يعتبر قياس الطيف الكتلي – الكروماتوغرافيا السائلة طريقة كيميائية تحليلية لتحديد المواد وتقديرها وتحليلها. تسمح هذه الطريقة بتحديد بنية الجزيئات غير المعروفة من خلال التجزئة. على غرار الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء ، يستفيد مطياف الكتلة الكروماتوغرافيا السائلة من الجاذبية المتأصلة للمادة إلى الطور المتحرك والمرحلة الثابتة. أثناء مرور العينة مع تدفق المذيب ، تمر العينة عبر عمود التحليل وأثناء ذلك ، يتم فصل المركبات المختلفة عن بعضها البعض. ثم يتم تمرير المركبات المفصولة من خلال كاشف الكتلة. ثلاثة من أكثر طرق التأين شيوعًا لتأين العينة هي التأين بالرش الكهربائي (ESI) ، والتأين الكيميائي عند الضغط الجوي ، والتأين الضوئي عند الضغط الجوي. في كل من طريقتين ESI و APCI ، يتم إجراء التأين عند الضغط الجوي. الفرق بين الطريقتين هو فقط في طريق التأين. محلل الكتلة هو جزء آخر يستخدم لفصل الأيونات وفقًا لنسبة الكتلة إلى الشحنة (m / z) بناءً على خصائص سلوكها في المجال الكهربائي أو المجال المغنطيسي. تشمل أجهزة تحليل الكتلة الأكثر شيوعًا رباعي القطب ، ومصيدة الأيونات ، ووقت الرحلة ، والتي حققت تحسينات كبيرة على مدار العقد الماضي لتكون متوافقة مع مصادر التأين.

تتضمن هذه المقالة العناوين التالية:

1 المقدمة

2- الأجهزة

3- عملية التحليل

4- فصل HPLC

5- التحديد بمطياف الكتلة

6- أيون

  1-6- مصدر التأين بالرش الكهربائي

  6-2- التأين الكيميائي عند الضغط الجوي

  3-6- التأين الضوئي عند الضغط الجوي

7- أجهزة تحليل الكتلة

  1-7- محلل رباعي

  2-7- محلل كتلة وقت الرحلة

  3-7- محلل كتلة مصيدة الأيونات

8- الخاتمة

1-المقدمة

 مقياس الطيف الكتلي للسائل هو طريقة تجمع بين قدرة الفصل العالية للكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء مع قدرة الكشف عن قياس الطيف الكتلي. تفصل طريقة HPLC المركبات الكيميائية باستخدام الطريقة اللونية المعتادة على العمود. عادةً ما تكون طريقة الكروماتوغرافيا المستخدمة هي طريقة الطور العكسي ، حيث ترتبط المستقلبات بالعمود من خلال تفاعلات كارهة للماء في وجود مذيب محب للماء (على سبيل المثال ، الماء) ثم يتم التصفية التتابعية باستخدام مذيب أكثر كارهة للماء (ميثانول أو أسيتونتريل ). عندما تغادر المستقلبات نهاية العمود ، فإنها تدخل كاشف الكتلة حيث تتم إزالة المذيب وتتأين المستقلبات. يجب تأين المستقلبات لأن أجهزة الكشف تعمل فقط مع الأيونات ولا تكتشف الجزيئات المحايدة. تتطاير الأيونات عبر حجرة التفريغ ، لذا فإن إزالة المذيبات أمر بالغ الأهمية في الخطوة الأولى. بعد ذلك ، يقوم كاشف الكتلة بمسح الجزيئات بناءً على كتلتها ، ويتم إنشاء طيف عالي الدقة ويفصل الأيونات ذات الكتل المختلفة عن بعضها البعض [1-5].

