ionenmassaspectrometrie

Ionenmassenspektrometrie ist eine analytische Methode zur Bestimmung der Masse-zu-Ladung-Verhältnisse (m/z) von Ionen, die aus Proben erzeugt werden. Die Technik ermöglicht die Identifikation von Molekülen, die Bestimmung der Struktur und, je nach Aufbau, qualitative sowie quantitative Analysen. Typischerweise umfasst ein Massenspektrometer Ionisierung, Vakuum, einen Massenspeicher und einen Detektor, wobei das Signal als Spektrum von m/z gegen Intensität aufgefasst wird.

Ionisierung: Es gibt harte und weiche Ionisierungsmethoden. Harte Ionisierung wie Elektronenstoß (EI) erzeugt oft signifikante Fragmentierung, während weiche Ionisationen wie Elektrospray (ESI) und Matrix-unterstützte Laserdesorption/Ionisierung (MALDI) stabile Molekülionen ermöglichen und besonders geeignet für Biopolymers sind.

Massenspektren und Analysatoren: Zu den gängigen Massenspeichern gehören Time-of-Flight (TOF), Quadrupol, Orbitrap, Ionenfalle und FT-ICR. Viele Systeme arbeiten mit MS/MS, bei dem Ionen in einem zweiten Schritt fragmentiert werden, um zusätzliche Strukturinformationen zu erhalten. Häufig erfolgt die Kopplung mit Chromatographie, insbesondere LC-MS, zur Analyse komplexer Proben.

Anwendungen: Ionenmassenspektrometrie findet breite Anwendung in Proteomik, Metabolomik und chemischer Analytik, der Arzneimittelentwicklung, Umwelt- und Lebensmittelanalyse, Materialwissenschaft und forensischer Analytik. Quantifizierung kann relativ oder absolut erfolgen, oft mittels Standards oder Labeling-Methoden.

Daten und Herausforderungen: Die Interpretation erfordert Kalibrierung, Spektrenverarbeitung und Datenbanken. Herausforderungen umfassen Ionensuppression, Probenvorbereitung, Kosten und Komplexität der Instrumente, doch bietet die Methode hohe Empfindlichkeit, Genauigkeit und Vielseitigkeit.