Posted by : Mayra
Jumat, 07 Februari 2014
Beberapa Keunggulan dan Kekurangan Metode
Ionisasi dalam Spektroskopi Massa
1.
Electron Ionization (EI)/ Ionisasi Elektron
Ionisasi Elektron
(EI) Juga disebut sebagai ionisasi tubrukan elektron, ionisasi
electron merupakan metode ionisasi yang tertua dan terbaik untuk mengkarakterisasi
dari semua metode ionisasi. Sebuah berkas
elektron melewati sampel fase gas. Elektron yang bertabrakan dengan molekul analit netral bisa
knock off elektron lain, menghasilkan ion bermuatan
positif. Proses ionisasi dapat menghasilkan ion
molekul yang akan memiliki berat molekul yang
sama dan komposisi unsur dari
analit awal, atau
dapat menghasilkan ion fragmen yang sesuai dengan bagian yang lebih kecil dari molekul analit.
Potensi ionisasi merupakan energi elektron yang akan menghasilkan
ion molekuler. Potensial tampil sebagai ion fragmen
yang diberikan energi elektron yang akan menghasilkan ion fragmen. Ei merupakan spektrometer massa yang menggunakan
elektron dengan energi
70 elektron volt
(eV). Penurunan energi
elektron dapat mengurangi fragmentasi, tetapi juga mengurangi jumlah ion
yang terbentuk.
Keunggulan:
·
Dapat diaplikasikan untuk hampir
semua senyawa volatile
·
Dapat menghasilkan spektrum massa
·
Fragmentasi menyediakan informasi struktur
·
Perpustakaan spektrum massa dapat dicari "sidik
jari" massa EI spektral
Kekurangan:
·
Sampel harus secara
termal mudah menguap dan stabil
·
Molekul Ion mungkin lemah atau tidak ada untuk banyak senyawa.
·
Hanya dapat menganalisis senyawa dengan berat molekul
rendah (<1000
Amu)
2.
Chemical Ionization (CI)
Ionisasi kimia menggunakan reaksi ion-molekul untuk
menghasilkan ion dari analit.
Proses ionisasi kimia dimulai ketika pereaksi gas seperti metana, isobutana,
atau amonia terionisasi oleh karena tabrakan elektron. Gas reagen
dengan tekanan tinggi (atau waktu reaksi yang lama) menghasilkan reaksi ion-molekul antara ion
reagen gas dan reagen gas netral. Beberapa produk
dari reaksi ion-molekul dapat bereaksi dengan molekul analit
untuk menghasilkan ion analit. Contoh (R = pereaksi, S = sampel, e = elektron, radikal =
elektron, H =
hidrogen
R + e ---> R +. 2e +
R +.
+ RH --->
RH + + R.
RH + + S ---> SH + + R
Keunggulan:
·
Memberikan informasi berat
molekul melalui molekul
ion seperti ion [M + H] +, bahkan ketika EI tidak
akan menghasilkan ion molekuler.
·
Spektrum massanya sederhana, pola fragmentasi berkurang dibandingkan
dengan EI
Kekurangan:
·
Sampel harus secara
termal mudah menguap dan stabil
·
Fragmentasinya kurang dari EI, pola fragmen
tidak cukup informatif
·
Hasilnya tergantung pada jenis reagen gas, tekanan pereaksi gas atau waktu reaksi, dan
sifat sampel.
3.
Fast atomic bombardment (FAB)/Pemboman
dengan Atom Cepat
Analit dilarutkan dalam sejumlah
kecil matriks cair seperti
gliserol, thioglycerol, m-nitrobenzyl alkohol,
atau dietanolamina (sekitar 1 mikroliter) dan ditempatkan pada target. Target ini dibombardir
dengan sinar atom cepat (misalnya, 6
keV atom xenon) yang mendesorpsi molekul seperti ion dan fragmen dari
analit. Gugus ion
dari matriks cair juga didesorbsi dan
menghasilkan latar belakang kimia
yang bervariasi dengan matriks yang digunakan.
Keunggulan :
·
Cepat
·
Sederhana
·
Relatif toleran terhadap variasi dalam sampling
·
Baik untuk berbagai macam senyawa
·
Kuat arus ion, sangat baik
dan memberikan resolusi tinggi pada pengukuran
Kekurangan:
·
Latar belakang kimia yang tinggi menetapkan batas deteksi
·
Sulit untuk membedakan senyawa
kimia dengan berat molekul rendah
·
Analit harus larut
dalam matriks cair
4.