الكاشفات الشائعة في فصل الكروماتوغرافيا السائل هي كاشفات معامل الانكسار ، والكهروكيميائية ، وكاشفات التألق والأشعة فوق البنفسجية (UV-Vis). تولد بعض هذه الكواشف بيانات ثنائية الأبعاد ، مما يعني أن البيانات تمثل قوة الإشارة بمرور الوقت. تقوم الكاشفات الأخرى ، مثل كاشفات الفلورة ومجموعة الصمام الثنائي (UV-Vis) ، بإنشاء بيانات ثلاثية الأبعاد. لا تلتقط البيانات ثلاثية الأبعاد قوة الإشارة فحسب ، بل تلتقط أيضًا البيانات الطيفية في أي وقت. يوفر مطياف الكتلة أيضًا بيانات ثلاثية الأبعاد ، بالإضافة إلى قوة الإشارة ، فإنه يعرض أيضًا بيانات الطيف الكتلي ، والتي يمكن أن توفر معلومات مفيدة حول الوزن الجزيئي ، والهيكل ، والطبيعة ، والكمية ، ونقاء العينة (الشكل 1) .

تعطي بيانات مقياس الطيف الكتلي ميزة خاصة للكشف تزيد من يقين دقة النتائج الكمية والنوعية للتحليل. قياس الطيف الكتلي هو طريقة ذات نطاق تحليلي واسع ، والذي يتضمن الإنتاج والفصل اللاحق والكشف عن الأنواع المشحونة ، والتي يتم اختصارها كـ LC-MS. يظهر منظر لجهاز LC-MS في الشكل (2).

يقوم كاشف الكتلة بتحليل جميع المركبات التي لا تحتوي على Chromophore مناسب ، كما يكتشف جيدًا المركبات التي لا تحتوي على قمم منفصلة تمامًا ؛ وبالتالي ، فإنه يقلل من الحاجة إلى كروماتوغرافيا كاملة ومثالية (الشكل 3).

تكمل بيانات مقياس الطيف الكتلي البيانات المأخوذة من أجهزة الكشف الأخرى في الكروماتوغرافيا السائلة. في حين أن مركبين قد يكون لهما أطياف الأشعة فوق البنفسجية المتطابقة أو أطياف الكتلة المماثلة ، فمن غير المعتاد أن تكون الأشعة فوق البنفسجية وأطياف الكتلة متطابقة. يمكن استخدام مجموعتين من البيانات لتحديد الطبيعة بشكل موثوق وتحديد كمية المركبات. تتمتع بعض أجهزة قياس الطيف الكتلي بالقدرة على إجراء عدة خطوات لقياس الطيف الكتلي على عينة واحدة. يمكن لمقاييس الطيف هذه أن تخلق طيفًا جماعيًا حيث يتم اختيار أيون معين في الطيف ويتم تجزئة هذا الأيون مرة أخرى لإنشاء طيف كتلي آخر ، ويمكن تكرار هذه العملية مرارًا وتكرارًا. يمكن لمقاييس الطيف هذه أن تفتح جزيءًا معقدًا قطعة قطعة وتحدد بنيته في النهاية [6-9]. في هذه المقالة ، تتم مناقشة المبادئ والمفاهيم الأساسية لـ LC-MS (بما في ذلك المصادر الأيونية ومحللات الكتلة) ، وفي الجزء الثاني من المقالة ، ستكون أنواع أجهزة الكشف وتطبيقات هذه الطريقة في مختلف فروع العلم مناقشة.

2- الجهاز (Apparatus)

تم تصميم مطياف الكتلة لفصل الأيونات من حيث قيم نسبة الكتلة إلى الشحنة (m / z). في مطياف الكتلة ، يتم فصل الأنواع المشحونة الناتجة أثناء عملية التأين في مصدر الأيونات باستخدام محلل الكتلة ثم يتم الكشف عنها بواسطة أجهزة الكشف المناسبة. العاملان الرئيسيان في هذه العملية هما مصدر الأيونات الذي ينتج الأيونات ومحلل الكتلة الذي يفرز الأيونات. تُستخدم أنواع مختلفة من مصادر الأيونات للاستخدام في الكروماتوغرافيا السائلة لقياس الطيف الكتلي ، وكل منها فعال لفئة معينة من المركبات. وبالمثل ، هناك العديد من أجهزة تحليل الكتلة ، لكل منها مزايا وعيوب اعتمادًا على نوع المعلومات المطلوبة.

