CÁC THÀNH PHẦN ION HÓA HỌC
- Chọn lọc ion
Khi một đoạn ion giám sát ion (Selected ion monitoring , SIM) được lựa chọn đưa vào phương pháp thiết bị, chỉ những khối lượng được theo dõi bởi khối phổ kế khối lượng. Ưu điểm của SIM là do thiết bị chỉ tìm kiếm một số lượng nhỏ các đoạn (ví dụ ba mảnh) ở mỗi lần quét, giới hạn giám sát của nó thấp hơn. Có thể quét nhiều lần trong một giây. Vì chỉ có một vài mẩu quan tâm khối lượng được giám sát, điển hình can thiệp thấp, và để xác nhận thêm khả năng của một kết quả dương tính, điều tương đối quan trọng là so sánh các tỷ lệ ion của các đoạn ion khác nhau với các chuẩn tham chiếu đã biết.
- Loại hình ion hóa
Sau khi phân tử đi qua cột, nó chảy qua đường kết nối vào khối phổ kế và sau đó được ion hoá bằng nhiều phương pháp khác nhau, chỉ sử dụng một trong các phương pháp này mỗi lần. Một khi mẫu đã bị phân mảnh, nó sẽ được theo dõi. Sự phát hiện diode đôi electron thường được sử dụng. Diode nhân điện tử chuyển đổi các khối ion hóa thành các tín hiệu điện và đo chúng. Công nghệ ion hóa không dựa vào việc sử dụng quét toàn bộ hoặc SIM.
- Ion hóa điện tử
Cho đến nay, quá trình ion hóa phổ biến nhất có thể là quá trình ion hóa tiêu chuẩn (electron ionization, EI, tức là ion hóa electron). Các phân tử đi vào MS (nguồn trong đó là bẫy ion của bẫy tứ cực hay bẫy ion MS), nơi chúng bị bắn phá bởi các electron phát ra bởi dây tóc. Các dây tóc ở đây không phải là rất giống với sợi tóc trong một bóng đèn tiêu chuẩn. Các electron phân mảnh các phân tử theo những cách cụ thể, có khả năng tái tạo. Kỹ thuật ” ion hóa cứng” này tạo ra nhiều mảnh m / z, và nếu vẫn còn hiện diện, rất ít loài gần với đơn vị khối lượng phân tử. Những chuyên gia khối phổ nào gọi là “ion hóa cứng” là việc sử dụng bắn phá electron điện tử, và cái gọi là “proton hóa mềm” là sự giới thiệu của các va chạm khí và phân tử để tính các phân tử. Mô hình phân tử phụ thuộc vào năng lượng của các electron được áp dụng cho hệ thống, điển hình là 70 eV (electron volt). Việc sử dụng 70 eV tạo điều kiện thuận lợi cho việc so sánh các khối phổ được tạo ra với khối phổ lượng chuẩn được cung cấp bởi phần mềm thư viện của nhà sản xuất hoặc phần mềm thư viện do Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ cung cấp (the National Institute of Standards NIST-USA). Tìm kiếm của thư viện sử dụng thuật toán phù hợp như kết hợp dựa trên xác suất và chấm điểm dựa trên sản phẩm. Nhiều cơ quan phương pháp tiêu chuẩn và các nhà sản xuất dụng cụ: đã viết các phương pháp kết hợp được sử dụng trong các phương pháp phân tích NIST, Wiley, AAFS, thư viện khối phổ bao gồm phạm vi tìm kiếm hợp chất
- Hóa học ion hóa
Trong khối phổ hóa học, một loại khí, thông thường là mêtan hoặc ammonia, được đưa vào một khối phổ kế. Theo kỹ thuật đã chọn (CI dương (chemical ionization ion hóa hóa học) hoặc CI âm), thuốc thử sẽ tương tác với các electron và chất phân tích gây ra sự ion hóa “mềm” của phân tử quan tâm. Việc ion hóa hóa nhẹ sẽ dẫn đến phân đoạn phân tử thấp hơn so với ion hóa hóa cứng. Một trong những lợi ích chính của việc sử dụng hóa học ion hóa là sản xuất các mảnh khối lượng tương ứng chặt chẽ với trọng lượng phân tử của chất phân tích được quan tâm.
