질량분석법

Mass spectrometry

질량분광법(MS)은 이온의 질량 대 충전 비율을 측정하는 데 사용되는 해석 기법이다.결과는 질량 스펙트럼으로, 질량 대 충전 비율의 함수로 강도 그림으로 제시된다.질량분석법은 여러 분야에서 사용되며, 복합 혼합물뿐만 아니라 순수 샘플에도 적용된다.

질량 스펙트럼은 질량 대 충전 비율의 함수로서 이온 신호의 플롯의 일종이다.이러한 스펙트럼은 표본의 원소 또는 동위원소 시그니처, 입자 및 분자의 질량을 결정하고 분자와 기타 화학적 화합물의 화학적 정체성 또는 구조를 설명하기 위해 사용된다.

일반적인 MS 절차에서 샘플은 고체, 액체 또는 기체일 수 있으며, 예를 들어 전자 빔으로 표본을 폭격함으로써 이온화된다.이로 인해 샘플의 분자 중 일부가 양전하 파편으로 분열되거나, 단순히 파편 없이 양전하 되는 원인이 될 수 있다.이러한 이온(마약)은 이를 가속시켜 전기장 또는 자기장에 종속시킴으로써 질량 대 충전 비율에 따라 분리된다. 같은 질량 대 충전 비율의 이온은 동일한 양의 편향을 겪게 된다.[1]이온은 전자승수기와 같이 전하 입자를 검출할 수 있는 메커니즘에 의해 검출된다.결과는 질량 대 충전비의 함수로서 검출된 이온의 신호 강도 스펙트럼으로 표시된다.표본의 원자 또는 분자는 알려진 질량(예: 전체 분자)을 식별된 질량과 상관시키거나 특성 조각화 패턴을 통해 식별할 수 있다.

질량분석기의 역사

추가 정보:질량분석의 역사
J.J.의 복제품 톰슨의 세 번째 질량분석기

1886년, 유겐 골드스타인은 음극선(음극선에서 음극으로 이동하는 음극선)의 방향과는 반대인, 양극에서 멀어지고 구멍이 뚫린 음극의 채널을 통해 이동하는 저압의 가스 방전에서의 광선을 관측했다.골드스타인은 이것들을 양전하를 띤 양극광선을 "카날스트라흘렌"이라고 불렀고, 이 용어의 표준번역법은 "카날광"이다.빌헬름 빈은 강한 전기장이나 자기장이 운하 광선을 비껴간다는 것을 발견했고, 1899년 수직 전기장과 자기장을 가진 장치를 만들어 양광선을 전하 대 질량 비율(Q/m)에 따라 분리시켰다.빈은 전하 대 질량 비율이 방전관에 있는 기체의 성질에 따라 달라진다는 것을 발견했다.영국의 과학자 J. J. 톰슨은 후에 질량 분광기를 만들라는 압력을 줄임으로써 빈의 작업을 개선했다.

우라늄 농축을 위한 맨해튼 프로젝트에서는 칼루트론 질량 분광기가 사용되었다.

분광기라는 단어는 1884년까지 국제 과학 어휘의 일부가 되었다.[2][3]이온의 질량 대 충전 비율을 측정하는 초기 분광기를 질량 분광기라고 불렀는데, 질량 분광기는 사진판에 질량 값의 스펙트럼을 기록하는 기구들로 구성되어 있었다.[4][5]질량 분광기는 이온의 빔이 인광 스크린으로 향한다는 점을 제외하면 질량 분광기와 비슷하다.[6]질량 분광기 구성은 조정의 효과를 빨리 관찰하기를 원할 때 초기 계기에 사용되었다.일단 기구를 적절하게 조정하고 나면 사진판을 삽입하여 노출시켰다.질량 분광기라는 용어는 인광 스크린의 직접 조명이 오실로스코프로 간접 측정으로 대체되었음에도 불구하고 계속 사용되었다.[7]질량분광학이라는 용어는 이제 빛분광학과의 혼동 가능성 때문에 사용을 금하고 있다.[1][8]질량분광학은 질량사양 또는 간단히 MS로 약칭되는 경우가 많다.[1]

현대적인 질량분광기법은 1918년과 1919년에 각각 아서 제프리 뎀스터와 F.W. 애스턴에 의해 고안되었다.

캘러트론이라고 알려진 섹터 질량 분광기는 어니스트 O에 의해 개발되었다. Lawrence는 맨해튼 프로젝트 동안 우라늄 동위원소를 분리하는데 사용되었다.[9]캘러트론 질량분석기는 2차 세계대전 당시 설립된 테네시 Y-12주 오크리지 공장에서 우라늄 농축에 사용되었다.

1989년 노벨 물리학상 절반은 1950년대와 1960년대 이온트랩 기법의 발달로 한스 데멜트와 볼프강 바울에게 수여되었다.

2002년 노벨 화학상은 전기분자 이온화(ESI) 개발로 존 베넷 펜, 소프트 레이저 탈착화(SLD) 개발로 다나카 고이치에게 수여되었으며, 생물학적 고분자, 특히 단백질의 이온화에 응용한 공로로 수여되었다.[10]

질량 분광계의 부품

섹터 유형 질량 분석기가 있는 단순 질량 분광기의 도식이것은 탄소-13urea 호흡 테스트에서와 같이 이산화탄소 동위원소 비율(IRMS)을 측정하기 위한 것이다.

질량 분광기는 이온 소스, 질량 분석기 및 검출기의 세 가지 구성 요소로 구성된다.이오나이저는 샘플의 일부를 이온으로 변환한다.시료의 위상(고체, 액체, 가스)과 미지의 종에 대한 다양한 이온화 메커니즘의 효율성에 따라 매우 다양한 이온화 기법이 존재한다.추출 시스템은 샘플에서 이온을 제거하며, 이온들은 질량 분석기를 통해 검출기로 표적이 된다.조각의 질량 차이는 질량 분석기가 이온을 질량 대 충전 비율에 따라 분류할 수 있게 한다.검출기는 지표량의 값을 측정하여 존재하는 각 이온의 함량을 계산하기 위한 데이터를 제공한다.일부 검출기는 다중 채널 판과 같은 공간 정보도 제공한다.