كان الكثير من التقدم في LC-MS على مدى السنوات العشر الماضية في تطوير مصادر الأيونات والطرق التي تؤين جزيئات التحليل وتفصل الأيونات الناتجة عن الطور المتحرك. في أجهزة LC-MS المبكرة ، لم يتم فصل الطور المتحرك عن جزيئات التحليل ، أو تم القيام بذلك قبل التأين. يتم بعد ذلك تأين جزيئات التحليل داخل مطياف الكتلة في ظل ظروف الفراغ ، وغالبًا ما يتم استخدام التأين الإلكتروني. كانت هذه العملية ناجحة فقط لعدد محدود من المركبات. بشكل كبير ، أدى ظهور التأين عند الضغط الجوي إلى زيادة عدد المركبات التي يمكن تحليلها بنجاح بواسطة LC-MS. في هذه الطريقة ، يتم تأين جزيئات التحليل أولاً عند الضغط الجوي ثم يتم فصل الأيونات التحليلية ميكانيكيًا وكهربائيًا عن الجزيئات المحايدة. طرق التأين الشائعة هي التأين بالرش الكهربائي ، التأين الكيميائي عند الضغط الجوي ، التأين الضوئي عند الضغط الجوي [11-15]. في الشكل (4) يظهر منظر لأجزاء مختلفة من جهاز LC-MS. الأجزاء الرئيسية لمطياف الكتلة هي مصدر أيون الغلاف الجوي ونظام الفراغ والكاشف. في ما يلي ، تم ذكر كل قسم من هذه الأقسام.

1. مصدر التأين: يتم رش المحلول الذي تمت إزالته من جهاز HPLC في غرفة ذات ضغط جوي ، وخلال عمليات مختلفة اعتمادًا على نوع مصدر التأين ، يتم إنتاج أيونات التحليل في هذه الخطوة.
2. مخروط التلامس: هو عبارة عن صفيحة مخروطية الشكل مع فتحة لدخول العينة ، والتي تختار بشكل انتقائي أيونات الطور الغازي للعينة وتقلل من دخول حمل الغاز الزائد إلى نظام التفريغ لأجهزة تحليل الكتلة.
3. محلل رباعي القطب: جهاز يستخدم المجالات الكهربائية لفصل الأيونات وفقًا لنسبة الكتلة إلى الشحن (m / z) ويمرر الأيونات على طول المحور المركزي لأربعة أقطاب رباعية الأقطاب موضوعة على التوازي.
4. حجرة الكسر: الأيونات الخارجة من محلل الكتلة الأول ، والتي تم تسريعها باستخدام إمكانات مختلفة ، يتم تكسيرها بضرب جزيئات الغاز الخاملة مثل الهيدروجين والنيتروجين والأرجون.
5. محلل رباعي القطب: جهاز يستخدم المجالات الكهربائية لفصل الأيونات وفقًا لنسبة الكتلة إلى الشحن (m / z) ولها نفس أداء رباعي القطب المذكور في (3).
6. الكاشف: بعد إنتاج وفصل الأيونات ، يجب الكشف عن الأيونات وتحويلها إلى رسائل قابلة للاستخدام. تعد مكبرات الصوت الإلكترونية والدينودات والصمامات الثنائية الضوئية واللوحات متعددة القنوات أنظمة كشف تُستخدم على نطاق واسع في معظم أجهزة قياس الطيف الكتلي المتقدمة.
7. نظام الفراغ: تتطلب أجهزة تحليل الكتلة مستويات فراغ عالية جدًا لتعمل في ظل ظروف فعالة ويمكن التنبؤ بها. تشتمل أنظمة التفريغ لمعظم أدوات LC-MS المتقدمة على غرفتي تفريغ أو أكثر يتم ضخهما بشكل مختلف وفصلهما بواسطة حواجز أو لوحات فتحة ذات تصميمات مختلفة اعتمادًا على الشركة المصنعة للأداة.

