la espectrometría de masas, también conocida como espectrometría de masas, es una técnica analítica cada vez más importante en la investigación en Biociencias. Este artículo le presentará esta técnica, cómo funciona y cómo podría ser útil para usted en su investigación. Así que comencemos con su introducción a la espectroscopia de masas
¿qué es la espectrometría de masas?
En pocas palabras, la espectrometría de masas mide con precisión la masa de diferentes moléculas dentro de una muestra., Incluso las biomoléculas grandes como las proteínas son identificables por masa, lo que significa que los biólogos pueden realizar algunos experimentos muy interesantes utilizando la espectroscopia de masas, lo que potencialmente agrega una nueva dimensión a su investigación.
¿podría la espectroscopia de masas ser útil para mí?
Sí, si quieres:
- Identificar las moléculas en una mezcla
- Detectar impurezas en una muestra
- Analizar una proteína purificada
- Estudiar el contenido de proteína de una muestra de células
¿Cómo se Hace la Masa de Especificaciones de Trabajo?
Hay tres etapas clave para el espectrómetro:
1. Ionización.,
Las moléculas de una muestra se vaporizan (se convierten a la fase gaseosa mediante calentamiento). Luego, un haz de electrones bombardea los vapores, lo que convierte los vapores en iones. Debido a que la espectroscopia de masas mide la masa de partículas cargadas, solo se detectarán iones y no se verán moléculas neutras.
Los iones se crean dando electrones a una molécula (produciendo un ion cargado negativamente) o quitando electrones de una molécula (produciendo un ion cargado positivamente).
Nota: Una muestra solo puede ser analizada por espectroscopia de masas si puede ser vaporizada sin descomponerse.
2., Aceleración y desviación.
a continuación, los iones se clasifican según la masa en dos etapas: aceleración y desviación.
la Aceleración es simple atracción. Los iones positivos creados en la etapa de ionización aceleran hacia placas negativas a una velocidad dependiente de su masa. En otras palabras, las moléculas más ligeras se mueven más rápido que las más pesadas.
la deflexión es el bit magnético the Los iones son entonces desviados por un campo magnético, y la extensión de la deflexión es otra vez dependiente de la masa. Por lo tanto, los iones de diferente masa viajan a través del espectrómetro a diferentes velocidades.
3. Detección.,
Los iones de masa creciente eventualmente llegan al detector uno tras otro, y luego se pasa a la computadora para proporcionar un espectro. La salida se verá algo como en la Figura 1.
la Figura 1. Espectro de muestra producido por espectrómetro de masas. Espectro de masa simplificado del pentano (CH3CH2CH2CH2CH3).
Nota: este espectro de masa simplificado se ha dibujado utilizando datos del sistema de base de datos espectrales para compuestos orgánicos (SDBS) en el Instituto Nacional de materiales e Investigación Química en Japón.,
la omisión de líneas menores con alturas de pico de 2% o menos del pico base (el pico más alto) proporciona claridad.
leyendo el espectro
primero, debe notar que simplemente ‘ masa ‘en el eje x pero’ m/z’, donde m es la masa Y z es la carga. Lo que el espectrómetro realmente mide es la relación masa / Carga (m / z). Suena complicado, pero no lo es—porque la mayoría de los iones producidos durante MS tienen una carga de 1, m/z es normalmente igual a la masa de la molécula. Simple.
¿vale la pena la espectroscopia de masas?
En una palabra: Sí., La espectroscopia de masas proporciona mediciones precisas del peso de sus bio (u otras) moléculas, que se pueden utilizar para:
- Dar una buena estimación de la pureza de la muestra (es decir, si hay una o más especies moleculares en su muestra y en qué proporción están esas especies)
- monitorear reacciones, aminoácidos de secuencia y oligonucleótidos, así como dar información sobre la estructura de la proteína
- Identificar y cuantificar muestras
pasar de la identificación de proteínas individuales a la caracterización y cuantificación de todo el proteoma., Con el desarrollo de esta herramienta, los investigadores ahora pueden comenzar a definir vías bioquímicas sobre una base cinética, lo que nos ayudará a comprender la respuesta mecanicista de las células a los entornos cambiantes.
péptidos, hospitales, drogas y escenas del crimen: usos prácticos de la espectroscopia de masas
las compañías farmacéuticas y los investigadores están utilizando la técnica para el descubrimiento de medicamentos, para obtener información sobre el metabolismo de los medicamentos y para estudios farmacocinéticos.2 el estudio de las proteínas a través de la espectrometría de masas es ahora ayudado por la información obtenida de los proyectos de secuenciación del genoma.,3 La técnica también ha encontrado usos médicos, como exámenes neonatales, análisis de sangre y pruebas de drogas. Estos usos también hacen de la espectroscopia de masas (cuando se combina con otras técnicas analíticas) una poderosa herramienta en el análisis forense.
¿Cómo uso la espectroscopia de masas?
Si cree que la espectroscopia de masas es algo que podría ser útil en su investigación, verifique si su departamento o universidad tiene espectrómetros de masas disponibles para su uso. Esto podría ser ya sea como un servicio ‘walk up’ donde reserve una ranura y ejecute sus propias muestras o como un servicio de gestión técnica., Siempre se proporcionará capacitación para estos servicios, así que pregunte. Si bien el número de usos es grande, el instrumento en sí no lo es, normalmente la máquina puede caber en una mesa de trabajo.
pero recuerde esto antes de usar un espectrómetro de masas comunal
el factor más importante para obtener resultados precisos es mantenerlo limpio y libre de contaminantes. Como muchos químicos testificarán, esto es a menudo un problema con los espectrómetros de masas comunales, especialmente si el usuario anterior no hizo la columna correctamente. Es aconsejable traer su propio disolvente para limpiar la columna antes (y después!) utilizar.,
¿quieres saber más?
este artículo fue una breve introducción a los conceptos básicos de la espectrometría de masas, ¡pero no termina ahí! Hay varias formas de producir el ion requerido, y el método elegido depende de la naturaleza de la molécula de muestra. Puede encontrar más información en las referencias a continuación.
- Baker M. (2010) Mass spectrometry for biologists. Métodos De La Naturaleza. 7:157.
- Ashcroft ae. Introducción a la espectrometría de masas.
- Yates JR. La espectrometría de masas en biología. In: Encyclopedia of Life Sciences. pp. Londres: Nature Publishing Co.; 2001. 1–5.,
publicado originalmente en 2011, republicado en 2016.
Tiene esto ha ayudado? Entonces por favor comparta con su red.
