Кіріспе

Иондардың массасы мен зарядының қатынасын анықтауға негіделген талдау әдісі. Массалық спектрометрия (МС) – иондардың массасы мен зарядының қатынасын өлшеу үшін қолданылатын талдау әдісі. Нәтижелер массалық спектр түрінде ұсынылады, ол массасы мен зарядының қатынасы функциясы ретінде интенсивтіліктің графигі болып табылады. Массалық спектрометрия көптеген салаларда қолданылады және таза үлгілерге де, күрделі қоспаларға да қолданылады. Массалық спектр – иондық сигналдың массасы мен зарядының қатынасы функциясы ретіндегі графиктің бір түрі. Бұл спектрлер үлгідегі элементтік немесе изотоптық іздерді, бөлшектер мен молекулалардың массасын анықтау үшін, сондай-ақ молекулалар мен басқа да химиялық қосылыстардың химиялық табиғатын немесе құрылымын анықтау үшін қолданылады. Типик МС процедурасында қатты, сұйық немесе газ күйіндегі үлгі иондалады, мысалы, оны электрон сәулесімен бомбалау арқылы. Бұл үлгідегі кейбір молекулалардың оң зарядталған фрагменттерге ыдырауына немесе фрагменттелмей оң зарядталуына әкелуі мүмкін. Бұл иондар (фрагменттер) массасы мен зарядының қатынасына сәйкес бөлінеді, мысалы, оларды үдетіп, электр немесе магнит өрісіне ұшырату арқылы: бірдей массасы мен зарядының қатынасы бар иондар бірдей дәрежеде бұрылады. Иондар зарядталған бөлшектерді анықтай алатын механизммен, мысалы электрон көбейткішімен анықталады. Нәтижелер анықталған иондардың сигнал интенсивтілігінің массасы мен зарядының қатынасы функциясы ретінде спектрлер түрінде көрсетіледі. Үлгідегі атомдар немесе молекулалар белгілі массаларды (мысалы, толық молекула) анықталған массалармен салыстыру арқылы немесе ерекше фрагментация үлгісі арқылы анықталуы мүмкін.

Массалық спектрометрдің тарихы

1886 жылы Эуген Голдштейн төмен қысымдағы газ разрядтарында анодтан алыстап, тесілген катодтағы арналар арқылы өтетін сәулелерді байқады, бұл сәулелер теріс зарядталған катод сәулелерінің (катодтан анодқа қарай қозғалатын) бағытына қарама-қарсы бағытталған. Голдштейн осы оң зарядталған анод сәулелерін "Kanalstrahlen" деп атады; бұл терминнің стандартты ағылшын тіліндегі аудармасы "канал сәулелері" болып табылады. Вильгельм Вин күшті электр немесе магниттік өрістердің канал сәулелерін бұратынын анықтады және 1899 жылы заряд пен масса арақатынасына (Q/m) сәйкес оң сәулелерді бөлетін перпендикуляр электр және магниттік өрістермен жабдықталған құрылғыны жасады. Вин зарядтың массаға қатынасының разряд түтігіндегі газдың табиғатына тәуелді екенін тапты. Кейіннен ағылшын ғалымы Дж. Дж. Томсон қысымды төмендету арқылы массалық спектрографты жасау арқылы Виннің жұмысын жетілдірді. "Спектрограф" сөзі 1884 жылға қарай халықаралық ғылыми лексиканың құрамына кірді. Иондардың масса-заряд қатынасын өлшейтін алғашқы спектрометриялық құрылғылар массалық спектрографтар деп аталды, олар массалық мәндердің спектрін фототабаққа жазатын құралдардан тұрды. Массалық спектроскоп массалық спектрографқа ұқсас, бірақ иондар сәулесі люминофорлық экранға бағытталған. Бұрынғы құралдарда түзетулердің әсерін жылдам байқау үшін массалық спектроскоп конфигурациясы қолданылды. Құрал дұрыс реттелгеннен кейін, фототабақ салынып, экспозиция жасалды. Люминофорлық экранды тікелей жарықтандыру осциллоскоппен жанама өлшеулермен алмастырылғанмен, "массалық спектроскоп" термині қолданыла берді. Жарық спектроскопиясымен шатасу мүмкіндігі болғандықтан, "массалық спектроскопия" терминінің қолданылуы қазіргі кезде ұсынылмайды. Массалық спектрометрия көбінесе "массалық спек" немесе жай ғана MS деп қысқартылады. Калутрон массалық спектрометрлері Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде құрылған Теннесси штатындағы Оук Ридж Y 12 зауытында уранды байыту үшін пайдаланылды. 1989 жылы физика саласындағы Нобель сыйлығының жартысы Ханс Демельт пен Вольфганг Паульге 1950 және 1960 жылдары ион тұзақ техникасын жасағаны үшін берілді. 2002 жылы химия саласындағы Нобель сыйлығы Джон Беннетт Феннге электроспрей иондау (ESI) әдісін және Коичи Танакаға жұмсақ лазерлік десорбция (SLD) әдісін және олардың биологиялық макромолекулаларды, әсіресе белоктарды иондауға қолданылуын жасағаны үшін берілді.

Массалық спектрометрдің бөлшектері

Массалық спектрометр үш негізгі бөліктен тұрады: иондау көзі, массалық анализатор және детектор. Иондау көзі сынаманың бір бөлігін иондарға айналдырады. Сынаманың күйіне (қатты, сұйық, газ) және белгісіз заттар үшін әртүрлі иондау механизмдерінің тиімділігіне қарай иондау әдістерінің алуан түрлілігі бар. Иондарды шығару жүйесі сынамадан иондарды алып, оларды массалық анализатор арқылы детекторға бағыттайды. Фрагменттердің массаларындағы айырмашылық массалық анализаторға иондарды массасы мен зарядының қатынасына сәйкес бөліп шығаруға мүмкіндік береді. Детектор белгілі бір көрсеткіш шаманың мәнін өлшейді, соның арқасында әрбір ионның мөлшерін есептеуге қажетті деректерді ұсынады. Кейбір детекторлар кеңістіктік ақпаратты да береді, мысалы, көп каналды пластина.