3- عملية التحليل

يتم إجراء التحليل في LC-MS في عدة خطوات ، والتي تمت مناقشتها أدناه. في الخطوة الأولى ، يتم فصل مركبات العينة بواسطة عمود HPLC ويتم توزيع المادة التحليلية بين الطور المتحرك (المذيب) والمرحلة الثابتة. تعتمد آلية التثبيط والفصل على نوع الكروماتوغرافيا التي يتم إجراؤها ويمكن أن تكون تفاعلًا كارهًا للماء والتبادل الأيوني وطرق الطور العكسي. بعد ذلك ، يتم رش العينات المفصولة في مصدر الأيونات وتحويلها إلى أيونات غازية عند الضغط الجوي. تتم إزالة معظم الطور المتحرك في هذه الخطوة وتدخل الأيونات المنتجة إلى أجهزة تحليل الكتلة للفصل. في الخطوة التالية ، يتم استخدام أجهزة تحليل الكتلة لفرز الأيونات وفقًا لنسبة الكتلة إلى الشحنة. تشمل الأنواع الشائعة من أجهزة تحليل الكتلة أجهزة التحليل الرباعي ، ووقت الرحلة ، ومحللات مصيدة الأيونات. يمكن استخدام أجهزة تحليل الكتلة لتصفية أيون بنسبة كتلة إلى شحن محددة أو لمسح جميع الكتل في العينة بالكامل.

يستخدم الكاشف لحساب الأيونات التي تم الحصول عليها من محلل الكتلة وأيضًا تضخيم الرسالة التي تنتجها كل من الأيونات.من بين الكاشفات المستخدمة على نطاق واسع ، يمكننا أن نذكر كاشف مُحسِّن الإلكترون ، وكاشف دينود ، وكاشف لوحة متعدد القنوات . يتم إجراء جميع التحليلات الجماعية وتحديد الهوية في فراغ عالي. ينمو استخدام LC-MS في العديد من المجالات التطبيقية للعلوم التحليلية بسرعة.

4- فصل HPLC

لتحليل HPLC ، يجب أولاً إذابة المادة التحليلية في الطور المتحرك ، ثم يتم تحليل العينات عبر نطاق قطبية عريض يتضمن عينات أيونية. أيضًا ، لا يوجد حد للكتلة في تحليل HPLC ، مما يسمح بتمكين البروتينات ذات الجزيئات الجزيئية بحيث يمكن تحليل البروتينات التي يبلغ وزنها الجزيئي عدة آلاف من الدالتون باستخدامه ، على الرغم من أن قابلية الذوبان في المرحلة المتنقلة يمكن أن تحد من تحليل العديد من الجزيئات الكبيرة (الشكل 5). لتحضير عينات HPLC ، يتم تحضيرها في الطور المتحرك أو في مذيب بنسبة مئوية من المذيب العضوي أقل من الطور المتحرك ، ويتم حقن حجم من 1-50 لتر من العينة في الجهاز.

5-  التحديد بمطياف الكتلة

يتيح مطياف الكتلة تحديد مركبات معينة وهيكلها من خلال تفسير طيفها الكتلي بالاقتران مع التحليل الأولي ، بالإضافة إلى حساسيته العالية ، فإنه يسمح أيضًا بتحديد كميات صغيرة من العينات بتركيزات  ppb. أيضًا ، انتقائية عالية تغطي مجموعة واسعة من التحليلات.

6 -أیون

التأين هو العملية التي يتم من خلالها نقل الإلكترونات أو إضافتها إلى الذرات والجزيئات لإنتاج الأيونات. يمكن أن يتم الشحن عن طريق إضافة ذرات أو جزيئات مشحونة مثل البروتونات (H +) إلى جزيئات أخرى. يتم إجراء التأين في جهاز LC-MS باستخدام مجالات كهربائية قوية وعند الضغط الجوي (API) في الطور الغازي أو الطور الكثيف (السائل) (الشكل 6). من بين طرق التأين الأكثر شيوعًا في LC-MS ، يمكن ذكر ما يلي:

• التأين بالرش الكهربائي.