이론적 예

다음은 섹터 타입인 분광계 질량 분석기의 작동에 대해 기술한다. (기타 분석기 타입은 아래에서 취급한다.)염화나트륨(테이블 소금)의 표본을 고려한다.이온원에서 샘플은 기화(기체로 전환)되고 이온화(전기 충전 입자로 전환)되어 나트륨(Na+)과 염화(Cl−) 이온으로 바뀐다.원자와 이온 나트륨은 단조학적으로 질량이 약 23 u이다.염화 원자와 이온은 약 35 u의 질량과 약 37 u의 질량을 가진 안정적인 동위원소 2개에서 나온다.분광계의 분석기 부분은 전기장과 자기장을 포함하고 있으며, 이 장은 이온을 통해 이동하는 이온에 힘을 발휘한다.충전된 입자의 속도는 전기장을 통과하는 동안 증가하거나 감소할 수 있으며, 자기장에 의해 방향이 변경될 수 있다.이동 이온 궤적의 편향 크기는 질량 대 충전 비율에 따라 달라진다.가벼운 이온은 무거운 이온보다 더 무거운 이온에 의해 편향된다(뉴턴의 두 번째 운동 법칙 F = ma에 기초함).정렬된 이온의 흐름은 분석기에서 검출기로 전달되며, 이는 각 이온 유형의 상대적 풍부함을 기록한다.이 정보는 원본 표본의 화학적 요소 구성(즉, 표본에 나트륨과 염소가 모두 존재한다는 것)과 그 성분의 동위원소 구성(Cl 대 Cl의 비율)을 결정하는 데 사용된다.

이온 생성

Argonne National Laboratory 선형 가속기의 표면 이온화 소스

이온원은 분석 대상 물질(분석 물질)을 이온화하는 질량 분광계의 부분이다.그런 다음 이온은 자기장 또는 전기장에 의해 질량 분석기로 운반된다.

이온화 기법은 질량 분광법으로 어떤 유형의 시료를 분석할 수 있는지를 결정하는 데 핵심이었다.가스와 증기에 전자 이온화와 화학 이온화가 사용된다.화학적 이온화 선원에서 분석 물질은 선원의 충돌 중 화학적 이온 분자 반응에 의해 이온화된다.액체 및 고체 생물 검체에 자주 사용되는 두 가지 기법은 전기식 이온화(존 펜의[11] 발명)와 매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화(MALDI, 처음에는 K의 유사한 기법 "SLD(소프트 레이저 탈착)"으로 개발되었다.M. Karas와 F.에 의해 노벨상이 수여되고 MalDI로[12] MALDI로 선정되었다.힐렌캄프[13]).

경질 이온화 및 연이온화

펜의 초기 작업에 사용된 쿼드폴 질량 분광계 및 전기로스프레이 이온원

질량분광법에서 이온화는 질량분석기 또는 질량필터의 분해능에 적합한 가스상 이온의 생성을 말한다.이온화는 이온원에서 발생한다.이용 가능한 이온 소스는 여러 가지가 있다. 각 소스는 특정 용도에 대한 장단점을 가지고 있다.예를 들어, 전자 이온화(EI)는 고도로 세분화되어 매우 상세한 질량 스펙트럼을 산출하며, 이를 능숙하게 분석할 때 구조 용해/특성에 중요한 정보를 제공하고 동일한 작동으로 얻은 질량 스펙트럼 라이브러리와 비교하여 알려지지 않은 화합물의 식별을 용이하게 할 수 있다.조건들그러나 EI는 대기압에서 전자를 발생시키는 데 사용되는 필라멘트가 빠르게 연소되기 때문에 HPLC, 즉 LC-MS와의 결합에는 적합하지 않다.따라서 EI는 주로 GC, 즉 GC-MS와 결합되며, GC-MS는 전체 시스템이 고진공 상태에 있다.

경질 이온화 기법은 많은 양의 파편화를 유발하는 대상 분자에 고량의 잔류 에너지를 전달하는 과정이다(즉, 결합의 체계적인 파열은 과도한 에너지를 제거하여 결과 이온에 대한 안정성을 회복시키는 작용을 한다).결과 이온은 분자 질량보다 m/z 낮은 경향이 있다(양자가 전달되고 동위원소 피크를 포함하지 않는 경우는 제외).경질 이온화의 가장 일반적인 예는 전자 이온화(EI)이다.

연성 이온화란 대상 분자에 거의 잔류 에너지를 전달하지 않고, 그 결과 조각화가 거의 이루어지지 않는 과정을 말한다.빠른 원자폭격(FAB), 화학이온화(CI), 대기압 이온화(APCI), 대기압 광이온화(APPI), 전기이온화(ESI), 탈착전기이온화(DESI), 매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화(MALDI) 등이 그 예다.

유도결합플라즈마

유도결합플라즈마 이온원

유도결합플라즈마(ICP) 선원은 주로 다양한 샘플 유형의 계량 분석에 사용된다.이 소스에서, 전체적으로 전기적으로 중립적이지만, 그것의 원자의 상당 부분을 고온으로 이온화시킨 플라즈마는, 도입된 샘플 분자를 원자화하고, 그 원자들로부터 외부 전자를 더 벗겨내는 데 사용된다.플라즈마는 보통 아르곤 원자의 1차 이온화 에너지가 헤, F, 네를 제외한 다른 원소들 중 1차보다 높지만 가장 전기적인 금속을 제외한 모든 원소의 2차 이온화 에너지보다 낮기 때문에 아르곤 가스에서 생성된다.난방은 플라즈마를 둘러싼 코일을 통과하는 무선 주파수 전류에 의해 달성된다.

광이온화 질량 분광법

광이온화는 화학적 운동 메커니즘과 이소성 제품 분기를 해결하기 위한 수단으로 질량 분광법을 사용하려는 실험에 사용될 수 있다.[14]그러한 경우, X선이나 uv 중 한 가지인 고에너지 광자는 He나 Ar의 운반 가스에서 안정적인 기체 분자를 분리하는 데 사용된다.싱크로트론 광원을 이용하는 경우, 튜닝 가능한 광자에너지를 활용하여 지문 분자 및 이온종에 대한 전하비 m/z와 함께 사용할 수 있는 광이온화 효율 곡선을 획득할 수 있다.보다 최근에는 대기압 광전화(APPI)가 LC-MS 시스템의 배출물로 분자를 이온화하도록 개발되었다.

주변 이온화

주변 이온화를 위한 일부 애플리케이션에는 임상 애플리케이션뿐만 아니라 환경 애플리케이션도 포함된다.이러한 기법에서 이온은 질량 분광계 밖의 이온원에서 형성된다.샘플은 이전의 분리나 준비가 필요 없기 때문에 샘플 채취가 쉬워진다.주변 이온화 기법의 예로는 DESI, SESI, LAESI, 탈착 대기압 화학이온화(DAPCI), 탈착 대기압 광이온화 DAPPI 등이 있다.