Теориялық мысал

Төменде секторлық типтегі спектрометрлік массалық анализатордың жұмыс істеу принципі сипатталады. (Басқа анализатор түрлері төменде қарастырылады.) Натрий хлориді (ас тұзы) үлгісін қарастырайық. Иондау көзінде үлгі буланып (газға айналады) және иондалады (электр зарядталған бөлшектерге айналады), нәтижесінде натрий (Na+) және хлорид (Cl−) иондары пайда болады. Натрий атомдары мен иондары моноизотопты, олардың массасы шамамен 23 дальтон (символ: Da немесе ескі символ: u) құрайды. Хлор атомдары мен иондары екі тұрақты изотоптар түрінде кездеседі: массасы шамамен 35 у (табиғи мөлшері шамамен 75 пайыз) және шамамен 37 у (табиғи мөлшері шамамен 25 пайыз). Спектрометрдің анализатор бөлігінде электр және магнит өрістері орналасқан, олар осы өрістер арқылы қозғалатын иондарға күш түсіреді. Зарядталған бөлшектің жылдамдығы электр өрісінен өтетін кезде арта немесе кемуі мүмкін, ал бағыты магнит өрісінің әсерінен өзгеруі мүмкін. Ионның қозғалыс траекториясының ауытқуы оның массасы мен зарядының қатынасына байланысты. Жеңіл иондар магнит күшінің әсерінен ауыр иондарға қарағанда күштірек бұрылады (Ньютонның екінші заңына сәйкес, F = ma). Магниттік сұрыпталған иондар ағыны анализатордан детекторға өтеді, ол әрбір ион түрінің салыстырмалы мөлшерін тіркейді. Бұл мәліметтер бастапқы үлгінің химиялық элементтік құрамын (яғни, үлгіде натрий мен хлордың бар екенін) және оның құрамындағы изотоптардың құрамын (35Cl мен 37Cl арақатынасын) анықтау үшін қолданылады.

Ион жасау

Иондық көз – талдауға жататын материалды (аналит) иондайтын массалық спектрометрдің бөлігі. Иондар кейін магниттік немесе электр өрістері арқылы массалық анализаторға тасымалданады. Иондау техникалары массалық спектрометрия арқылы қандай үлгілерді талдауға болатынын анықтауда маңызды рөл атқарды. Газдар мен булар үшін электрондық иондау және химиялық иондау қолданылады. Химиялық иондау көздерінде аналит, көз ішіндегі соқтығысулар кезінде химиялық ион-молекулалық реакциялар арқылы иондалады. Сұйық және қатты биологиялық үлгілермен жиі қолданылатын екі техника – электроспрей иондау (Джон Фенн тапқан) және матрицалық көмекпен лазерлік десорбция/иондау (MALDI, бастапқыда К. Танака ұқсас техника ретінде "Жұмсақ лазерлік десорбция (SLD)" әзірлеген, осы еңбегі үшін Нобель сыйлығы берілді, ал М. Карас және Ф. Хилленкамп MALDI ретінде дамытты).

Қатты иондану және жұмсақ иондану

Массалық спектрометрияда иондау – газ фазасындағы иондардың түзілуі, олар массалық анализаторда немесе массалық сүзгіде ажыратуға қолайлы. Иондану ион көзінде жүзеге асады. Қолдану саласына қарай артықшылықтары мен кемшіліктері бар бірнеше ион көзінің түрлері бар. Мысалы, электрондық иондау (ЭИ) жоғары деңгейде фрагментацияны қамтамасыз етеді, нәтижесінде өте толық массалық спектрлер алынады, оларды тиянақты талдау арқылы құрылымды анықтау/сипаттау үшін маңызды ақпарат алуға болады және бірдей жұмыс жағдайларында алынған массалық спектрлік кітапханалармен салыстыру арқылы белгісіз қосылыстарды анықтау жеңілдеді. Дегенмен, ЭИ HPLC, яғни LC MS-пен үйлесімді емес, себебі атмосфералық қысымда электрондарды тудыруға қолданылатын жіпшелер тездей тозуға ұшырайды. Сондықтан ЭИ негізінен GC, яғни GC MS-пен жұптасады, онда жүйе толығымен жоғары вакуумда жұмыс істейді. Қатты иондау әдістері – бұл молекулаға үлкен мөлшерде қалдық энергияны беру арқылы фрагментацияның жоғары деңгейін тудыратын процестер (яғни, байланыстардың жүйелі түрде үзілуі артық энергияны жойып, түзілген ионның тұрақтылығын қалпына келтіреді). Нәтижесінде алынған иондардың m/z көрсеткіші молекулалық ионнан төмен болады (протонның ауысуы және изотоптық піктер ескерілмейді). Қатты иондаудың ең көп таралған мысалы – электрондық иондау (ЭИ). Жұмсақ иондау – молекулаға аз қалдық энергияны беру арқылы фрагментацияның азын тудыратын процестерді білдіреді. Мысалдарға жылдам атомдық бомбалау (FAB), химиялық иондау (CI), атмосфералық қысымдағы химиялық иондау (APCI), атмосфералық қысымдағы фотоиондау (APPI), электроспрей иондау (ESI), десорбциялық электроспрей иондау (DESI) және матрицалық көмекпен лазерлік десорбция/иондау (MALDI) жатады.

Индуктивті біріктірілген плазма

Индуктивті түрлендірілген плазма (ICP) көздері негізінен әртүрлі үлгілердің катиондық талдауы үшін қолданылады. Бұл көзде жалпы алғанда электрлік бейтарап, бірақ атомдарының көп бөлігі жоғары температурада иондалған плазма, енгізілген үлгі молекулаларын атомдастыруға және осы атомдардан сыртқы электрондарды одан әрі бөліп алуға пайдаланылады. Плазма көбінесе аргон газынан жасалады, себебі аргон атомдарының бірінші иондалу энергиясы He, F және Ne элементтерінен басқа барлық элементтердің бірінші иондалу энергиясынан жоғары, бірақ ең электрооң металдардан басқа барлық элементтердің екінші иондалу энергиясынан төмен. Плазманы қоршап тұрған катушка арқылы радиожиілікті ток өткізу арқылы қыздыру жүзеге асырылады.

Фотоиондау массалық спектрометриясы

Фотоионизация массалық спектрометрияны химиялық кинетика механизмдерін және изомерлік өнімдердің тармақталуын анықтау құралы ретінде пайдаланатын тәжірибелерде қолданылуы мүмкін. Мұндай жағдайларда, He немесе Ar тасымалдаушы газындағы тұрақты газ молекулаларын ыдырату үшін жоғары энергиялы фотон – рентген сәулелері немесе ультракөк сәулелері қолданылады. Синхротрон сәулесі қолданылған жағдайларда, молекулалық және иондық түрлерді анықтау үшін m/z заряд қатынасымен бірге фотоионизация тиімділік қисығын алуға мүмкіндік беретін реттелетін фотон энергиясын пайдалануға болады. Соңғы кезде атмосфералық қысымдағы фотоионизация (APPI) әдісі LC-MS жүйелерінен шығатын заттарды иондау үшін жасалды.