• التأين الكيميائي عند الضغط الجوي.

• التأين الضوئي عند الضغط الجوي.

في التأين بالرش الكهربائي ، يتم إجراء التأين في الطور الكثيف (السائل) ، وفي التأين الكيميائي عند الضغط الجوي والتأين الضوئي عند الضغط الجوي ، يتم إجراء التأين في الطور الغازي. في التأين عند الضغط الجوي ، تتم إزالة المذيب ويتم تنفيذ خطوة التأين في مصدر التأين.

1-6-  مصدر التأين بالرش الكهربائي

قبل أن تصل العينات إلى مطياف الكتلة ، يجب أن تتأين المواد التحليلية. في هذه الخطوة ، يتم رش العينة بعد فصل HPLC في مصدر الأيونات ، وهو عبارة عن حجرة ذات مجال إلكتروستاتيكي قوي ويتدفق فيها غاز تجفيف بدرجة حرارة عالية. في طريقة الرش الكهربائي ، يكون غاز التجفيف عبارة عن غاز خامل تبلغ درجة حرارته حوالي 200-300 درجة مئوية. هذا الغاز مسؤول عن تبخر الطور المتحرك مع المواد التحليلية وجميع المواد المضافة إليها. في نظام الرش الكهربائي ، يدخل تيار الإخراج من اللوني السائل إلى مسبار الرش الكهربائي ، وهو عبارة عن أنبوب شعري من طبقتين ويتدفق غاز النيتروجين في طبقته الخارجية. تتسبب هذه المجموعة في تحويل السائل الناتج إلى قطرات معلقة دقيقة. يوجد ثقب بالقرب من مسبار الرش يتم من خلاله سحب الأيونات المتكونة إلى مطياف الكتلة (الشكل 7).

يساعد فرق الجهد بين رأس prob واللوحة المعدنية حول الفتحة على سحب القطرات المعلقة الدقيقة التي تم إنشاؤها في محلل الكتلة. يتسبب المجال الكهروستاتيكي في غرفة التأين في انتقال الجسيمات المشحونة إلى سطح القطيرات ، وفي الوقت نفسه ، تتم إزالة معظم المذيب في الطور المتحرك بسبب غاز النيتروجين الساخن الذي يتم نفخه في الغرفة. يؤدي هذا إلى أن تصبح القطرات أصغر حجمًا ويؤدي إلى تراكم الكثير من الشحنة على الجسيم ذي الكتلة المنخفضة جدًا ، ويؤدي التنافر بين هذه الشحنات التي تراكمت على السطح إلى تفكك القطرات وجعلها أصغر. تؤين هذه العملية التحليلات باستمرار ثم يتم سحب الأيونات إلى محلل الكتلة بسبب اختلاف الجهد في مصدرالأيونات.

2-6- الكيميائي عند الضغط الجوي

في التأين الكيميائي عند الضغط الجوي ، يتم استخدام تفاعلات إزالة المذيبات التحليلية ونقل الشحنة في مرحلة البخار لإنتاج أيونات التحليل في مرحلة البخار. في التأين الكيميائي عند الضغط الجوي ، يتم رش الطور المتحرك الخارج من HPLC في غرفة محاطة بتيار من الغاز الساخن الخامل باستخدام أنبوب شعري مشابه لذلك المصمم في مصدر التأين بالرش الكهربائي (الشكل 8) ، ولكن على عكس مصدر أيون بالرش الكهربائي ، لا يتم تطبيق أي جهد على مسبار البخاخ. يوجد داخل الحجرة الساخنة وبالقرب من مسبار الرش قطب كهربائي ذو إمكانات عالية وبتفريغ كهربائي يؤين الجزيئات المحيطة به ، والتي تكون في الغالب أبخرة من الطور المتحرك الخارج من HPLC (S) هم ، بدورهم ، يؤينون أيونات التحليل (M) في الطور الغازي من خلال التأين الكيميائي.