기타 이온화 기법

그 밖에 예열방전, 전기장탈착(FD), 고속원자폭격(FAB), 열분사, 실리콘(DIOS), 실시간 직접분석(DAST), 대기압화학이온화(APCI), 이차이온화(SIMS), 스파크이온화(Spark 이온화), 열이온화(TIMS) 등이 있다.[15]

질량선택

질량 분석기는 질량 대 충전 비율에 따라 이온을 분리한다.다음 두 가지 법칙은 진공 상태의 전기장과 자기장의 전하 입자의 역학을 규정한다.

= + B) 로렌츠 힘 법칙);
= 뉴턴의 비상대적 경우 두 번째 운동 법칙, 즉 빛의 속도보다 훨씬 낮은 이온 속도에서만 유효함).

여기서 F는 이온에 가해지는 힘, m은 이온의 질량, a는 가속도, Q는 이온전하, E는 전기장, v × B는 이온속도와 자기장의 벡터크로스 제품이다.

이온 산출량에 가해지는 힘에 대해 위의 표현을 동일시한다.

이 미분방정식은 전하입자에 대한 움직임의 고전적인 방정식이다.입자의 초기 조건과 함께 m/Q의 관점에서 공간과 시간의 입자의 움직임을 완전히 결정한다.따라서 질량 분광기는 "질량 대 충전 분광계"라고 생각할 수 있다.데이터를 제시할 때 (공식적으로) 치수가 없는 m/z를 사용하는 것이 일반적이며, 여기서 z는 이온(z=Q/e)에 대한 기본 전하(e)의 수입니다.이 수량은 비록 비공식적으로 질량 대 충전 비율이라고 불리지만, 보다 정확하게 말하면 질량 번호와 충전 번호 z의 비율을 나타낸다.

정적장 또는 동적장, 자기장 또는 전기장을 사용하는 대량분석기는 여러 종류가 있지만 모두 위의 미분방정식에 따라 작동한다.분석기 종류마다 장단점이 있다.많은 질량분석기는 탠덤 질량분석기(MS/MS)를 위해 2개 이상의 질량분석기를 사용한다. 아래에 열거된 질량분석기 외에도 특수한 상황을 위해 설계된 질량분석기가 있다.

몇 가지 중요한 분석기 특성이 있다.질량 결정력은 약간 다른 m/z의 두 피크를 구별할 수 있는 능력을 측정하는 것이다.질량 정확도는 실제 m/z에 대한 m/z 측정 오류의 비율이다.질량 정확도는 보통 ppm 또는 milli 질량 단위로 측정된다.질량 범위는 주어진 분석기가 분석할 수 있는 m/z의 범위다.선형 동적 범위는 이온 신호가 분석 물질 농도와 함께 선형인 범위다.속도는 실험의 시간 프레임을 가리키며, 궁극적으로 생성될 수 있는 단위 시간당 스펙트럼의 수를 결정하는 데 사용된다.

섹터 계기

써모퀘스트 아방가르드 섹터 질량분석기
추가 정보:섹터 질량 분광계

섹터 자기장 질량 분석기는 어떤 방식으로든 충전된 입자의 경로 및/또는 속도에 영향을 주기 위해 정적 전기 및/또는 자기장을 사용한다.위와 같이 섹터 계측기는 질량 대 충전 비율에 따라 질량 분석기를 통과할 때 이온의 궤적을 구부려 충전 속도가 더 빠르고 가벼운 이온을 더 많이 우회시킨다.분석기를 사용하여 m/z의 좁은 범위를 선택하거나 m/z의 범위를 스캔하여 존재하는 이온을 분류할 수 있다.[16]

비행시간

추가 정보: 비행 시간 질량 분석

비행시간분석기(TOF)는 전기장을 이용해 동일한 전위를 통해 이온을 가속시킨 다음 검출기에 도달하는 데 걸리는 시간을 측정한다.입자들이 모두 같은 전하를 가지고 있다면, 그들의 운동 에너지는 동일할 것이고, 그들의 속도는 단지 질량에 의존할 것이다.질량이 낮은 이온이 먼저 검출기에 도달한다.[17]그러나 실제로는 m/z가 같은 입자라도 초기 속도가 다르기 때문에 검출기에 다른 시간에 도착할 수 있다.초기 속도는 종종 이온 TOF-MS의 질량에 의존하지 않고 최종 속도의 차이로 변한다.이 때문에 m/z 비율이 같은 이온은 다양한 시간에 검출기에 도달하게 되어 카운트 대 m/z 플롯에 나타난 피크가 넓어지지만, 일반적으로 분석된 다른 이온에 대한 이온의 평균 시작 속도는 일반적으로 0에 집중되기 때문에 피크의 중심 위치를 바꾸지 않는다.이 문제를 해결하기 위해, 포커싱/지연된 추출이 TOF-MS와 결합되었다.[18]

쿼드폴 질량 필터

추가 정보:쿼드폴 질량분석기

쿼드폴 질량분석기는 진동 전기장을 사용해 4개의 평행봉 사이에 생성된 무선주파수(RF) 쿼드폴장을 통과하는 이온의 경로를 선택적으로 안정화하거나 불안정화한다.질량/충전 비율의 특정 범위에 있는 이온만 언제든지 시스템을 통과하지만, 로드의 전위 변화에 따라 연속적으로 또는 연속적으로 다양한 m/z 값을 빠르게 쓸 수 있다.4극 질량 분석기는 질량 선택 필터 역할을 하며, 특히 4극 이온 트랩과 밀접하게 관련되어 있는데, 이는 갇힌 이온을 수집하기보다는 포장되지 않은 이온을 통과하도록 설계되었다는 점을 제외하고는 선형 4극 이온 트랩과 관련이 있으며, 그 때문에 트랜스미션 4극이라고 한다.자석으로 강화된 4극 질량 분석기는 축방향 또는 횡방향으로 도포된 자기장을 포함한다.이러한 새로운 유형의 계측기는 적용된 자기장의 크기와 방향에 따라 분해능 및/또는 민감도 측면에서 추가적인 성능 향상으로 이어진다.[19][20]트랜스미션 쿼드폴의 일반적인 변화는 삼중 쿼드폴 질량 분광계다."트리플 쿼드"는 3개의 연속된 쿼드폴 단계를 가지고 있는데, 이것은 첫 번째 질량 필터로 작용하여 두 번째 쿼드폴 즉, 충돌실로 이온을 분쇄할 수 있다.세 번째 쿼드폴은 검출기에 특정 파편 이온을 전달하는 질량 필터 역할도 한다.다양한 질량 필터 설정을 통해 빠르고 반복적으로 주기 위해 쿼드폴을 만들면 전체 스펙트럼을 보고할 수 있다.마찬가지로 3중 쿼드를 만들어 탠덤 질량 분광법의 다양한 스캔 유형을 수행할 수 있다.

