Theorie der Massenspektrometrie – Technologie und analytische Möglichkeiten
In der modernen instrumentellen Analytik ist die Massenspektrometrie nicht mehr wegzudenken. Durch dieses Analyseverfahren können sowohl qualitative als auch quantitative Bestimmungen von Atom- oder Molekülmassen durchgeführt werden. Den Einsatzmöglichkeiten hierbei sind nahezu keine Grenzen gesetzt. Von der klinischen Diagnostik zur Detektion von Biomarkern oder der Bestimmung von Arzneimittelspiegeln im Blut über Qualitätskontrollen von Syntheseprodukten bis hin zu der Untersuchung von Gewässern und Lebensmitteln auf Zusammensetzung oder Schadstoffe.
Dabei bieten Quadrupol-Geräte, MALDI-Systeme oder auch komplexere hochauflösende Q-TOF Massenspektrometer ideale technische Voraussetzungen zur Analyse. Verschiedene Ionisierungstechniken, bspw. ESI, APCI oder EI, erlauben die Anpassung der jeweiligen Technologie an ein enorm breites Spektrum möglicher Zielanalyten. Darüber hinaus bietet eine Vielzahl verschiedener Scanmodi die Möglichkeiten zur Untersuchung einfacher und spezieller Fragestellungen. Hier finden einfache Scanverfahren sowie unterschiedliche Fragmentierungsexperimente für einen tieferen Einblick in strukturelle Sachverhalte, oder zur Absicherung vermuteter Summenformeln, häufig Verwendung.
Gaschromatographie gekoppelte Massenspektrometrie (GC-MS)
In dem GC-MS Ansatz werden zunächst komplexe Proben mittels des Gaschromatographen aufgetrennt und schließlich im Massenspektrometer analysiert. Darüber hinaus stehen unterschiedlichste GC-Detektoren zur Verfügung, um ideal eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten zu bedienen. So finden sich gängige GC-Detektoren für einen breiten Applikationsbereich wie der TCD oder der einzigartige BID von Shimadzu mit hohen Sensitivitätswerten sowie Detektoren für speziellere Anwendungsfelder, bspw. der FID für organische Komponenten, der hochselektive ECD besonders für elektrophile Verbindungen oder speziell für die Analytik von Schwefelkomponenten der SCD.
Das Massenspektrometer als Detektor bietet eine empfindliche Analyseplattform und ermöglicht zusätzlich über die Verteilung von Fragmentionen eine Aussage zu einer wahrscheinlichen Molekülstruktur zu treffen.
Weitere und umfassende Erklärungen zu dem Thema der Gaschromatographie gekoppelten Massenspektrometrie finden Sie hier in dem Fundamental Guide GCMS.
Flüssigchromatographie gekoppelte Massenspektrometrie (LC-MS)
Bei der LC-MS werden komplexere Proben zunächst durch eine Flüssigchromatographie voneinander getrennt und anschließend massenspektrometrisch analysiert. Im regulierten Umfeld kommen hierbei häufig Triple-Quadrupol Massenspektrometer zum Einsatz, die neben einer einfachen Massendetektion durch Fragmentierung in einer Stoßkammer die Selektivität bei der Analyse bekannter Analyten deutlich erhöhen. Bei der Untersuchung unbekannter Substanzen werden meist hochauflösende Massenspektrometer verwendet, die aufgrund ihrer vielfach besseren Massengenauigkeit und Auflösung die Kalkulation von Summenformeln ermöglichen, und zudem Einblicke in die Struktur erlauben. Zusätzlich können zum Massenspektrometer auch weitere Detektoren, wie bspw. UV-, PDA- oder Streulichtdetektoren in Reihe oder parallel verwendet werden, um noch umfassendere Informationen der Moleküle zu erhalten.
Detaillierte Erklärungen und theoretische Hintergründe der LC-MS finden Sie in unserem Fundamental Guide LCMS. Erfahren Sie hier mehr über die Vielzahl der Technologien und Möglichkeiten.