طريقتا ESI و APCI كلاهما طريقتان تأين ناعمان ، وهذا التعيين يعني أنه أثناء عملية إنتاج الأيونات ، يتم نقل كميات صغيرة من الطاقة إلى الأيونات ، ونتيجة لذلك ، لا يتم تقسيم الأيونات المتكونة إلى أيونات كتلة صغيرة ؛ لذلك ، فإن الطيف الكتلي الناتج ، الذي يعتمد غالبًا على نوع المادة التحليلية وتقاربها مع البروتونات ، والتي يمكن أن تكون أكثر أو أقل من المذيب ، يتضمن أيونات جزيئية كاذبة [M + H] ⁺ أو ^– [HM] أو عن طريق إضافة أيونات في شكل أيونات جزيئية كاذبة ، لأنها ستكون [M + Na] ⁺.

3-6- التأين الضوئي عند الضغط الجوي

طريقة APPI هي طريقة تكميلية لطريقة التأين ESI و APCI ، والتي وسعت نطاق التحليلات المؤينة عند الضغط الجوي. يستخدم APPI على نطاق واسع في تحليل المركبات التي لا تتأين بسهولة باستخدام ESI و APCI ، مثل المركبات غير القطبية أو منخفضة القطبية (تحليل الهيدروكربونات العطرية/ Aromatic hydrocarbons متعددة الحلقات).

في طريقة APPI ، يتم تنفيذ عملية التأين عن طريق تعريض القطرات المرشوشة لإشعاع الفوتون (الشكل 9). في هذه الطريقة ، حيث يتم التأين في الطور الغازي ، يتم استخدام مصباح الكريبتون لإنتاج الفوتونات ، ويتم تحديد مستويات طاقته بعناية للحصول على أكبر قدر من التأين للتحليل وأقل تأين للمذيبات مثل الماء والميثانول والأسيتونيتريل . يوضح الرسم البياني أدناه مدى ملاءمة التحليل من حيث الوزن الجزيئي والقطبية واختيار نوع مصدر الأيونات (الشكل 10).

7- أجهزة تحليل الكتلة (Mass analyzers)

بعد تأين المواد التحليلية في المصدر الأيوني ، يجب أن تدخل الأيونات في محللات الكتلة للفصل بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحنة.أبسط شكل من أشكال عملية تحليل الكتلة في LC-MS يتضمن فصل وترشيح أيونات أو أيونات التحليل الناتجة. من تجزئة أيونات التحليل ، الأنواع الشائعة يرتبط عدد لا يحصى من أجهزة قياس الطيف الكتلي بالكروماتوغرافيا السائلة ، وهي تختلف في الطريقة التي تفصل بها الأنواع بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحن. من بين أجهزة التحليل الشائعة ، يمكننا أن نذكر محلل الكتلة رباعي الأقطاب ومحلل كتلة مصيدة الأيونات ، حيث تستخدم أجهزة تحليل الكتلة هذه المجالات الكهروستاتيكية لفصل الكتل المحددة بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحن. محلل آخر هو محلل كتلة وقت الرحلة ، حيث يتم استخدام الفرق في وقت طيران الأيونات المتسارعة عبر مسار طويل لفصل الأيونات. بعد فصل أيونات التحليلات وكسورها ، باستخدام أجهزة تحليل الكتلة ، تدخل الأيونات المصفاة إلى الكاشف ويتم رسم الرسم البياني الناتج من نسبة كتلتها إلى نسبة الشحن وفقًا لوفرتها ، وهو أحد هذه المخططات المعروضة في الصورة أدناه. الشكل 11).