이온 트랩

3차원 쿼드폴 이온 트랩

추가 정보: 쿼드폴 이온 트랩

쿼드폴 이온 트랩은 쿼드폴 질량분석기와 동일한 물리적 원리로 작동하지만 이온이 갇혀 순차적으로 배출된다.이온은 주로 4극 RF장에 갇히고, 두 개의 엔드캡 전극(일반적으로 DC 또는 보조 AC 전위에 연결됨) 사이의 링 전극(일반적으로 주 RF 전위와 연결됨)에 의해 정의되는 공간이다.샘플은 내부(예를 들어 전자나 레이저 빔으로) 또는 외부로 이온화되는데, 이 경우 엔드캡 전극의 구멍을 통해 이온이 유입되는 경우가 많다.

많은 질량/충전 분리 및 격리 방법이 있지만, 가장 일반적으로 사용되는 것은 RF 전위를 경사로 하여 질량 a > b의 이온 궤도가 안정적인 반면 질량 b의 이온은 불안정해져서 검출기로 z축에서 방출되는 질량 불안정 모드다.비파괴분석법도 있다.

이온은 또한 엔드캡 전극에 보조 진동 흥분 전압을 인가하고 래핑 전압 진폭 및/또는 흥분 전압 주파수를 변화시켜 질량/충전 비율의 순서로 이온을 공명 상태로 만드는 공명 흥분 방법에 의해 배출될 수 있다.[21][22]

원통형 이온 트랩

원통형 이온트랩 질량분석기(CIT)는 전극이 쌍곡 모양의 전극이 아닌 평평한 고리로 형성되는 쿼드폴 이온트랩의 파생물이다.이 건축은 덫의 크기가 줄어들면서 이온이 갇혀 있는 지역인 덫의 중심 부근에 있는 전기장의 모양이 쌍곡선 덫과 비슷한 형태를 형성하기 때문에 소형화에 잘 도움이 된다.

선형 쿼드폴 이온 트랩

선형 쿼드폴 이온 트랩은 쿼드폴 이온 트랩과 유사하지만 3D 쿼드폴 이온 트랩처럼 3차원 쿼드폴 이온장 대신 2차원 쿼드폴 장에 이온을 가둔다.써모 피셔의 LTQ("선형 트랩 쿼드폴")는 선형 이온 트랩의 예다.[23]

토로이드 이온 트랩은 끝이 휘고 연결된 선형 4중극 또는 가장자리에서 회전하여 토로이드 도넛 모양의 트랩을 형성하는 3D 이온 트랩의 단면으로 시각화할 수 있다.이 트랩은 링과 같은 트랩 구조 전체에 이온을 분산시켜 대량의 이온을 저장할 수 있다.이 토로이드 모양의 트랩은 이온 트랩 질량 분석기의 소형화를 증가시킬 수 있는 구성이다.또한 모든 이온은 동일한 트래핑 필드에 저장되며 함께 배출되어 검출기 정렬 및 배열 가공의 차이로 인해 배열 구성이 복잡할 수 있는 탐지를 단순화한다.[24]

Toroidal Trap과 마찬가지로 선형 트랩과 3D 4극 이온 트랩은 높은 민감도, mTorr 압력에 대한 내성, 단일 분석기 탠덤 질량 분광법(예: 제품 이온 스캔)에 대한 기능 등으로 인해 가장 흔히 소형화된 질량 분석기다.[25]

궤도선

궤도선 질량 분석기
추가 정보:궤도선

궤도 랩 계기는 푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 질량 분광기와 유사하다(아래 텍스트 참조).이온은 중심축 모양의 전극 주위의 궤도에 정전기적으로 갇혀 있다.전극은 이온을 둘러싸서 둘 다 중앙 전극 주위를 공전하고 중앙 전극의 긴 축을 따라 앞뒤로 진동한다.이 진동으로 인해 검출기 플레이트에 영상 전류가 생성되며, 이 전류가 계측기에 의해 기록된다.이러한 영상 전류의 주파수는 이온의 질량 대 충전 비율에 따라 달라진다.질량 스펙트럼은 기록된 영상 전류의 푸리에 변환을 통해 얻는다.

궤도 랩은 질량 정확도가 높고, 감도가 높으며, 동적인 범위가 좋다.[26]

푸리에-변환 이온 사이클로트론 공명

푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 질량 분광계
추가 정보:푸리에-변환 이온 사이클로트론 공명

푸리에 변환 질량 분광법(FTMS), 또는 보다 정밀하게 푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 MS는 자기장이 존재하는 곳에서 이온 사이클로트론에서 생성되는 영상 전류를 검출하여 질량을 측정한다.전자승수기와 같은 검출기로 이온의 편향을 측정하는 대신, 이온을 효과적으로 회로의 일부를 구성하는 페닝 트랩(정전기/자기이온트랩)에 주입한다.공간 내 고정된 위치에 있는 검출기는 시간 경과에 따라 그 근처를 통과하는 이온의 전기 신호를 측정하여 주기적인 신호를 생성한다.이온의 사이클링 주파수는 질량 대 충전 비율에 의해 결정되므로 신호에 푸리에 변환을 수행하여 디콘볼루션할 수 있다.FTMS는 고감도(각 이온을 두 번 이상 "카운트"하므로)와 분해능이 훨씬 높아 정밀도가 높다는 장점이 있다.[27][28]

이온 사이클로트론 공명(ICR)은 기존 검출기로 이온이 검출된다는 점을 제외하면 FTMS와 유사한 구형 질량분석 기법이다.페닝 트랩에 갇힌 이온은 검출기가 위치한 트랩의 벽에 충격을 줄 때까지 RF 전기장에 의해 흥분된다.서로 다른 질량의 이온은 충격 시간에 따라 분해된다.

디텍터

연속 다이노드 입자 승수 검출기

질량 분광계의 최종 요소는 검출기다.검출기는 이온이 표면을 통과하거나 표면에 부딪힐 때 발생하는 전하 또는 전류를 기록한다.스캐닝 기기에서, 스캔 과정 중 검출기에서 생성되는 신호와 기기가 스캔 중인 위치(m/Q)에서 생성되는 신호는 질량 스펙트럼, 즉 m/Q의 함수로서 이온의 기록을 생성한다.

