Prof. Rodrigo Alves

Técnica analítica, utilizada para identificar

compostos desconhecidos, quantificar

compostos conhecidos e elucidar a

estrutura e a propriedade química dasmoléculas. É capaz de oferecer informaçõesvaliosas para profissionais como químicos,

biólogos, biomédicos, farmacêuticos, físicos,

astrônomos.

Exame de doping: esteróides em atletas

Monitoramento de respiração por anestesistas

durante cirurgias.

Composição química de substâncias provindas do

espaço.

Adulteração de alimentos como mel.

Localizar depósitos de petróleo.

Monitorar os processos de fermentação

de indústrias biotecnológicas.

Instrumento que separa íons produzidos a partir

de moléculas de acordo com a sua razão massa

carga.

Mede a massa de fragmentos de moléculas

individuais carregadas (íons)

Um feixe de elétrons de alta energia bombardeia a amostra em fase gasosa;

O aparelho detecta e registra os fragmentos gerados pelo impacto dos elétrons.

A partir do valor da massa molecular de cada um dos fragmentos, montamos a molécula, como um quebra-cabeça.

Os fragmentos gerados podem ser íons, radicais ou moléculas neutras. No aparelho são detectados apenas os fragmentos catiônicos (íons positivos) de carga unitária.

O resultado é apresentado sob forma de gráfico;

No gráfico de espectro de massa aparecem picos de intensidades variáveis, cada pico correspondendo a íons com uma razão m/z.

A intensidade do pico sugere a abundância relativa de cada íon molecular.

É importante deixar claro uma coisa: Frequentemente aparecem no gráfico vários picos, de intensidade muito baixa. A grande maioria deles não deve ser considerada na análise do espectro, pois correspondem a fragmentos que não conseguimos identificar.

Só devemos considerar picos de intensidade relativamente alta.

O pico de maior massa molecular frequentemente corresponde à própria molécula, porém, sem um elétron - esse pico é chamado pico base.

A intensidade do pico depende da estabilidade do íon molecular.

São mais estáveis aqueles íons que apresentarem um sistema de ressonância em sua estrutura.

Espectro de massas da benzamida

FONTES DE IONIZAÇÃO

Ionização por

elétron (EI)

Ionização

química (CI)

Eletronspray

(ESI)MALDI

Mais agressivas, fragmentos não detectados

Métodos suaves, melhor fragmentação

Também conhecida como ionização por impacto eletrônico (IE), é a mais comum nos equipamentos de espectrometria de massas

Gases reagentes são misturados a amostra a alta pressão, um feixe elétrico promove a ionização deste gás e a partir de então colisões com a amostra são geradas propiciando a formação de íons secundários.

A amostra deve ser solúvel em solventes combaixo P.E como água, metanol, acetonitrila eestáveis a baixa concentração. A soluçãoamostra é submetida a uma agulha fina euma série de colimadores, esta solução éborrifada dentro de uma câmara, formandogotículas com moléculas carregadas, osolvente então é evaporado restando asmoléculas carregadas prontas para seremanalisadas

Processo de ionização gentil , apropriada para biomoleculas de elevado peso molecular

Pulso de laser incide sobre amostra com matriz apropriada – derivados de ácidos benzóicos.

Imediatamente após a ionização da amostra, as

moléculas ionizadas e no estado gasoso entram

no setor de análise do espectrômetro de massas.

Neste, os diferentes íons gerados na câmara de

ionização (íon molecular + fragmentos) serão

Separados de acordo com sua razão massa/carga

Campo magnético e elét r ico (em cojunto ou não)

Quadrupolo

Tempo de vôo (time of flight, TOF)

Captura de íons (ion t rap)

Na presença de um campo magnético, os íons

são acelerados em um trajeto semi- circular. O

raio de trajetória dos íons irá depender de sua

razão m/z. Os íons capazes de viajar ao longo de

toda a trajetória do setor de análise irão atingir a

placa coletora de íons, onde serão detectados.

A velocidade da

trajetória está

diretamente ligada a

carga e a massa da

partícula sendo assim

se a massa/carga for

compensatória duas

particulas podem

apresentar a mesma

velocidade

o setor de análise apresenta um analisador de

campo elétrico após o analisador de campo

magnético. O analisador elétrico atua como um

filtro de energia cinética, permitindo que apenas

íons com uma energia cinética específica possam

atravessá- lo, a despeito de suas razões m/z.

O espectrômetro de massas com analisador de tempo de vôo faz uso da propriedade do tempo em que íons de diferentes m/z levam para cruzar o sistema de separação de íons. Opera em modo pulsado, de tal forma que os íons devem ser gerados repetidamente (em pulsos). Um campo elétrico acelera todos os íons formados (íon molecular e fragmentos) para uma região livre de efeitos externos (campo magnético, diferença de potencial, etc).

Um analisador de quadrupolo consiste em quatro barras paralelas, arranjadas em dois pares opostos. Um dos pares apresenta um potencial elétrico aplicado de (U+ Vcos(wt)) e o outro par apresenta um potencial elétrico aplicado de - (U+ Vcos(wt)), aonde U é uma voltagem de corrente contínua e o termo Vcos(wt) é uma voltagem de corrente alternada (ou de radiofrequência. A aplicação destas duas voltagens afeta a trajetória centralizada dos íons. Variando estas voltagens, somente íons com uma razão m/z específicas irão atravessar enquanto que os outros íons serão desviados da trajetória central. O espectro de massas é obtido em se fazendo variar as voltagens do quadrupolo, de maneira a se realizar uma varredura em toda a faixa de m/ z desejada.

Somente uma massa tem trajetória estável

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