Histolügie

Matrix assisted laser desorption ionisation.

Probe wird in Matrix (Co-Kristalisation) mit kurzen UV-Laserimpulsen 3-5ns, 337nm, 107W/cm2 beschossen.

Mechanismus: Kombination aus Desorption und Ionisierung. Wahrscheinlich durch sehr schnelle Relaxation der Anregungsenergie aus den Matrixmolekülen ins Festkörpergitter.

Produktion von M+H, M+Na, M+K, M-H

Optimale Massenauflösung: Laserenergie nahe Schwellenergie für Ionisierung.

Matrix schützt den Analyt.

besteht aus aromatischen Verbindungen (Doppelbindungen), da diese viele Energie absorbieren können und den Analyten schützen.

4 parallel hyperbolische Stabelektroden an die Gleich- und Wechselstrom angelegt wird.

Durch die wechselnde Ladungsfelder entstehen, lassen Ionen in kreisförmigen Bahnen passieren.

Nur Ionen mit bestimmter m/z ratio können passieren und erreichen den Detektor. Auflösung maximial 5000.

Ist ein Analysator von dem es 2 Typen gibt. Die Lineare Ionenfalle und die 3D Ionenfalle.

Der Analysator hat eine niedrige Auflösung, die mit der Geschwindigkeit abnimmt. Mehrfache Fragmentierung (MS3, MS4, MSn) sind möglich, daher gut für Identifizierung.

Der Ion Trap Analyzer hat keinen grossen linearen Bereich, daher suboptimal für Quantifizierung, ist aber Preisgünstig.

Ionen tiefer Konzentration können in der Ionenfalle Akkumuliert werden und dann zusammen zur Detektion geschickt werden. Der Auswurf kann axial oder radial erfolgen. Ionen im Quadrupol langsam, wodurch der Ionenstrom erliegt. Trapping Potential in der z-Achse. Für das Kühlen der Ionenfalle wird inertes Puffergas verwendet.

Ionenfallen leiten, akkumulieren und setzen Ionen wieder selektiv frei.

Auch als Quadrupol Ionenfalle oder Paul Trap bekannt.

Endkappenelektroden sind miteinander verbunden. Eine Ringelektrode ersetzt die Quadrupolstäbe. Durch Spannungen werden gewisse m/z Bereich gezielt stabil gehalten. Ionen werden durch Puffergas (He) thermalisiert. Coulombsche Abstossung beschränken die Füllung der Falle. Nicht sehr gut geeignet für quantitative Messungen.

Ionenfalle ohne Magneten oder Rf-Anregung. Detektion Frequenzen die indirekt zur Masse proportional sind. Umwandlung mittels Fourier Transformation. Elektrostatische Felder zwingen Ionen auf kreisförmige Bahnen um zentrale Spindelelektrode. Die Bewegung wird dann von äusseren Elektroden detektiert. Sehr hohe Auflösung.

Time of Flight. Ionen werden im elektrischen Feld beschleunigt und treffen zu unterschiedlichen Zeiten auf den Detektor. Unterschiedliche m/z führen zu verschiedenen Geschwindigkeiten. Schwerer Ionen brauchen länger als leichtere.

m/z ist proportional zur Flugzeit t².

Typische Flugzeiten im µsekunden-Bereich.

Im Aufbau gibt es das lineare Flugrohr und das Flugrohr mit Reflektor das Fehler in der Flugzeit ausgleicht und die Auftrennung verbessert.

• Abschirmungseffekt der Ionen.
• Dispersion durch Coulomb-Abstossung.
• Dispersion durch Kollision der Ionen.
• Zeitdispersion.
• Zeitunterschied mit der zwei identische Ionen in der Dauer eines Laserpulses bei MALDI gebildet werden, bleibt konstant während der gesamten Flugzeit.
• Raumdispersion.
• Ionen werden an unterschiedlichen Orten der Ionenquelle gebildet.
• Energiedispersion.
• Ionen besitzen Energieverteilung nach Ionisierungsprozess.

Metastabile Ionen sind Ionen die nach der Beschleunigung aus der Ionenquelle in der feldfreien Region zerfallen, bevor sie zum Detektor gelangen.

Metastabile Fragmentierung oder post source decay PSD.

In einem linearen TOF können metastabile  Ionen nicht vom ursprünglichen Precursor Ion unterschieden werden, da ihre Geschwindigkeit unverändert bleibt.

Alle gebildeten Ionen werden Detektiert = hohe Sensitivität.

Die einzige Totzeit ist die Zeit zwischen den Laserpulsen.

Ion schlägt aus Metaldynode Elektron heraus. Elektronenkaskade mittels weiterer Dynoden. Messbares elektrisches Signal.

Milionen von Mikrometer kleinen Electron Multiplier (EM) auf einer Platte. Meist mehrere MCP hintereinander angeordnet.

Detektion grosser oder wenig beschleunigter Massen. Beschleunigung kurz vor der ersten Dynode schlägt mehr Elektronen aus der ersten Dynode.

3 Quadrupole in Serie geschalten.

zweiter Quadrupol als Stosskammer. Q1 und Q3 sind Massenfilter.

Verschiedenste QQQ Scantechniken.

• Stationäre (ruhende) Phase: festes, poröses, oberflächenaktives Material.
• Mobile (strömende) Phase: Gas oder Flüssigkeit.
• Retention: Wechselwirkung einzelner Probenkomponenten mit der stationären Phase (verschieden starkes zurückhalten von Teilchen).
• Elution: Herausspülen der Probenkomponenten. 

• Ordinate: Signal (z.B. UV-Absorbtion)
• Abszisse: Zeit
• Peaks entsprechen den registrierten Analyten
• Zeit: qualitatives Merkmal
• Peakhöhe bzw. Peakflächen: quantitative Merkmale

• Begründer Mikhail Semyonovich Tsvet, 1903
• Trennung von Chlorophyllen aus Braunalgen an CaCo3.
• Petrolether und Alkohol als mobile Phase
• Wortbedeutung: Chroma = Farbe, graphein = schreiben

• Analytische Chromatographie
  • Nachweis von Stoffen und deren Konzentration
• Präparative Chromatographie
  • Isolierung von Stoffen zur weiteren Verwendung

Zu analysierende Substanzmischung/ Probe

Flüssigkeit oder Gas, enthält Gemisch von Analyten, bewegt sich an stationären Phase vorbei.

Unbewegte feste oder flüssige Substanz an der durch Wechselwirkungen Trennung stattfindet.

Eindringen von kleinen Probenmoleküle in Partikelporen. 

das was aus der Säule läuft

Herauslösen/ Verdrängen von absorbierten Stoffen durch kontinuierliche Zugabe von Lösungsmitteln.

Verzögerter Durchfluss von Substanzen des Gemisches durch Wechselwirkungen. 

Matrixverlust der Chromatographiesäule

Lösungsmittelgemisch bleibt gleich

Lösungsmittelgemisch wird im Laufe der Elution geändert, schrittweise (Stufengradient) oder kontinuierlich (linearer Gradient).