패러데이 컵과 이온 투 포토톤 검출기를 포함한 다른 검출기도 사용되지만, 전형적으로 일부 유형의 전자 증배기가 사용된다.특정한 순간에 질량 분석기를 떠나는 이온의 수는 일반적으로 상당히 작기 때문에, 신호를 얻기 위해서는 상당한 증폭이 필요한 경우가 많다.마이크로채널 판 검출기는 현대 상업용 계측기에 흔히 사용된다.[29]FTMS 및 Orbitraps에서 검출기는 질량 분석기/이온 트랩 영역 내에 있는 한 쌍의 금속 표면으로 구성되며, 이 표면은 이온이 진동할 때만 가까이 통과한다.직류 전류는 생성되지 않으며, 전극 사이의 회로에서 약한 AC 영상 전류만 생성된다.다른 유도 검출기도 사용되었다.[30]

탠덤 질량 분광법

ESI 또는 MALDI를 이용한 생물학적 분자에 대한 탠덤 질량 분석

탠덤 질량 분광기는 질량 분광기의 여러 라운드가 가능한 것으로, 보통 어떤 형태의 분자 단편화에 의해 분리된다.예를 들어, 한 질량 분석기는 질량 분광계에 들어가는 많은 펩타이드로부터 하나의 펩타이드를 분리할 수 있다.그런 다음 두 번째 질량 분석기는 펩타이드 이온이 기체와 충돌하는 동안 안정화시켜 충돌 유도 분화(CID)에 의해 조각이 나게 한다.세 번째 질량 분석기는 펩타이드에서 생성된 파편을 분류한다.탠덤 MS는 4극 이온 트랩에서와 같이 시간에 따라 단일 질량 분석기에서 수행될 수도 있다.탠덤MS에 대한 분자 단편화 방법에는 충돌 유발 분자(CID), 전자 포획 분자(ECD), 전자 전달 분자 분해(ETD), 적외선 다발성 분자 분해(IRMPD), 흑체 적외선 복사 분자 분해(BID), 전자-배분 분해(EDD), 표면 유도 분자 분해 등 다양한 방법이 있다.아티온(SID)탠덤 질량 분광법을 사용하는 중요한 용도는 단백질 식별에 있다.[31]

탠덤 질량 분광법은 다양한 실험 시퀀스를 가능하게 한다.많은 상업용 질량 분광기는 선택된 반응 모니터링(SRM)과 전구체 이온 스캐닝과 같은 일상적인 시퀀스의 실행을 촉진하도록 설계된다.SRM에서 첫 번째 분석기는 단일 질량 통과만 허용하고 두 번째 분석기는 다중 사용자 정의 조각 이온을 모니터링한다.SRM은 두 번째 대량 분석 이벤트가 듀티 사이클이 제한된 검색 기기와 함께 가장 자주 사용된다.이러한 실험은 특히 약동학 연구에서 알려진 분자의 검출 특수성을 높이기 위해 사용된다.전구이온 스캐닝은 전구이온에서 발생하는 특정 손실에 대한 모니터링을 말한다.첫 번째와 두 번째 질량 분석기는 사용자 정의 m/z 값에 의해 분할된 스펙트럼을 스캔한다.이 실험은 알려지지 않은 분자 내의 특정 모티브를 검출하는 데 사용된다.

방사성 탄소 연대 측정 시 사용되는 또 다른 유형의 탠덤 질량 분광기는 가속기 질량 분광기(AMS)로, 보통 메가볼트 범위에서 매우 높은 전압을 사용하여 음이온을 탠덤 질량 분광기의 한 종류로 가속한다.

METLIN 대사물 및 화학적 실체 데이터베이스는[32][33][34] 표준에서 획득한 실험 탠덤 질량 분광 데이터의 가장 큰 저장소다.85만 개 이상의 분자 표준에 대한 탠덤 질량 분광 분석 데이터(2020년 8월 24일 기준)[32]는 탠덤 질량 분광 실험에서 화학 물질을 쉽게 식별할 수 있도록 제공된다.알려진 분자의 식별 외에도 유사성 검색/분석을 사용하여 미지의 식별에도 유용하다.[35]모든 탠덤 질량 분광 분석 데이터는 다중 충돌 에너지와 양극 및 음극 이온화 모드 모두에서 표준의 실험적 분석에서 나온다.[32]

공통 질량 분광계 구성 및 기법

소스, 분석기 및 검출기의 특정 조합이 실제로 관습화되면 이를 간결하게 지정하는 복합 약어가 발생할 수 있다.매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화 선원과 비행 시간 질량 분석기를 결합한 MALDI-TOF가 대표적이다.다른 예로는 유도결합 플라즈마-질량분석법(ICP-MS), 가속기질량분석법(AMS), 열이온화질량분석법(TIMS), 스파크소스질량분석법(SSMS) 등이 있다.

질량 분광법의 특정 적용은 엄밀히 말하면 넓은 적용을 가리키는 것처럼 보이지만, 실제로는 특정 또는 제한된 수의 계측기 구성을 암시하기 위해 온 것이라는 모니커를 개발했다.예를 들어, 동위원소 질량분석기(IRMS)가 있는데, 이는 실제로 제한된 수의 섹터 기반 질량분석기 사용을 지칭하는 것이다. 이 명칭은 응용 프로그램과 응용에 사용되는 계측기 모두를 지칭하는 데 사용된다.

질량분광법과 결합된 분리기법

질량 분석의 질량 결정 및 질량 결정 능력에 대한 중요한 개선은 그것을 크로마토그래피 및 기타 분리 기법과 함께 사용하는 것이다.

가스 크로마토그래피

가스 크로마토그래프(오른쪽)가 질량 분광계(왼쪽)에 직접 결합됨
주요기사 : 기체크로마토그래피-질량분석법

일반적인 조합은 가스 크로마토그래피-질량분석법(GC/MS 또는 GC-MS)이다. 이 기법에서는 가스 크로마토그래프를 사용하여 다른 화합물을 분리한다.이 분리된 화합물의 스트림은 전압을 가하는 금속 필라멘트인 이온 선원에 온라인으로 공급된다.이 필라멘트는 화합물을 이온화하는 전자를 방출한다.그러면 이온들은 더 분열되어 예측 가능한 패턴을 만들어 낼 수 있다.온전한 이온과 파편이 질량분석기의 분석기로 통과해 결국 검출된다.[36]그러나 GC-MS 분사 포트(및 오븐)에 사용되는 고온(300°C)은 주입된 분자의 열 저하를 초래할 수 있으므로 실제 관심 분자 대신 분해물을 측정하게 된다.[37]

액체 크로마토그래피

주요기사 : 액체크로마토그래피-질량분석법
액체 크로마토그래피-질량분석을 수행하는 인디애나폴리스 미술관 보존 과학자

가스 크로마토그래피 MS(GC-MS)와 유사하게 액화 크로마토그래피-질량분석기(LC/MS 또는 LC-MS)는 화합물이 이온원과 질량분석기에 도입되기 전에 크로마토그래피 방식으로 분리한다.이동상으로는 가스 대신 물과 유기용제가 혼합된 액체라는 점에서 GC-MS와 다르다.가장 일반적으로는 LC-MS에서 전기로스프레이 이온화 선원이 사용된다. 다른 인기 있고 상업적으로 이용 가능한 LC-MS 이온원은 대기압 화학 이온화와 대기압 광이온화다.레이저 스프레이와 같이 새롭게 개발된 이온화 기술도 있다.