Қоршаған ортаның иондануы

Қоршаған ортада иондаудың кейбір қолданыстары қоршаған орта және клиникалық салаларда қолданылады. Бұл техникаларда иондар массалық спектрометрден тыс, иондау көзінде түзіледі. Үлгілерді алу оңай, себебі оларды бұрын бөлу немесе дайындау қажеттілігі болмайды. Қоршаған ортада иондау техникаларының мысалдары: Нақты уақытта тікелей талдау (DART), DESI, SESI, LAESI, десорбциялық атмосфералық қысымдағы химиялық иондау (DAPCI) және десорбциялық атмосфералық қысымдағы фотоиондау (DAPPI) және тағы да басқалар.

Басқа иондау әдістері

Басқалары: жарқырау разряды, өрістегі десорбция (FD), жылдам атомдық бомбалау (FAB), термораспылану, кремний бетіндегі десорбция/иондау (DIOS), атмосфералық қысымдағы химиялық иондау (APCI), екіншілік иондық масса спектрометриясы (SIMS), ұшқындық иондау және термиялық иондау (TIMS).

Салалық құралдар

Секторлық өрістің массалық анализаторы зарядталған бөлшектердің жолын және/немесе жылдамдығын өзгерту үшін статикалық электр және/немесе магниттік өрісті пайдаланады. Жоғарыда көрсетілгендей, секторлық құралдар иондардың масса-заряд қатынасына қарай траекториясын бұрады, осыған сәйкес, жоғары зарядталған және жылдам қозғалатын жеңіл иондарды күштірек бұрады. Анализаторды нақты масса-заряд (m/z) диапазонын таңдау үшін немесе құрамындағы иондарды анықтау үшін масса-заряд (m/z) диапазоны бойынша сканерлеу үшін қолдануға болады.

Ұшу уақыты

Ұшу уақытын (TOF) талдағышы иондарды бірдей потенциал арқылы үдету үшін электр өрісін пайдаланады, содан кейін олардың детекторға жетуіне кеткен уақытты өлшейді. Егер бөлшектердің барлығы бірдей зарядталған болса, олардың кинетикалық энергиясы бірдей болады, ал олардың жылдамдықтары тек массаларына байланысты болады. Төмен массалы иондар детекторға бірінші болып жетеді. Дегенмен, шындығында, тіпті бірдей m/z мәніне ие бөлшектер де әртүрлі уақытта детекторға жете алады, себебі олардың бастапқы жылдамдықтары әртүрлі. Бастапқы жылдамдық көбінесе ионның массасына тәуелді емес, ол соңғы жылдамдықтың айырмашылығына әкеледі. Осы себепті, бірдей m/z қатынасына ие иондар детекторға әртүрлі уақытта жетеді, бұл санау және m/z графигіндегі піктерді кеңейтеді, бірақ әдетте піктердің орталық орналасуын өзгертпейді, өйткені иондардың бастапқы жылдамдығы көбінесе нөлге жуық болады. Бұл мәселені шешу үшін TOF MS-ке уақыттық кешігуді түзету/кешіктірілген сығу (extraction) технологиясы қосылды.

Төртполюсті массалық сүзгі

Төртполюсті массалық анализаторлар төрт параллель таяқшалар арасында құрылған радиожиілік (RF) төртполюсті өрістен өтетін иондардың жолдарын таңдаулы түрде тұрақтандыру немесе тұрақсыздандыру үшін тербелісті электр өрістерін пайдаланады. Кез келген уақытта жүйе арқылы тек масса/заряд қатынасының белгілі бір диапазонындағы иондар ғана өтеді, бірақ таяқшалардағы потенциалдардың өзгеруі m/z мәндерінің кең ауқымын үздіксіз немесе бірінен соң бірі дискретті секіру арқылы тез арада қарауға мүмкіндік береді. Төртполюсті массалық анализатор массалық селекциялық сүзгі ретінде әрекет етеді және төртполюсті ион тұзағына, әсіресе сызықтық төртполюсті ион тұзағына жақын, бірақ ол тұтқындалғандарды жинауға емес, тұтқындалмаған иондарды өткізуге арналған және осы себепті ол беріліс төртполюсі деп аталады. Магниттік жағынан жетілдірілген төртполюсті массалық анализаторға магнит өрісін қосу жатады, ол осьтік немесе көлденең түрде қолданылады. Бұл жаңа құрал түрі қолданылатын магнит өрісінің шамасы мен бағытына байланысты ажырату қабілеті мен/немесе сезімталдығы жағынан қосымша өнімділікті арттырады. Беріліс төртполюсінің кең таралған түрі – үштік төртполюсті массалық спектрометр. "Үштік квадрополь" үш тізбекті төртполюс сатыларынан тұрады, біріншісі белгілі бір кіріс ионын екінші төртполюске, соқтығысу камерасына жеткізу үшін массалық сүзгі ретінде әрекет етеді, онда бұл ион фрагменттерге бөлінуі мүмкін. Үшінші төртполюс та детекторға белгілі бір фрагмент ионын беру үшін массалық сүзгі ретінде әрекет етеді. Егер төртполюсті массалық сүзгілердің әртүрлі параметрлері арқылы жылдам және қайталанатын циклге келтірсек, толық спектрлерді алуға болады. Сол сияқты, үштік квадропольді тандемдік массалық спектрометрияға тән әртүрлі сканерлеу түрлерін орындау үшін жасауға болады.

