen [36](#page=36). * **Werking:** Ionen worden versneld in een potentiaalveld en vliegen vervolgens door een veldvrije buis naar de detector [36](#page=36). * **Kenmerken:** TOF-instrumenten bieden hoge ionentransmissie, snelle scanmogelijkheden en een onbeperkt massabereik met exacte massa's. Ze worden beschouwd als hoge resolutie MS [36](#page=36). * **Reflectron:** Een extra onderdeel, de reflectron, compenseert snelheidsverschillen tussen ionen met dezelfde m/z-waarde. Dit verhoogt de resolutie van de meting door gelijktijdige detectie van alle ionen met dezelfde m/z, ongeacht hun initiële kinetische energie (#page=39, 40) [39](#page=39) [40](#page=40). * **Combinaties:** TOF-instrumenten worden vaak gecombineerd met ionisatietechnieken zoals MALDI (MALDI-TOF), een populaire techniek in microbiologische laboratoria. Ook de combinatie met (U)HPLC (UHPLC-TOF) wordt steeds vaker toegepast [37](#page=37). #### 3.2.4 Orbitrap analysator De Orbitrap is een hoog-resolutie analysator die zowel als analysator als detector fungeert [41](#page=41). * **Werking:** Ionen worden "gevangen" in pakketjes en geïnjecteerd, waarna ze oscilleren rond een centrale staaf. De frequentie van deze ionenoscillaties wordt gedetecteerd (via "image current") en omgezet in m/z-waarden met behulp van Fourier-transformatie om een massaspectrum te genereren [41](#page=41). * **Kenmerken:** Orbitrap-instrumenten bieden een zeer hoge resolutie (tot 100.000) en massanauwkeurigheid (tot 2 ppm) [41](#page=41). * **Ionisatie:** De ionisatie in een Orbitrap gebeurt onder atmosferische druk, en fragmentatie kan plaatsvinden binnen het instrument [41](#page=41). * **Voorbeelden:** Een voorbeeld van een Orbitrap instrument is de ExactiveTM van Thermo Fisher Scientific. Ze worden geclassificeerd als hoge resolutie MS (#page=41, 42) [41](#page=41) [42](#page=42). ### 3.3 De detector De detector is verantwoordelijk voor het omzetten van de ionen die de analysator hebben doorlopen in een meetbaar elektrisch signaal. Een veelgebruikt type detector is de elektronenmultiplier [44](#page=44). * **Werking van elektronenmultiplier:** Wanneer een ion de detector binnenvalt op een dynode, komen er elektronen vrij. Deze elektronen slaan op hun beurt weer andere elektronen los op secundaire dynodes, waarbij het proces zich herhaalt totdat er een grote hoeveelheid elektronen is gevormd die gedetecteerd kan worden [44](#page=44). ### 3.4 Datasysteem Het datasysteem, vaak een computer, verzamelt de signalen van de detector en verwerkt deze tot een bruikbaar massaspectrum. Dit omvat data-acquisitie, -analyse en -visualisatie [14](#page=14). --- # Massabepaling en toepassingen van MS Dit onderwerp behandelt de verschillende definities van massa in de context van massaspectrometrie (MS) en de toepassingen van MS op basis van resolutie. ### 4.1 Definities van massa in MS Er zijn diverse definities van massa relevant binnen de massaspectrometrie, die essentieel zijn voor de interpretatie van spectra. #### 4.1.1 Nominale massa De nominale massa is de berekende massa van een molecuul waarbij de atoommassa's van de elementen zijn afgerond naar het dichtstbijzijnde gehele getal [9](#page=9). * Voorbeeld: Koolstof (C) heeft een nominale massa van 12 Da, Zuurstof (O) van 16 Da, en Waterstof (H) van 1 Da [9](#page=9). * Cholesterol (C₂₇H₄₆O) heeft een nominale massa van 386 Da [9](#page=9). #### 4.1.2 Mono-isotopische massa De mono-isotopische massa is de berekende massa gebaseerd op de meest voorkomende stabiele isotopen van de elementen [10](#page=10). #### 4.1.3 Exacte massa De exacte massa is de berekende waarde met de massa's van de isotopen van de elementen, gebaseerd op de 'atomic mass unit scale' [9](#page=9). * Voorbeeld: C = 12,0000, H = 1,007825, en O = 15,9949 [9](#page=9). * Voor cholesterol zou dit 386,3549 Da zijn [9](#page=9). #### 4.1.4 Moleculaire massa De moleculaire massa is de gemiddelde massa die wordt verkregen als er rekening wordt gehouden met alle isotopen en hun abundantie [10](#page=10). * Als de resolutie van de MS onvoldoende is, zal slechts één piek zichtbaar zijn in plaats van de verschillende pieken van de verschillende isotopen [10](#page=10). * Dit is vooral van belang bij grote moleculen, zoals polymeren, waarbij de mono-isotopische massa aanzienlijk kan verschillen van de moleculaire massa (tot wel 10 Da bij een polymeer van 20 kDa) [10](#page=10). #### 4.1.5 Experimentele massa De experimenteel bepaalde massa van een ion in de MS, die afhankelijk is van de resolutie, tuning en kalibratie van het instrument. Dit wordt vaak aangeduid als accurate massa wanneer deze met hoge precisie wordt bepaald [9](#page=9). ### 4.2 Toepassingen van MS op basis van resolutie Massaspectrometrie-instrumenten kunnen worden onderverdeeld op basis van hun resolutie, wat leidt tot verschillende toepassingen. #### 4.2.1 Lage resolutie MS Instrumenten met een lage resolutie, zoals quadrupoolen en LC-MS/MS, hebben een beperkte resolutie, typisch tussen 0.1 en 0.5 Da [45](#page=45). * **Eigenschappen:** Zeer gevoelig en specifiek [45](#page=45). * **Toepassingen:** Gouden standaard voor targeted kwantificatie, zoals in farmacokinetiek, residuanalyse, en klinische bioanalyse (drug monitoring) [45](#page=45). #### 4.2.2 Hoge resolutie MS Instrumenten met een hoge resolutie, zoals TOF (Time-of-Flight) en Orbitrap, kunnen resoluties tot meer dan 100.000 bereiken, met een massanauwkeurigheid van minder dan 2 ppm [45](#page=45). * **Eigenschappen:** Uitstekende identificatie van onbekenden, onderscheid van isobaren (moleculen met dezelfde nominale massa maar verschillende brutoformules), en structuropheldering [45](#page=45). * **Toepassingen:** Gedetailleerde analyse en karakterisering van complexe monsters waar nauwkeurige massabepaling cruciaal is [45](#page=45). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Massaspectrometer | Een analytisch instrument dat ionen meet in de gasfase door ze te sorteren op hun m/z ratio met behulp van elektrische en/of magnetische velden, wat resulteert in een digitale output met de m/z-waarde en intensiteit van elk ion. | | m/z ratio | De verhouding tussen de massa van een ion en de elektrische lading ervan, wat een cruciale parameter is voor de identificatie en analyse van ionen in een massaspectrometer. | | Ionen | Atomen, moleculen of fragmenten van moleculen die een of meerdere positieve of negatieve ladingen dragen, doordat het aantal protonen en elektronen in de kern niet meer in balans is. | | Moleculair ion | Het ion dat ontstaat door de ionisatie van de oorspronkelijke molecuul zonder dat deze fragmenteert; bij harde ionisatie is het moleculair ion vaak afwezig of minimaal aanwezig. | | Fragmentionen | Ionen die ontstaan door het afsplitsen van een neutraal deel van een gefragmenteerde molecule; deze fragmenten bieden karakteristieke informatie voor de identificatie van de oorspronkelijke verbinding. | | Harde ionisatie | Een ionisatietechniek waarbij de toegevoegde energie zo hoog is dat de moleculen niet alleen ioniseren, maar ook fragmenteren, wat leidt tot de vorming van vele fragmentionen. | | Zachte ionisatie | Een ionisatietechniek waarbij voornamelijk moleculaire ionen worden gevormd met weinig fragmentatie, wat resulteert in een stabieler ion dat in grotere concentratie aanwezig is. | | Electron Impact (EI) | Een harde ionisatietechniek waarbij organische moleculen worden beschoten met energierijke elektronen (typisch 70 eV), wat leidt tot de vorming van moleculaire ionen die vaak verder fragmenteren. | | Chemical Ionisation (CI) | Een ionisatietechniek die gebruikmaakt van een reactiegas (zoals methaan) om het te analyseren product te ioniseren, wat resulteert in minder fragmentatie dan EI en de vorming van meer stabiele ionen. | | MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionisation) | Een zachte ionisatietechniek waarbij een te analyseren molecuul wordt gemengd met een matrix die UV-licht absorbeert. Een laserpuls op de matrix veroorzaakt de desorptie en ionisatie van de moleculen. | | ESI (Electrospray Ionisation) | Een zachte ionisatietechniek die wordt gebruikt voor de analyse van biologische macromoleculen en kleine moleculen in klinische laboratoria, waarbij een vloeistof in een hooggeladen elektrisch veld wordt verneveld en verdampt om ionen te vormen. | | Quadrupool | Een type analysator in een massaspectrometer dat bestaat uit vier parallelle staven met aangebrachte gelijkspanning en wisselspanning. Dit filtert ionen op basis van hun m/z-waarde, waardoor alleen ionen met een stabiel traject de detector bereiken. | | Time-Of-Flight (TOF) | Een type analysator dat de tijd meet die een ion nodig heeft om door een veldvrije buis te reizen na versneld te zijn in een potentiaalveld. Deze vluchttijd is afhankelijk van de m/z-waarde van het ion. | | Orbitrap | Een type analysator en detector die werkt door de frequenties van oscillerende ionen te meten, die vervolgens worden omgezet in m/z-waarden via Fourier-transformatie, wat resulteert in een massaspectrum met hoge resolutie en massa-accuraatheid. | | Isotopen | Atomen van hetzelfde element die een gelijk aantal protonen hebben, maar een verschillend aantal neutronen, wat resulteert in een gelijk atoomnummer maar een verschillend massagetal. | | Nominale massa | De berekende massa van een ion of molecuul, afgerond naar het dichtstbijzijnde gehele getal, gebaseerd op de meest voorkomende stabiele isotopen. | | Exacte massa | De massa van een ion of molecuul die experimenteel is bepaald, en die nauwkeurig afhangt van de isotopensamenstelling en de gebruikte meetinstrumentatie. | | Accurate massa | De experimenteel bepaalde massa van een ion, gemeten met een hoge mate van precisie, wat essentieel is voor de identificatie van onbekende verbindingen en de bepaling van hun brutoformule. | | Tandem MS (MS/MS) | Een techniek waarbij meerdere opeenvolgende massaspectrometrische analyses worden uitgevoerd. Een precursorion wordt geselecteerd, gefragmenterd, en vervolgens worden de fragmentionen geanalyseerd om meer informatie te verkrijgen over de structuur van het molecuul. | | Resolutie | De mate waarin een massaspectrometer in staat is om ionen met zeer dicht bij elkaar liggende massa-tot-ladingverhoudingen (m/z) te scheiden. Een hogere resolutie maakt onderscheid mogelijk tussen isotopen en identificeert onbekende verbindingen nauwkeuriger. |