모세관 전기영동-질량분석

주요 기사:모세관 전기영동-질량분석

모세관전극-질량분광법(CE-MS)은 모세관전극의 액체 분리과정과 질량분광법을 결합한 기법이다.[38]CE-MS는 전형적으로 전기화 이온화와 결합된다.[39]

이온 이동성

주요 기사:이온-이동성 분광-질량 분광법

이온 이동성 분광기-질량 분광기(IMS/MS 또는 IMMS)는 질량 분광기에 도입되기 전에 적용된 전위 구배에서 일부 중성 기체를 통해 이온이 표류 시간에 의해 먼저 분리되는 기법이다.[40]드리프트 시간은 이온의 전하를 기준으로 한 반지름을 측정한 것이다.IMS의 듀티 사이클(실험이 이루어지는 시간)은 IMS 분리의 과정을 따라 질량 분광계를 샘플링할 수 있도록 대부분의 질량 분광기법보다 길다.이것은 LC-MS와 유사한 방식으로 IMS 분리와 이온의 질량 대 충전 비율에 대한 데이터를 생성한다.[41]

IMS의 듀티 사이클은 액체 크로마토그래피나 기체 크로마토그래피 분리에 비해 짧기 때문에 그러한 기법과 결합할 수 있어 LC/IMS/MS와 같은 3중 양식이 생성된다.[42]

데이터 및 분석

동위원소 분포를 나타내는 펩타이드의 질량 스펙트럼

데이터 표현

참고 항목:질량분석 데이터 형식

질량분석은 다양한 형태의 데이터를 생성한다.가장 일반적인 데이터 표현은 질량 스펙트럼이다.

특정 유형의 질량 분광 데이터는 질량 크로마토그램으로 가장 잘 표현된다.크로마토그램의 종류로는 선택 이온 모니터링(SIM), 총 이온 전류(TIC), 선택 반응 모니터링(SRM) 등이 있다.

다른 유형의 질량 분광 데이터는 3차원 등고선 지도로 잘 표현된다.이 형식에서 질량 대 충전 m/z가 x축에 있고, y축에 강도를 부여하며, 시간 등의 추가 실험 파라미터를 z축에 기록한다.

데이터 분석

질량분석 데이터 분석은 데이터를 생성하는 실험 유형에 한정된다.일반적인 데이터 세분화는 모든 데이터를 이해하는 데 기본적이다.

많은 질량 분광기는 음이온 모드 또는 양의 이온 모드에서 작동한다.관찰된 이온이 음전하인지 양전하인지를 아는 것은 매우 중요하다.이것은 종종 중성 질량을 결정하는데 중요하지만 또한 분자의 본질에 대한 무언가를 나타낸다.

다른 종류의 이온원은 원래 분자로부터 생성된 조각들의 배열들을 다르게 만든다.전자 이온화 선원은 많은 파편과 대부분 단일 충전(1-) 활성산소(이상 전자 수)를 생성하지만, 전기로스크레이 선원은 보통 자주 충전되는 비방사성 퀘이몰 분자 이온을 생성한다.탠덤 질량 분광은 의도적으로 파편 이온을 후원으로 생성하며 실험에 의해 달성되는 데이터의 종류를 획기적으로 변화시킬 수 있다.

표본의 기원에 대한 지식은 표본의 성분 분자와 그 조각에 대한 통찰력을 제공할 수 있다.합성/제조 공정의 표본은 화학적으로 대상 구성 요소와 관련된 불순물을 포함할 수 있다.조잡하게 준비된 생물학적 샘플은 아마도 일정량의 소금을 포함할 것이며, 이것은 특정 분석에서 분석 물질 분자와 결합을 형성할 수 있다.

결과는 또한 샘플 준비와 그것이 어떻게 실행/도입되었는지에 크게 좌우될 수 있다.탈착/이온화 이벤트의 많은 에너지 에너지가 레이저 파워가 아닌 매트릭스에 의해 제어되기 때문에 MALDI 스팟팅에 어떤 매트릭스를 사용하는지가 중요한 예다.때때로 표본에 나트륨이나 다른 이온 운반 종을 첨가하여 양성 종보다는 유도체를 생산하기도 한다.

질량분광법은 어금니 질량, 분자구조, 표본순도 등을 측정할 수 있다.이 질문들은 각각 다른 실험 절차를 필요로 하기 때문에, 실험 목표에 대한 적절한 정의는 적절한 데이터를 수집하고 그것을 성공적으로 해석하기 위한 필수 조건이다.

질량 스펙트럼 해석

톨루엔 전자 이온화 질량 스펙트럼
주요 기사:질량 스펙트럼 분석

분자의 정밀한 구조나 펩타이드 시퀀스는 조각 질량 세트를 통해 해독되기 때문에 질량 스펙트럼의 해석은 다양한 기법을 조합하여 사용해야 한다.일반적으로 알려지지 않은 화합물을 식별하기 위한 첫 번째 전략은 실험 질량 스펙트럼을 질량 스펙트럼 라이브러리와 비교하는 것이다.검색 결과 일치하는 결과가 없을 경우, 질량 스펙트럼의 수동 해석[43] 또는 소프트웨어 보조 해석을 수행해야 한다.질량 분광기에서 발생하는 이온화 및 단편화 과정의 컴퓨터 시뮬레이션은 분자에 구조 또는 펩타이드 시퀀스를 할당하는 일차적인 도구다.선험적 구조 정보는 실리코에서 단편화되고 그 결과 패턴은 관측된 스펙트럼과 비교된다.그러한 시뮬레이션은 알려진 분해 반응의 게시된 패턴을 포함하는 단편화 라이브러리에[44] 의해 종종 지원된다.이 아이디어를 이용하는 소프트웨어는 작은 분자와 단백질 모두를 위해 개발되었다.