- Ion hóa học
Ion hóa hóa học dương (Positive Chemical Ionization , PCI), khí phản ứng sẽ tương tác với phân tử mục tiêu, thường là khi trao đổi proton. Điều này sẽ tạo ra một lượng tương đối lớn các loại này. Ion hóa hóa học âm bản (Negative Chemical Ionization , NCI), khí gas tinh khiết làm giảm sự va chạm của các electron tự do với các chất phân tích mục tiêu. Năng lượng giảm này thường gây ra những mảnh vỡ lớn không còn bị phá vỡ, duy trì lượng lớn.
Mục đích ban đầu của việc phân tích công cụ là định lượng một chất. Điều này đạt được bằng cách so sánh nồng độ tương đối của các khối nguyên tử trong phổ kết quả. Có thể đạt được phân tích định lượng theo hai phương pháp. So sánh và phân tích ab initio. Chìa khóa để phân tích so sánh là so sánh khối phổ của chất phân tích thu được với khối phổ trong thư viện và liệu có một dải của mẫu có các đặc tính giống như vật liệu trong thư viện hay không. Sự so sánh này được thực hiện tốt nhất bởi một máy tính vì nhiều biến dạng thị giác do thay đổi quy mô. Máy tính cũng có thể tương quan nhiều dữ liệu hơn (ví dụ thời gian lưu giữ được xác định bằng sắc ký khí) để có được kết quả chính xác hơn.
Một phương pháp khác là đo chiều cao đỉnh tương đối của mỗi khối phổ. Trong phương pháp này, đỉnh khối phổ cao nhất được xác định là 100%, và các đỉnh khác được vẽ lên tương ứng với chiều cao của chúng tương đối so với đỉnh cao nhất. Tất cả các đỉnh cao hơn 3% chiều cao tương đối được đánh dấu. Tổng khối lượng của hợp chất chưa biết thường được xác định bởi đỉnh mẹ. Tổng giá trị khối lượng của đỉnh mẹ được điều chỉnh theo công thức hóa học của nguyên tố chứa trong hợp chất. Đối với các nguyên tố có nhiều đồng vị, các mẫu đồng vị trong phổ có thể được sử dụng để xác định các nguyên tố có mặt. Một khi công thức được kết hợp với quang phổ, cấu trúc phân tử và liên kết có thể được xác định, và phải phù hợp với các đặc tính của biểu ghi GC-MS. Thông thường, việc xác định này được thực hiện tự động bởi chương trình được trang bị công cụ cung cấp một danh sách các thành phần có thể có trong mẫu.
Phân tích “đầy đủ” phân tích tất cả các đỉnh trong dải phổ. Ngược lại, giám sát ion chọn lọc (selective ion monitoring, SIM) chỉ theo dõi các đỉnh liên kết với một chất cụ thể. Phương pháp này dựa trên giả định rằng một tập hợp các ion là một đặc tính của một hợp chất đặc biệt tại thời điểm duy trì cụ thể. Đây là phương pháp phân tích nhanh và hiệu quả, đặc biệt nếu nhà phân tích có một số thông tin có thể dự đoán được về mẫu hoặc đơn giản chỉ tìm kiếm một số chất cụ thể. Khi lượng thông tin ion thu được trong một pic sắc ký khí thu được giảm, độ nhạy của phân tích tăng lên. Do đó, phân tích SIM có thể đáp ứng việc phát hiện một lượng nhỏ hơn của hợp chất, nhưng mức độ chắc chắn về kết quả đo của hợp chất sẽ giảm.