Үш өлшемді төртполюсті ион тұзақ

Төртполюсті ион тұзағы төртполюсті массалық анализатормен бірдей физикалық принциптер бойынша жұмыс істейді, бірақ иондар тұтқындалып, тізбектеп шығарылады. Иондар негізінен төртполюсті радиожиілік (RF) өрісіне қамалады, бұл кеңістік екі ұштық электродтың (әдетте тұрақты ток немесе қосымша айнымалы ток потенциалдарына қосылған) арасындағы сақина тәрізді электродпен (әдетте негізгі RF потенциалына қосылған) анықталады. Үлгі іштен (мысалы, электрондық немесе лазерлік сәуле арқылы) немесе сырттан иондалады, сонда иондар көбінесе ұштық электродтағы тесік арқылы енгізіледі. Масса/зарядты бөлу және оқшаулаудың көптеген әдістері бар, бірақ ең көп қолданылатыны – массалық тұрақсыздық режимі, онда RF потенциалы сондай етіп өзгертіледі, массасы a > b иондардың орбитасы тұрақты болып қала алса, ал массасы b иондар тұрақсыз болып, z осьі бойында детекторға шығарылады. Бұған қоса, бұзбайтын талдау әдістері де бар. Иондар резонанстық қозу әдісімен де шығарылуы мүмкін, онда қосымша тербелістік қозу кернеуі ұштық электродтарға қолданылады, ал тұтқындау кернеуінің амплитудасы және/немесе қозу кернеуінің жиілігі иондарды масса/заряд қатынасына қарай резонанстық жағдайға жеткізу үшін өзгертіледі.

Цилиндрлі ион тұзақ

Цилиндрлік иондық тұзақ массалық спектрометрі (CIT) – төртполюстік иондық тұзақтың бір түрі, онда электродтар гиперболалық пішіндес электродтардың орнына жалпақ сақиналардан жасалған. Бұл архитектура шағындалуға қолайлы, өйткені тұзақтың мөлшері кішірейгенде, иондар ұсталатын орталық аймақтағы электр өрісінің пішіні гиперболалық тұзаққа ұқсас пішінге айналады.

Сызықтық төртполярлы ион тұзақ

Сызықтық төртполюсті ион тұзағы төртполюсті ион тұзағына ұқсас, бірақ ол иондарды үш өлшемді төртполюсті өрісте емес, екі өлшемді төртполюсті өрісте тұтқындап қояды, 3D төртполюсті ион тұзағындағыдай. Thermo Fisher компаниясының LTQ ("сызықтық тұзақ төртполюсі") – сызықтық ион тұзағының мысалы. Тороидтік ион тұзағын төртполюс тәрізді қисықталған және ұштарынан жалғанған, немесе 3D ион тұзағының қимасы ретінде, бұрыштарында айналған, тороид пішіндес, пончик сияқты тұзақ түрінде көруге болады. Тұзақ, иондардың үлкен көлемін сақина тәрізді құрылымға таратып сақтай алады. Бұл тороид пішіндес тұзақ, иондық тұзақтың массалық анализаторын кішірейтуге мүмкіндік беретін конфигурация. Сонымен қатар, барлық иондар бір тұтқындау өрісінде сақталады және бірге шығарылады, бұл массив конфигурацияларында детекторларды дұрыс орналастыру және массивтерді өңдеудегі айырмашылықтарға байланысты күрделірек болуы мүмкін детекторлеуді жеңілдетеді. Тороидтік тұзақтар сияқты, сызықтық тұзақтар мен 3D төртполюсті ион тұзақтары жоғары сезімталдықтары, mTorr қысымына төзімділіктері және бір анализатордың тандемдік массалық спектрометриясы (мысалы, туынды иондарды сканерлеу) мүмкіндіктері болғандықтан, ең көп қолданылатын кішірейтілген массалық анализаторлар болып табылады.

Орбитрап

Орбитрап аспаптары Фурье түрлендірілімді иондық циклотрон резонанстық массалық спектрометрлеріне ұқсас (төмендегі мәтінді қараңыз). Иондар электростатикалық түрде орталық, шпиндель пішіндес электродтың айналасындағы орбитада тұтылады. Электрод иондарды орталық электродтың айналасында айналуға және оның ұзын осі бойымен алға-артқа қозғалуға шектейді. Бұл қозғалыс детекторлық пластиналарда бейне ток тудырады, ол аспаппен тіркеледі. Бұл бейне токтардың жиілігі иондардың масса-заряд қатынасына тәуелді. Массалық спектрлер тіркелген бейне токтардың Фурье түрлендірілуі арқылы алынады. Орбитраптардың массасының жоғары дәлдігі, жоғары сезімталдығы және жақсы динамикалық диапазоны бар.

Фурье трансформациясы иондарының циклотрондық резонансы

Фурье трансформациясы массалық спектрометриясы (ФТМС) немесе, дәлірек айтқанда, Фурье трансформациясы иондық циклотрондық резонанс МС, иондардың магнит өрісінде циклотрондық қозғалыс жасағанда туындайтын бейне тогын анықтау арқылы массаны өлшейді. Иондардың электрон көбейтуші сияқты детектормен бұрылуын өлшеудің орнына, иондар Пэннинг тұзағына (статикалық электрлік/магниттік ион тұзағы) жіберіледі, онда олар тікелей электр тізбегінің бөлігін құрайды. Ғарыштағы белгілі бір орындарда орналасқан детекторлар уақыт өте келе олардың жанынан өтетін иондардың электрлік сигналын өлшейді, нәтижесінде периодтық сигнал пайда болады. Ионның айналу жиілігі оның массасы мен зарядының қатынасымен анықталатындықтан, сигналға Фурье түрлендіруін қолдану арқылы оны анықтауға болады. ФТМС жоғары сезімталдыққа (әр ион бірнеше рет "саналады") және әлдеқайда жоғары ажыратымдылыққа және соның салдарынан дәлдікке ие. Иондық циклотрондық резонанс (ICR) – иондар дәстүрлі детектормен анықталатындығынан басқа ФТМС-қа ұқсас, бірақ көне массалық талдау әдісі. Пэннинг тұзағына түскен иондар, детектор орналасқан тұзақ қабырғасына соқтығысқанша, радиожиілік электр өрісімен қозуға ұшырайды. Әртүрлі массалы иондар соқтығысу уақытына сәйкес ажыратылады.

Детektorлар

Массалық спектрометрдің соңғы құралы – детектор. Детектор ион өтіп бара жатқанда немесе бетке тигенде туындайтын зарядты немесе токты тіркейді. Сканерлейтін құралдарда, сканерлеу кезінде детекторда туындайтын сигнал, құралдың сканерлеуде қай жерде екеніне (қандай m/Q мәнінде) байланысты массалық спектрді – m/Q функциясы бойынша иондардың тіркелмесін құрайды. Көбінесе, электронды күшейткіштің бір түрі қолданылады, бірақ Фарадей тостандары және ион-фотон детекторлары сияқты басқа детекторлар да қолданылады. Массалық анализатордан белгілі бір уақытта шығатын иондардың саны көбінесе өте аз болғандықтан, сигнал алу үшін айтарлықтай күшейту жиі қажет болады. Микроканалды пластиналық детекторлар заманауи коммерциялық құралдарда кеңінен қолданылады. FTMS және Orbitrap құралдарында детектор массалық анализатордың/иондық тұзақ аймағындағы металл беттердің жұбынан тұрады, иондар тербеліп тұрғанда олардың жанынан ғана өтеді. Тікелей ток туындамайды, электродтар арасындағы тізбекте әлсіз айнымалы ток (AC) ғана пайда болады. Басқа индуктивтік детекторлар да қолданылған.