Field Desorption (FD)
Sampel disimpan ke emitor
dan emitor akan membiaska ke potensi yang lebih tinggi (beberapa kilovolt) dan arus yang melewatinya melalui emitor untuk memanaskan filamen. Spektrum massa diperoleh sebagai arus
emitter yang secara bertahap akan
meningkat dan sampel
akan diuapkan dari emitor ke fase gas. Molekul-molekul
analit yang terionisasi
oleh elektron tunneling di ujung 'whiskers'
emitor. Karakteristik ion positif yang dihasilkan adalah ion molekul
radikal dan spesies cationattached seperti [M
+ Na] + dan [M-Na] +. Dan yang terakhir akan dihasilkan selama desorpsi ion logam alkali hadir
dalam analit.
Keunggulan:
·
Spektrum massanya sederhana, biasanya satu spesies ion
molekul atau molekul-seperti per senyawa.
·
Sedikit atau tidak ada bahan
kimia pada latar belakang
·
Bekerja dengan baik untuk molekul
organik kecil, organometallics, berat molekul rendah
·
polimer dan beberapa fraksi petrokimia
Kekurangan:
·
Sensitif terhadap kontaminasi logam alkali dan sampel overloading
·
Emitor relatif rapuh
·
Analisisnya relatif lambat karena arus
emitor meningkat
5.
Electrospray Ionization (ESI)
Larutan sampel disemprotkan di perbedaan potensial
tinggi (beberapa kilovolt) dari jarum ke sebuah lubang dalam
antarmuka. Panas dan aliran
gas digunakan untuk ion desolvate yang ada
dalam larutan sampel. Ionisasi elektrospray dapat menghasilkan ion multiply yang dibebankan dengan jumlah
beban yang cenderung meningkat dengan meningkatnya berat molekul.
Keunggulan:
·
Baik untuk dibebankan, senyawa polar atau
dasar
·
Pendeteksian massa senyawa yang
tinggi pada massa-untuk-biaya rasio yang
mudah
ditentukan oleh spektrometer massa yang paling (m/z biasanya kurang dari 2000 hingga 3000).
ditentukan oleh spektrometer massa yang paling (m/z biasanya kurang dari 2000 hingga 3000).
·
Metode terbaik untuk menganalisis senyawa multiply
·
Latar belakang kimia yang sangat rendah menyebabkan batas
deteksi yang sangat baik
·
Dapat mengendalikan atau tidak adanya fragmentasi dengan mengendalikan potensi antarmuka lensa
·
Kompatibel dengan MS/MS metode
Kekurangan:
·
Spesies multiply dibebankan
membutuhkan interpretasi dan transformasi
matematika (kadang-kadang bisa sulit)
·
Dilengkapi dengan APCI. Tidak baik untuk bermuatan, non-dasar, senyawa dengan polaritas (egsteroids)
·
Sangat sensitif terhadap kontaminan
seperti logam alkali atau senyawa utama
·
Aliran ion relatif rendah
·
Hardware relatif kompleks dibandingkan dengan sumber ion lain
6.
MALDI-TOF/MS (Matrix
Assisted Laser Desorption / Ionisation-Time of Flight/Mass Spectrometry)
Metode baru yang lebih
cepat dan lengkap untuk mendeteksi senyawa hasil metabolisme seperti gula, asam
lemak, asam amino, dan senyawa organik lainnya dari jaringan hewan atau
tumbuhan. Matriks terdiri dari pengkristalan molekul. Identitas sesuai
senyawa matriks ditentukan sampai batas
tertentu dengan trial dan error, tetapi didasarkan pada beberapa pertimbangan
desain molekul:
·
Matriks yang mempunyai cukup berat molekul rendah tetapi
cukup besar untuk tidak menguap selama persiapan sampel.
·
Sering bersifat asam, bertindak sebagai sumber proton
untuk mendorong ionisasi dari
analitik.
·
Memiliki penyerapan optik yang kuat, baik di UV atau jangkauan
IR.
·
Bersifat polar functionalized dengan kelompok,
sehingga penggunaannya dalam larutan
berair.
Keunggulan: Cepat dan dapat
menentukan secara tepat berat molekul
Kekurangan:
·
Memerlukan analisa massa yang kompatibel dengan teknik ionisasi berpulsa
·
tidak mudah kompatibel dengan LC / MS
·
Sinar laser tidak hanya menghasilkan ion dari molekul
yang dianalisa akan tetapi juga membentuk ion-ion dengan berat molekul kecil
(<500 Da) yang berasal dari matriks. “Disebabkan adanya pengganggu ini maka
kita tidak dapat menganalisa molekul kecil seperti senyawa metabolit yang
memerankan peran penting dalam metabolisme makhluk hidup”
nice
BalasHapus