1-7-  محلل رباعي الأقطاب (Quadrupole analyzer)

في معدات تحليل الكتلة الرباعية ، تُستخدم المجالات الكهربائية لفصل الأيونات وفقًا لنسبة الكتلة إلى الشحنة. الجزء الأكثر أهمية من الأرباع الرباعية هو أربعة قضبان أسطوانية توضع اثنين في اثنين أمام بعضها البعض وتمر الأيونات على طول المحور المركزي للقضبان الأربعة المتساوية الطول التي يتم وضعها على التوازي. يتم تطبيق كل من التيار المباشر (DC) والتيار المتردد (AC) على هذه القضبان ، ويتم فصل الأيونات باستخدام التحكم في الجهد المطبق على كل زوج من المضاعفات الرباعية. بهذه الطريقة ، بالإضافة إلى التيار المتناوب المستلم ، يتلقى كل زوج من الأقطاب الكهربائية أيضًا تيارًا مستمرًا ، والذي له نفس القيمة من الناحية الكمية ، ولكن علامتهما معاكسة ؛ هذا يعني أن قطبين متقابلين لهما شحنة موجبة والقطبين الآخرين لهما شحنة سالبة. بهذه الطريقة ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي بين هذه الأقطاب الكهربائية الأربعة وعندما يدخل أيون المنطقة بين هذه الأقطاب الأربعة ، يتذبذب ويتم حذفه. وفقًا لما قيل ، إذا تم الحفاظ على جهد التيار المستمر والجهد المتناوب ثابتًا ، فإن أيونًا واحدًا محددًا له m / z المحدد سيكون قادرًا على المرور عبر المسار المستقر ، وستتمكن بقية الأيونات ذات m / z الأعلى والأدنى تنحرف وتنزع في المجال المغناطيسي في الرباعي. في الصورة (12) ، يظهر المسار المستقر لمرور الأيونات. تحدد المحاور x و y المسافة بين الأيونات ومركز القضبان. إذا كانت أقل من r0 ، يمكن للأيون المرور عبر الأرباع دون الاصطدام بها. عندما يتجاوز التذبذب r0 ، يصطدم الأيونات مع الأقطاب الكهربائية ويتم إزالتها.

2-7- محلل كتلة وقت الرحلة

في محللات TOF ، يوجد أنبوب طويل حوالي متر واحد لا يتم تطبيق أي مجال مغناطيسي أو كهربائي عليه. يتم تسريع الأيونات المنتجة في مصدر الأيونات قبل الوصول إلى TOF بواسطة لوحات التسريع (الشكل 13). في بداية هذا المسار ، تكون الطاقة الحركية لجميع الأيونات متساوية ، وعندما يتم إطلاقها في الفضاء الفارغ لمسافة متر واحد من الأنبوب ، مع الأخذ في الاعتبار أن الطاقة الحركية لجميع الجسيمات متساوية ، فإن سرعة الأخف ستكون الجسيمات أعلى من سرعة الجسيمات الثقيلة ، حيث يصل ترتيب الجسيمات إلى الكاشف من الضوء إلى الثقيل ، وفي الواقع ، يتم فصل الأيونات بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحنة الخاصة بها وتصل إلى الكاشف في أوقات مختلفة.

3-7- Ion trap mass analyzer

في هذه المحللات ، يتم استخدام قطب كهربائي حلقي بجهد متغير وقطبين محدبين يكونان نصف كروي ولديهما جهد صفري لإنتاج مجال كهربائي. في هذه الطريقة ، لاحتجاز الأيونات الموجودة في نطاق الكتلة ، يتم تطبيق جهد متناوب على القطب الكهربائي الحلقي ، ويتم الاحتفاظ بالقطبين المحدبين في حالة الجهد الأساسي (الشكل 14). في محلل الكتلة هذا ، يتم استخدام تدرج الجهد بين مصدر الأيونات ومصيدة الأيونات لنقل الأيونات من مصدر الأيونات إلى مصيدة الأيونات. في هذه الطريقة ، تحتوي الأيونات المحبوسة في الفضاء الداخلي لمصيدة الأيونات على نطاق من قيم m / z ، ومع الزيادة التدريجية للجهد المتناوب ، يتم إطلاق هذه الأيونات من القطب المحدب ، الذي يحتوي على مسام على سطحه ، بدوره من صغير إلى كبير. تتمثل إحدى القدرات الفريدة لهذه الطريقة في القدرة على مراقبة الأيونات المتعددة المنتجة بحساسية جيدة جدًا ، على الرغم من أنه يجب ملاحظة أن الطيف الذي تم الحصول عليه من محلل كتلة مصيدة الأيونات يختلف اختلافًا كبيرًا عن الطيف الذي تم الحصول عليه من رباعي القطب من حيث النمط سوف يكون الفشل مختلفا.