Тандемдік массалық спектрометрия

Тандемдік массалық спектрометр – әдетте, молекулалардың фрагментациясының қандай да бір түрімен бөлінетін, бірнеше кезеңдік массалық спектрометрияны жүзеге асыруға қабілетті құрал. Мысалы, бір массалық анализатор массалық спектрометрге кіретін көптеген пептидтерден бір пептидті бөліп шығара алады. Соқтығысу камерасы пептид иондарын газбен соқтығысқанда тұрақтандырады, бұл олардың соқтығысу арқылы фрагментациялануына себеп болады. Содан кейін массалық анализатор пептидтерден алынған фрагменттерді сұрыптайды. Тандемдік МС төртполюстік ион тұзағы сияқты, уақыт өте келе бір массалық анализаторда да жүзеге асырылуы мүмкін. Тандемдік МС үшін молекулаларды фрагментациялаудың әртүрлі әдістері бар, оның ішінде соқтығысумен шақырылған диссоциация (CID), электронды тұтқындау диссоциациясы (ECD), электронды трансфер диссоциациясы (ETD), инфрақызыл көп фотонды диссоциация (IRMPD), қара дене инфрақызыл сәулелік диссоциациясы (BIRD), электронды бөліп шығару диссоциациясы (EDD) және беттік диссоциация (SID). Тандемдік массалық спектрометрияны қолданудың маңызды саласы – ақуызды сәйкестендіру. Тандемдік массалық спектрометрия әртүрлі эксперименталды тізбектерді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Көптеген коммерциялық массалық спектрометрлер таңдалған реакция мониторингі (SRM), прекурсор ионды сканилеу, өнім ионды сканилеу және бейтарап шығын сканилеу сияқты стандартты тізбектерді орындауды жеделдету үшін жасалған. SRM-де бірінші анализатор тек бір массаны өткізеді, ал екінші анализатор толық сканилеуде қол жеткізілгенге қарағанда ұзақ уақыт бойы пайдаланушы анықтаған бірнеше фрагмент иондарын бақылайды. Бұл сезімталдықты арттырады. Өнім ионды сканилеуде бірінші массалық анализатор белгілі бір прекурсор ионды ("аналық") таңдау үшін бекітіледі, ал екіншісі соқтығысу камерасында фрагментациялануы мүмкін барлық фрагменттерді ("өнімдер" немесе "қызыл иондар") табу үшін сканиленеді. Прекурсор ионды сканилеуде екінші массалық анализатор белгілі бір фрагмент ионды ("қызыл") таңдау үшін бекітіледі, ал біріншісі осы фрагменттің пайда болуына мүмкіндік беретін барлық мүмкін прекурсор иондарды табу үшін сканиленеді. Бейтарап шығын сканилеуде екі массалық анализатор параллель сканиленеді, бірақ талдаушыға қызығушылық тудыратын молекулалық суббірліктің массасымен бөлінеді. Иондар фрагментация кезінде осы тұрақты массаны жоғалтса, олар анықталады. Бұл әдіс белгілі бір бейтарап топты жоғалта алатын кез келген химиялық затты іздеу үшін қолданылуы мүмкін, мысалы, қант қалдықтары. Бірге, бейтарап шығын және прекурсор ионды сканилеу белгілі бір мотивтері бар химиялық заттарды іздеу үшін қолданылуы мүмкін. Радиокөміртектік тарихты анықтау үшін қолданылатын тандемдік массалық спектрометрияның тағы бір түрі – үдеткіш массалық спектрометрия (AMS), ол теріс иондарды тандемдік массалық спектрометр түріне үдету үшін, әдетте мегавольт диапазонында өте жоғары кернеулерді қолданады. METLIN метаболит және химиялық заттар базасы – стандарттардан алынған эксперименталды тандемдік массалық спектрометриялық деректердің ең ірі жиынтығы. 2024 жылғы қаңтар айтылған дерек бойынша, 930 000-нан астам молекулалық стандарттар бойынша тандемдік массалық спектрометриялық деректер бар. Белгілі молекулаларды сәйкестендіруден басқа, оның ұқсастық іздеуі/талдауы арқылы белгісіздерді анықтау үшін де пайдалы. Барлық тандемдік массалық спектрометриялық деректер бірнеше соқтығысу энергияларында және оң және теріс иондау режимдеріндегі стандарттардың тәжірибелік талдауынан алынған. Алайда, GC-MS инъекциялық портында (және пеште) қолданылатын жоғары температура (300°C) инъекцияланған молекулалардың термиялық ыдырауына әкелуі мүмкін, нәтижесінде қызығушылық тудыратын молекулалардың орнына ыдырау өнімдері өлшеніп, тіркеледі.

Сұйық хроматография

Газдық хроматографияға (ГК) ұқсас, сұйық хроматографиялық массалық спектрометрия (LC/MS немесе LC MS) қосылыстарды иондау көзі мен массалық спектрометрге жібермес бұрын хроматографиялық түрде бөліп алады. Ол GC MS-ден айырмасы, жылжымалы фазасы газ емес, әдетте су және органикалық еріткіштердің қоспасы болып табылатын сұйық фаза болып табылады. LC MS-де ең көп қолданылатыны – электроспрей иондау көзі. Атмосфералық қысымдағы химиялық иондау және атмосфералық қысымдағы фотоиондау да кең таралған және коммерциялық түрде қолжетімді LC MS иондау көздері болып табылады. Сонымен қатар, лазерлік спрей сияқты жаңа иондау техникалары да жасалған.

Капиллярлық электрофорез массалық спектрометрия

Капиллярлық электрофорез – массалық спектрометрия (CE MS) — капиллярлық электрофорездің сұйық ортадағы бөлу процесін массалық спектрометриямен үйлестіретін техника. CE MS көбінесе электроспрей иондаумен байланыстырылады.