질량 스펙트럼 분석은 정확한 질량으로 스펙트럼이 될 수도 있다.정수 정밀도만 있는 질량 대 충전 비율 값(m/z)은 이론적으로 가능한 엄청난 수의 이온 구조를 나타낼 수 있지만, 보다 정밀한 질량 수치는 후보 분자 공식의 수를 현저히 감소시킨다.공식 생성기라고 불리는 컴퓨터 알고리즘은 이론적으로 주어진 질량에 특정한 공차를 갖는 모든 분자 공식을 계산한다.

전구이온 지문인식이라고 불리는 질량분석의 구조해석 기술은 구조적으로 특징적인 전구이온의 제품-이온 스펙트럼 라이브러리에 대해 조사 중인 분자의 탠덤 스펙트럼 검색을 수행함으로써 구조정보의 개별 조각을 식별한다.[45]

적용들

NASAWB-57 고고도 연구용 항공기에 탑재된 레이저 질량분석기에 의한 NOAA 입자해석

질량분석학은 질적, 양적 활용을 모두 가지고 있다.여기에는 미지의 화합물 식별, 분자 내 원소의 동위원소 구성 결정, 분자의 단편화를 관찰하여 화합물의 구조 결정 등이 포함된다.다른 용도로는 표본의 화합물 양을 정량화하거나 기체 위상 이온 화학(진공 중 이온과 중성미자의 화학)의 기초 연구를 들 수 있다.MS는 현재 매우 다양한 화합물의 물리적, 화학적 또는 생물학적 특성을 연구하는 분석 실험실에서 일반적으로 사용되고 있다.

분석 기법으로서, 분석기는 대량 충전 필터로서 배경 간섭을 감소시키기 때문에 대부분의 다른 분석 기법보다 민감도 증가, 미지의 식별 또는 의심스러운 화합물의 존재를 확인하기 위한 특성 조각 패턴으로부터 뛰어난 특수성, Informa와 같은 뚜렷한 장점을 가지고 있다.분자량, 원소의 동위원소 풍부성에 대한 정보, 일시적으로 해결된 화학 데이터.

이 방법의 몇 가지 단점은 광학 및 기하학적 이소머와 방향성 링에서 o-, m-, p- 위치에 있는 대체물의 위치를 구분하지 못하는 경우가 많다는 것이다.또한, 그것의 범위는 유사한 파편화된 이온을 생성하는 탄화수소를 식별하는 데 한계가 있다.

동위원소 비율 MS: 동위원소 날짜 및 추적

생물학적 탄산염에 대한 O/18O 13및 C/C 동위원소 비율을 결정하기 위한 질량분석기
주요 기사:동위원소-비율 질량분석

질량 분광법은 표본 내 원소의 동위원소 구성을 결정하는 데도 사용된다.원소의 동위원소 간 질량 차이는 매우 작으며, 원소의 동위원소가 풍부하지 않은 경우는 일반적으로 매우 드물기 때문에 매우 민감한 기기가 요구된다.때때로 동위원소 비율 질량 분광계(IR-MS)라고 불리는 이러한 기기는 입자 충격을 전류를 변환하는 일련의 패러데이 컵을 향해 이온화된 입자 빔을 구부리기 위해 보통 단일 자석을 사용한다.물의 중수소 함량에 대한 빠른 온라인 분석은 유량 잔광 질량 분광기, FA-MS를 사용하여 이루어질 수 있다. 아마도 이러한 목적을 위한 가장 민감하고 정확한 질량 분광기는 가속기 질량 분광기(AMS)일 것이다.이는 개별 원자를 측정할 수 있고 주요 안정 동위원소에 대해 동적 범위가 ~10인15 핵종을 측정할 수 있는 궁극의 민감도를 제공하기 때문이다.[46]동위원소 비율은 다양한 공정의 중요한 지표다.일부 동위원소 비율은 예를 들어 탄소 연대 측정에서와 같이 재료의 연령을 결정하는 데 사용된다.단백질 정량화에는 안정적 동위원소를 사용한 라벨링도 사용된다.(아래의 단백질 특성화 참조)

멤브레인 도입 질량분석 : 용액 내 기체

멤브레인 도입 질량분석법은 동위원소 비율 MS를 기체투과성 멤브레인으로 분리된 반응실/셀과 결합한다)으로 분리된 반응실/셀과 결합한다.이 방법은 가스가 용액에서 진화할 때 가스의 연구를 가능하게 한다.이 방법은 광시스템 II에 의한 산소 생성 연구를 위해 광범위하게 사용되어 왔다.[47]

미량 가스 분석

유량 튜브 또는 드리프트 튜브에 주입된 전용 이온 선원에서 생성된 이온을 사용하는 기법: 선택된 이온 유량 튜브(SIFT-MS)와 양성자 전달 반응(PTR-MS)은 잘 정의된 반응 시간을 사용하여 공기, 호흡 또는 액체 머리 공간의 미량 가스 분석을 위한 전용의 화학 이온화 변종이다.내부 표준 또는 교정이 필요 없는 알려진 반응 운동학에서 ncentation.

미량 가스 분석 분야에서 응용이 가능한 또 다른 기법은 전기화 이온화의 변종인 2차 전기화 이온화(SESI-MS)이다.SESI는 중성 증기와 상호작용하는 순산화 용매의 전기회수 플룸으로 구성된다.증기 분자는 전하가 전기스크레이에서 형성된 이온에서 분자로 전달될 때 대기압에서 이온화된다.이 접근방식의 한 가지 장점은 대부분의 ESI-MS 시스템과 호환된다는 것이다.[48][49]

원자 탐침

원자 탐침은 개별 원자의 위치를 지도화하기 위해 비행시간 질량 분광법과 현장 진화 현미경을 결합한 기구다.