9-خاتمة

مقياس الطيف الكتلي للسائل هو طريقة تحليلية تجمع بين قدرة الفصل الفيزيائي للكروماتوغرافيا السائلة مع قدرة التحليل الكتلي لمطياف الكتلة. لا يوفر الكروماتوغرافيا السائلة بمفرده معلومات حول الطبيعة الكيميائية للمادة ، ولا يمكن التأكد من نقاء الذروة. LC-MS هي طريقة قوية توفر حساسية عالية جدًا ولها العديد من التطبيقات. التطبيق الرئيسي لهذه الطريقة هو الفصل ، والكشف الشامل ، والتعرف المحتمل للمركبات الكيميائية ذات الكتل المحددة في وجود مواد كيميائية أخرى (في مخاليط معقدة) ، والمركبات الطبيعية من مستخلصات المركبات الطبيعية أو المواد النقية من المخاليط أو المواد الكيميائية الوسيطة. هناك العديد من أجهزة التحليل الشامل التي يمكن استخدامها في جهاز LC-MS ، وقد تم ذكر بعض أكثرها شيوعًا في هذه المقالة.

المصادر و المراجع
۱ – Miller, J. N.Miller, J. C., StatisticsChemometrics for Analytical Chemistry, 4th Edn, Pearson Educational, Harlow, UK, 2000.
۲ – Asperger, A., Efer, J., Koal, T.Engewald, W., J. Chromatogr., A, 937, 65–72 (2001).
۳ – Naidong, W., Chen, Y., Shou, W.Jiang, X., J. Pharm. Biomed. Anal., 26, 753–767 (2001).
۴ – Seto, C., Bateman, K. P.Gunter, B., J. Am. Soc. Mass Spectrom., 13, 2–9 (2002).
۵ – Pamme, N., Steinbach, K., Ensinger, W. J.Schmidt, T. C., J. Chromatogr., A, 943, 47–54 (2001).
۶ – McAtee, C. P., Zhang, Y., Yarbough, P. O., Fuerst, T. R., Stone, K. L., Samander, S.Williams, K. R., J. Chromatogr., B, 685, 91–104 (1996).
۷ – Wan, H. Z., Kaneshiro, S., Frenz, J.Cacia, J., J. Chromatogr., A, 913, 437–446 (2001).
۸ – Lehninger, A. L., Nelson, D. L.Cox, M. M., Principles of Biochemistry, 3rd Edn, Worth Publishers, New York, 2000.
۹ – Chapman, J. R., (Ed.), ProteinPeptide Analysis by Mass Spectrometry, Methods in Molecular Biology, Vol. 61, Humana Press, Totowa, NJ, 1996.
۱۰ – Turula, V. E., Bishop, R. T., Ricker, R. D.de Haseth, J. A., J. Chromatogr., A, 763, 91–103 (1997).
۱۱ – Klarskov, K., Leys, D., Backers, K., Costa, H. S., Santos, H., Guisez, Y.Van Beeumen, J. J., Biochim. Biophys. Acta, 1412, 47–55 (1999).
۱۲ – Poutanen, M., Salusjarvi, L., Ruohonen, L., Penttila, M.Kalkkinen, N., Rapid Commun. Mass Spectrom, 15, 1685–1692 (2001).
۱۳ – Bonomo, R. A., Liu, J., Chen, Y., Ng, L., Hujer, A. M.Anderson, V. E., Biochim. Biophys. Acta, 1547, 196–205 (2001).
۱۴ – Huddleston, M. J., Annan, R. S., Bean, M. F.Carr, S. A., J. Am. Soc. Mass Spectrom., 4, 710–717 (1993).
۱۵ – Leonil, J., Gagnaire, V., Molle, D., Pezennec, S.Bouhallab, S., J. Chromatogr., A, 881, 1–21 (2000).