Иондық мобильділік

Иондық мобильділік спектрометриясы-массалық спектрометриясы (IMS/MS немесе IMMS) – бұл техника, онда иондар массалық спектрометрге жіберілгенге дейін қолданған электрлік потенциал градиентінің әсерімен бейтарап газ арқылы дрейф уақыты бойынша бөлінеді. Дрейф уақыты – ион зарядына шаққандағы соқтығысу қимасының өлшемі. IMS жұмыс циклы (эксперимент жүргізілетін уақыт) көптеген массалық спектрометриялық әдістерге қарағанда ұзаққа созылады, сондықтан массалық спектрометр IMS бөлінісінің барысында үлгі ала алады. Бұл LC-MS сияқты, IMS бөлінісі және иондардың масса/заряд қатынасы туралы деректерді қамтамасыз етеді. IMS жұмыс циклы сұйық немесе газ хроматографиясы бөліністеріне қарағанда қысқа, демек оны осы әдістермен үйлестіруге болады, мысалы, LC/IMS/MS сияқты үштік әдістерді жасауға мүмкіндік береді.

Деректерді көрсету

Массалық спектрометрия әртүрлі деректерді тудырады. Ең көп қолданылатын дерек көрсету түрі – массалық спектр. Массалық спектрометрия деректерінің кейбір түрлері массалық хроматограмма түрінде жақсы көрсетіледі. Хроматограмма түрлеріне: таңдалған ионды мониторинг (SIM), жалпы ион тогы (TIC) және таңдалған реакция мониторингі (SRM) және тағы да басқалары жатады. Массалық спектрометрия деректерінің өзге түрлері үш өлшемді контур картасы түрінде жақсы көрсетіледі. Осы форматта масса/заряд қатынасы, m/z x осьінде, интенсивтілік y осьінде көрсетілсе, қосымша эксперименттік параметр, мысалы, уақыт z осьінде тіркеледі.

Деректерді талдау

Массалық спектрометриялық деректерді талдау, деректерді тудыратын эксперимент түріне қатысты. Кез келген деректерді түсіну үшін деректердің жалпы жіктелуі негізгі болып табылады. Көптеген массалық спектрометрлер теріс иондық режимде немесе оң иондық режимде жұмыс істейді. Байқалған иондардың теріс немесе оң зарядталғандығын білу өте маңызды. Бұл бейтарап массаны анықтау үшін маңызды, сонымен қатар молекулалардың сипаты туралы да ақпарат береді. Иондау көздерінің әртүрлі түрлері бастапқы молекулалардан алынған фрагменттердің әртүрлі жиынтығын құрайды. Электрондық иондау көзі көптеген фрагменттерді және көбінесе бір зарядты (1+) радикалдарды (электрондардың тақ саны) тудырады, ал электроспрей көзі әдетте көп зарядталған, радикал емес квазимолекулалық иондарды тудырады. Тандемдік массалық спектрометрия фрагмент иондарын иондау көзінен кейін мақсатты түрде жасайды және эксперимент нәтижесінде алынған деректердің сипатын күрт өзгерте алады. Үлгінің тегі туралы білім, үлгінің құрамына кіретін молекулалар мен олардың фрагментациясын түсінуге көмектеседі. Синтез/өндіріс процесінен алынған үлгіде, мақсатты компонентке химиялық жақын қоспалар болуы мүмкін. Дұрыс дайындалмаған биологиялық үлгіде белгілі бір мөлшерде тұз болуы мүмкін, ол кейбір талдауларда аналит молекулаларымен аддукттарды құрауы мүмкін. Нәтижелер үлгіні дайындауға және оны қалай жүргізуге/енгізуге байланысты болуы мүмкін. Маңызды мысал – MALDI анықтамасы үшін қолданылатын матрица мәселесі, өйткені десорбция/иондау процесінің көп бөлігі лазерлік қуат емес, матрицамен бақыланады. Кейде үлгілерге натрий немесе басқа иондық түрлер қосылады, бұл протондалған түрдің орнына аддукттардың түзілуіне әкеледі. Массалық спектрометрия молярлық массаны, молекулалық құрылымды және үлгінің тазалығын өлшеуге мүмкіндік береді. Осы сұрақтардың әрқайсысы әртүрлі тәжірибелік процедураны қажет етеді; сондықтан, тәжірибелік мақсатты нақты анықтау дұрыс деректерді жинау және оларды сәтті түсіндірудің алғышарты болып табылады.

Массалық спектрлерді түсіндіру

Молекуланың нақты құрылымы немесе пептидтік тізбегі фрагмент массалары жиынтығы арқылы анықталғандықтан, массалық спектрлерді интерпретациялау әртүрлі техникаларды біріктіруді талап етеді. Әдетте, белгісіз қосылысты анықтаудың бірінші қадамы – оның экспериментальді массалық спектрін массалық спектрлер кітапханасымен салыстыру. Егер іздеу нәтижесінде сәйкес келетін нәрсе табылмаса, массалық спектрлерді қолмен немесе бағдарламалық жасақтама көмегімен интерпретациялау қажет. Массалық спектрометрде жүретін иондану және фрагментация процестерін компьютерлік модельдеу молекуланың құрылымын немесе пептидтік тізбегін анықтаудың басты құралы болып табылады. Алдын ала құрылымдық ақпарат in silico фрагментацияланады және алынған үлгі байқалған спектрмен салыстырылады. Мұндай модельдеуді көбінесе белгілі декомпозиция реакцияларының жарияланған үлгілерін қамтитын фрагментация кітапханасы қолдайды. Бұл идеяны пайдаланатын бағдарламалық жасақтама кішкентай молекулалар және ақуыздар үшін жасалған. Массалық спектрлерді дәл массасы бар спектрлерді де талдауға болады. Тек толық санмен көрсетілген масса/заряд қатынасы (m/z) теориялық тұрғыдан мүмкін болатын иондық құрылымдардың көптеген нұсқаларын білдіре алады; алайда, дәлірек массалық мәндер кандидат молекулалық формулалардың санын айтарлықтай азайтады. «Формула генераторы» деп аталатын компьютерлік алгоритм берілген массаға теориялық тұрғыдан сәйкес келетін барлық молекулалық формулаларды есептейді. Массалық спектрометрияда құрылымды анықтау үшін жақында қолданылатын «прекурсорлық иондық саусақ іздері» атты техника, зерттелетін молекуланың тандемдік спектрлерін, құрылымдық сипатталған прекурсорлық иондардың өнім иондық спектрлері кітапханасымен салыстырып, құрылымдық ақпараттың жеке бөліктерін анықтайды.