약동학

주요 기사:약동학

약동학은 매트릭스의 복잡한 성질(흔히 혈액이나 소변)과 저선량 및 긴 시간점 데이터를 관찰하기 위한 고감도 필요성 때문에 질량 분광법을 사용하여 연구되는 경우가 많다.이 적용에서 가장 일반적인 계측기는 3중극 질량 분광계를 가진 LC-MS이다.탠덤 질량 분광 분석은 일반적으로 부가적인 특수성을 위해 사용된다.표준 곡선과 내부 표준은 일반적으로 표본의 단일 약물을 정량화하는 데 사용된다.샘플은 약물을 투여한 후 대사되거나 몸에서 제거될 때 서로 다른 시점을 나타낸다.투여 전에 채취한 빈 샘플 또는 t=0 샘플은 배경을 결정하고 이와 같이 복잡한 샘플 매트릭스로 데이터 무결성을 보장하는 데 중요하다.표준 곡선의 선형성에 많은 주의를 기울이지만 대부분의 질량 분광기의 반응이 큰 농도 범위에 걸쳐 선형보다 작기 때문에 4배율과 같이 더 복잡한 함수를 가진 곡선 피팅을 사용하는 것은 드문 일이 아니다.[50][51][52]

현재 동물 실험의 유망한 대안으로 여겨지는 미세 소각 연구에 매우 높은 민감도 질량 분광법을 사용하는 것에 상당한 관심이 있다.

최근 연구에 따르면 2차 전기회선 이온화(SESI)는 호흡 분석을 통해 약물 운동학을 감시하는 강력한 기법이다.[53][54]호흡이 자연적으로 생성되기 때문에 여러 개의 측점을 쉽게 수집할 수 있다.이를 통해 수집된 데이터 포인트 수를 크게 늘릴 수 있다.[55]동물 연구에서, 이 접근법은 동물의 희생을 줄일 수 있다.[54]인간의 경우, SESI-MS 비침습적 호흡 분석은 개인화된 수준에서 약물의 운동학을 연구하는데 도움을 줄 수 있다.[53][56][57]

단백질 특성화

주요기사 : 단백질질량분광법

질량분광학은 단백질의 특성화와 염기서열화를 위한 중요한 방법이다.전 단백질의 이온화를 위한 두 가지 주요 방법은 전기식 이온화(ESI)와 매트릭스 보조 레이저 탈착/이온화(MALDI)이다.이용 가능한 질량 분광기의 성능 및 질량 범위를 준수하여 단백질의 특성화에 두 가지 접근법이 사용된다.첫째로, 온전한 단백질은 위에서 설명한 두 가지 기술 중 하나에 의해 이온화되었다가 질량 분석기에 도입된다.이 접근법을 단백질 분석의 "하향식" 전략이라고 한다.그러나 하향식 접근법은 주로 저투과 단단백질 연구에 국한된다.두 번째에서 단백질은 전기영양 분리 후 트립신이나 펩신과 같은 단백질제를 사용하여 효소적으로 더 작은 펩타이드로 소화된다.다른 단백질 분해제들도 사용된다.펩타이드 제품들의 수집은 종종 질량 분석기에 도입되기 전에 크로마토그래피에 의해 분리된다.단백질의 식별에 펩타이드의 특성 패턴을 사용할 때 방법은 펩타이드 질량 지문 인식(PMF)이라고 하며, 탠덤 MS 분석에서 결정된 시퀀스 데이터를 사용하여 식별을 수행할 경우 de novo 펩타이드 시퀀싱이라고 한다.이러한 단백질 분석 절차는 "상향식" 접근법이라고도 하며, 단백질에 대한 인산화 등 변환 후 수정의 분포와 위치를 분석하는 데도 사용되었다.[58]세 번째 접근법도 사용되기 시작하고 있는데, 이 중간 "중간" 접근법은 일반적인 tryptic 펩타이드보다 더 큰 단백질 분해 펩타이드 분석을 포함한다.[59]

우주탐사

NASA의 피닉스 마스 랜더는 TEGA 질량 분광계로 "로시 레드" 참호에서 채취한 토양 샘플을 분석하였다.

분석의 표준 방법으로서 질량 분광기는 다른 행성과 달에 도달했다.두 명은 바이킹 프로그램에 의해 화성으로 끌려갔다.2005년 초 카시니-호주-호주-호주.Huygens 미션은 Huygens 탐사선에 탑재된 전문 GC-MS 기구를 토성의 가장 큰 달인 타이탄의 대기를 통해 전달했다.이 기구는 하강 궤적을 따라 대기 표본을 분석했고 탐사선이 착륙한 뒤 타이탄의 얼어붙은 탄화수소 표층 표본을 기화·분석할 수 있었다.이러한 측정은 각 입자의 동위원소 풍부함을 지구의 자연 풍부함과 비교한다.[60]카시니호에도 타고-Huygens 우주선은 이온과 중성 질량 분광계로, 엔셀라두스의 플럼의 성분뿐만 아니라 타이탄의 대기 성분을 측정해 왔다.열 및 진화된 가스 분석기 질량 분석기는 2007년에 발사된 Mars Phoenix Lander에 의해 운반되었다.[61]

질량 분광기는 플라스마의 구성을 측정하는 우주 임무에도 널리 사용된다.예를 들어, 카시니 우주선은 토성의 자기권에 있는 이온의 질량을 측정하는 [62]카시니 플라즈마 분광계(CAPS)를 운반했다.

폐기된 가스 모니터

질량분석기는 1975년경부터 세기말까지 호흡기 가스 분석에 병원에서 사용되었다.어떤 것들은 아직 사용 중이지만 현재 제조되고 있는 것은 없다.[63]

수술실에서 주로 발견되는 이들은 마취 중인 환자의 가스 샘플이 최대 32개의 방을 순차적으로 질량 분광기에 연결하도록 설계된 밸브 메커니즘을 통해 기기로 흡입되는 복잡한 시스템의 일부였다.컴퓨터가 시스템의 모든 작동을 지시하였다.질량분석기에서 수집된 데이터는 마취과 의사가 사용할 수 있도록 개별 병실로 전달되었다.

이 자기 부문 질량 분광기의 고유성은 검체에 있을 것으로 예상되는 모든 이온 종을 수집하기 위해 의도적으로 배치된 검출기 평면이 환자가 발생시킨 모든 가스를 기기가 동시에 보고할 수 있도록 했다는 사실일 수 있다.질량 범위는 120 u를 약간 초과하도록 제한되었지만, 일부 더 무거운 분자의 단편화는 더 높은 검출 한계의 필요성을 부정했다.[64]

준비질량분광법

질량 분광법의 1차 기능은 질량 대 충전 비율에 따른 이온의 검출과 정량화에 기초한 화학적 분석의 도구로서 사용된다.그러나 질량분석은 물질적 합성의 가능성을 보여준다.[46]이온 연착륙은 저운동 에너지의 표면에 온전한 종을 침적시켜 입사종의 단편화를 막는 것이 특징이다.[65]연착륙 기술은 납 표면에 이온이 함유된 저에너지 황의 반응으로 1977년 처음 보고됐다.[66]

참고 항목

참조

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참고 문헌 목록

외부 링크

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