Қолданбалар

Массалық спектрометрияның сапалық және сандық қолданыстары бар. Оларға белгісіз қосылыстарды анықтау, молекуладағы элементтердің изотоптық құрамын анықтау және оның фрагментациясын бақылау арқылы қосылыстың құрылымын анықтау кіреді. Басқа қолданыстар: сынамадағы қосылыстың мөлшерін анықтау немесе газ фазасындағы ион химиясының негіздерін зерттеу (вакуумдағы иондар мен бейтарап молекулалардың химиясы). Массалық спектрометрия қазіргі кезде көптеген түрлі қосылыстардың физикалық, химиялық немесе биологиялық қасиеттерін зерттейтін талдау зертханаларында кеңінен қолданылады. Сандық бағалау салыстырмалы (нақты үлгіге қатысты талдау) немесе абсолютті (стандартты қисық әдісімен талдау) болуы мүмкін. Анализдік әдіс ретінде, оның ерекше артықшылықтары бар, мысалы: Көптеген басқа талдау әдістерімен салыстырғанда жоғары сезімталдық, себебі анализатор масса-заряд сүзгісі ретінде фондық кедергілерді азайтады, белгісіздерді анықтау немесе күдікті қосылыстардың болуын растау үшін ерекше фрагментация үлгілері, молекулалық масса туралы ақпарат, элементтердің изотоптық молыдығы туралы ақпарат, уақыт бойынша шешілген химиялық деректер. Әдістің кейбір кемшіліктері – ол көбінесе оптикалық және геометриялық изомерлерді, сондай-ақ ароматтық сақинадағы *орто*, *мета* және *пара* позицияларындағы субституенттердің орналасуын ажырата алмайды. Сонымен қатар, оның қолданылу аясы ұқсас фрагменттер түзілетін көмірсутектерді анықтаумен шектеулі.

Изотоптық қатынас М.С.: изотоптық даталау және іздеу

Массалық спектрометрия элементтердің үлгідегі изотоптық құрамын анықтау үшін де қолданылады. Элемент изотоптары арасындағы масса айырмашылығы өте шағын, ал элементтің сирек кездесетін изотоптары әдетте өте аз мөлшерде болады, сондықтан өте сезімтал құрал қажет. Бұл құралдар, кейде изотоптық қатынас массалық спектрометрлері (IR MS) деп аталады, әдетте бір магнитті иондалған бөлшектердің сәулесін иілістіріп, оларды электр тогына айналдыратын Фарадей тостағандарының тізбегіне бағыттайды. Судың дейтерий құрамын жылдам, онлайн талдау ағынды қалдық жарық массалық спектрометриясы (FA MS) арқылы жүргізілуі мүмкін. Осы мақсатқа ең сезімтал және дәл массалық спектрометр – үдеткіш массалық спектрометр (AMS) болып табылады. Өйткені ол жеке атомдарды өлшеуге және басты тұрақты изотопқа шаққанда ~1015 динамикалық диапазоны бар нуклидтерді өлшеуге мүмкіндік беретін ең жоғары сезімталдықпен қамтамасыз етеді. Изотоптық қатынастар түрлі процестердің маңызды көрсеткіштері болып табылады. Кейбір изотоптық қатынастар материалдардың жасын анықтау үшін қолданылады, мысалы, радиокөміртекпен мерзімдеуде. Тұрақты изотоптармен белгілеу де белок мөлшерін анықтау үшін қолданылады. (төмендегі белок сипаттамасына қараңыз)

Мембраналық енгізу массалық спектрометриясы: ерітіндідегі газдарды өлшеу

Мембраналық енгізу массалық спектрометриясы изотоптық қатынас MS-ты газға өткізгіш мембранамен бөлінген реакциялық камерамен/жасушамен үйлестіреді. Бұл әдіс газдардың ерітіндіште пайда болуын зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл әдіс Фотожүйе II арқылы оттегінің өндірілуін зерттеуде кеңінен қолданылды.

Тiршi газдарды талдау

Бірнеше әдістерде арнайы ион көзінен жасалған иондар ағынды түтікке немесе дрифті түтікке жіберіледі: таңдалған ион ағыны түтігі (SIFT MS) және протонды беру реакциясы (PTR MS) – ауаның, тыныстың немесе сұйық кеңістіктің іздік газ талдауына арналған химиялық иондаудың түрлері. Бұл әдістер, жақсы анықталған реакция уақытын пайдалана отырып, белгілі реакция кинетикасы бойынша талданатын заттардың концентрациясын есептеуге мүмкіндік береді, сонымен қатар ішкі стандартты немесе калибрлеуді қажет етпейді. Іздік газ талдау саласында қолданылатын тағы бір техника – екіншілік электроспрей иондау (SESI MS), ол электроспрей иондаудың бір түрі. SESI – нейтралдық булармен өзара әрекеттесетін таза қышқылданған еріткіштің электроспрейінен тұрады. Бу молекулалары атмосфералық қысымда электроспрейде түзілген иондардан молекулаларға заряд берілген кезде иондалады. Бұл әдістің бір артықшылығы – ол көптеген электроспрей масса-спектрометриялық жүйелермен үйлесімді.

Атомдық зонд

Атомдық зонд – жеке атомдардың орналасқан жерін анықтау үшін уақыт-ұшу массалық спектрометриясы мен өрістік булану микроскопиясын үйлестіретін құрал.

Фармакокинетика

Фармакокинетика көбінесе массалық спектрометрия арқылы зерттеледі, себебі матрицаның (көбінесе қан немесе зәр) күрделілігі және төмен дозадағы және ұзақ уақыт аралығындағы деректерді байқау үшін жоғары сезімталдық қажеттілігі болады. Бұл қолданбада ең көп қолданылатын құрал – үш төртполюсті массалық спектрометрмен жабдықталған LC MS. Қосымша ерекшелік үшін көбінесе тандемдік массалық спектрометрия қолданылады. Үлгілердегі әдетте бір ғана фармацевтикалық препаратты анықтау үшін стандарттық қисықтар және ішкі стандарттар пайдаланылады. Үлгілер фармацевтикалық препараттың енгізілуінен кейін метаболизденуі немесе организмнен шығарылуы кезіндегі әртүрлі уақыттарды көрсетеді. Емдеуден бұрын алынған бос немесе t=0 үлгілері мұндай күрделі үлгі матрицаларындағы деректердің дұрыстығын анықтау және қамтамасыз ету үшін маңызды. Стандарттық қисықтың сызықтығына көп көңіл бөлінеді; алайда, көптеген массалық спектрометрлердің жауабы үлкен концентрация диапазонында сызықтықтан төмен болғандықтан, қисықтарды квадратикалық сияқты күрделі функциялармен сәйкестендіру жиі кездеседі. Қазіргі уақытта микродозалау зерттеулерінде өте жоғары сезімталдықты массалық спектрометрияны қолдануға қызығушылық артып келеді, бұл жануарлармен жүргізілетін тәжірибелерге перспективті балама ретінде қарастырылады. Жақындағы зерттеулер көрсеткендей, екіншілік электроспрей иондау (SESI) – тыныс талдау арқылы препараттың кинетикасын бақылауға мүмкіндік беретін тиімді әдіс. Тыныс табиғи түрде пайда болатындықтан, көптеген деректерді оңай жинауға болады. Бұл жиналған деректердің санын едәуір арттыруға мүмкіндік береді. Жануарлар зерттеулерінде бұл SESI тәсілі жануарларды құрбан ету қажеттілігін азайтуға көмектеседі.

Белоктарды сипаттау

Массалық спектрометрия – ақуыздарды сипаттау және тізбектеудің маңызды әдісі. Толық ақуыздарды иондаудың екі негізгі әдісі – электроспрейлік иондау (ESI) және матрицалық көмекпен лазерлік десорбция/иондау (MALDI). Қолданыстағы массалық спектрометрлердің өнімділігі мен массалық диапазонына сәйкес, ақуыздарды сипаттау үшін екі тәсіл қолданылады. Бірінші тәсілде, толық ақуыздар жоғарыда сипатталған екі техниканың бірі арқылы иондалады, содан кейін массалық анализаторға енгізіледі. Бұл тәсіл белоктарды талдаудың "жоғарыдан төменге" стратегиясы деп аталады. Дегенмен, "жоғарыдан төменге" әдісі көбінесе жеке ақуызды аз көлемді зерттеулермен шектеледі. Екінші тәсілде, ақуыздар трипсин немесе пепсин сияқты протеаздарды пайдалану арқылы ерітіндіде немесе электрофоретикалық бөлінуден кейін гельде ферменттік түрде кіші пептидтерге ыдырайды. Басқа протеолиздік агенттер де қолданылады. Пептидтік өнімдер жинағы көбінесе массалық анализаторға енгізу алдында хроматография арқылы бөлінеді. Егер пептидтердің ерекше үлгісі ақуызды анықтау үшін қолданылса, бұл әдіс пептидтік массалық із (PMF) деп аталады, ал егер анықтау тандемдік МС талдауында алынған тізбек деректерін пайдалана отырып жүргізілсе, ол de novo пептидтік тізбектеу деп аталады. Бұл ақуыз талдауының әдістері "төменнен жоғарыға" әдісі деп те аталады және олар ақуыздағы фосфорилендіру сияқты посттрансляциялық модификациялардың таралуын және орнын талдау үшін де қолданылады. Үшінші тәсіл де қолданыла бастады, бұл аралық "ортадан төменге" тәсілі әдеттегі триптик пептидтерінен үлкен протеолиттік пептидтерді талдауды қамтиды.

Ғарышты зерттеу

Талдаудың стандартты әдісі ретінде массалық спектрометрлер басқа планеталар мен айларға жетті. Екісін Марсқа "Викинг" бағдарламасы алып кеткен. 2005 жылдың басында Кассини-Хюйгенс миссиясы Сатурн планетасының ең үлкен серігі Титан атмосферасы арқылы Гюйгенс зондына арнайы GC MS құралын жеткізді. Бұл құрал атмосфералық үлгілерді түсіп келе жатқан бағытында талдады және зонд қонғаннан кейін Титанның мұздалған, көмірсутектермен жабылған бетінен үлгілерді буландырып, талдау мүмкіндігін берді. Бұл өлшемдер әрбір бөлшектің изотоптарының мөлшерін жердің табиғи мөлшерімен салыстырады. Сондай-ақ Кассини-Хюйгенс ғарыш кемесінде Титан атмосферасының және Энцеладтың газ шығаруларының құрамын өлшейтін иондық және бейтарап массалық спектрометр болды. 2007 жылы ұшырылған Марс Феникс қондырғысы термиялық және газ эволюциясын талдайтын массалық спектрометрді алып жүрді. Массалық спектрометрлер плазманың құрамын өлшеу үшін ғарыш миссияларында да кеңінен қолданылады. Мысалы, Кассини ғарыш кемесі Сатурнның магнитосферасындағы иондардың массасын өлшейтін Кассини плазмалық спектрометрін (CAPS) алып жүрді.

Тыныс алу газын бақылау

Массалық спектрометрлер 1975 жыл шамасынан бастап ғасыр соңына дейін ауруханаларда тыныс газдарын талдау үшін қолданылды. Кейбіреулері, мүмкін, әлі де қолданылып жатыр, бірақ қазір ешқайсысы да шығарылмайды. Көбінесе операциялық бөлмелерде кездесетін бұл құралдар күрделі жүйенің бір бөлігі болды, онда анестезиядан өтетін науқастардың тыныс алған газдарының үлгілері 32 бөлмеге дейін тізбектей қосылатын клапандық механизм арқылы спектрометрге тартылды. Жүйенің барлық жұмысын компьютер басқарды. Массалық спектрометрден алынған деректер анестезиологтарға қолдану үшін жеке бөлмелерге жіберілді. Бұл магниттік секторлық массалық спектрометрдің ерекшелігі – үлгілерде болуы мүмкін барлық ион түрлерін жинау үшін қасақтап орналастырылған детекторлардың жазықтығы болды, бұл құралға пациенттің дем алған барлық газдарын бірден анықтауға мүмкіндік берді. Массалық диапазон 120 u-дан сәл жоғары болғанымен, ауыр молекулалардың фрагментациясы жоғары сезімталдық қажеттілігін тудырмады.

Дайындық массалық спектрометрия

Массалық спектрометрияның негізгі функциясы – иондардың массасы мен зарядының қатынасына сәйкес анықтау және мөлшерлеуге негізделген химиялық талдау құралы болып табылады. Дегенмен, массалық спектрометрия материалдарды синтездеу үшін де үміткер. Жұмсақ қондыру әдісі алғаш рет 1977 жылы қорғасын бетіне төмен энергиялы күкірт иондарын түсіру арқылы жүзеге асырылды.