Cyklotronová rezonance s Fourierovou transformací
Princip iontové cyklotronové rezonance s využitím Fourierovy transformace
(FTICR MS nebo jen FTMS) je založen na pohybu iontů v homogenním magnetickém
poli tak, jak k němu dochází v cyklotronové (ICR) cele. Ionty vznikají v iontovém zdroji za atmosférického tlaku a postupně
prochází přes několik stupňů se vzrůstajícím vakuem až
do ICR cely, která je ve své podstatě elektromagnetickou iontovou pastí, je
umístěna uvnitř prostorově homogenního supravodivého magnetu s vysokým
statickým magnetickým polem. Tento permanentní magnet je zpravidla chlazen
kapalným héliem a dusíkem. Elektrostatické pole aplikované na zachycovací
elektrody pak stabilizuje ionty axiálně tím, že jim zabraňuje opustit celu podél
osy magnetického pole (obr. 1).
Obr. 1. Schématický nákres uspořádání cely iontové cyklotronové rezonance a způsobu získávání hmotnostních spekter metodou FTMS
FTICR je magnetickou iontovou pastí kde jsou ionty vystaveny třem polím: pasti (A), vysílači (B), a přijímači (C). Ionty v pasti cirkulují podle vloženého pole na cirkulárních drahách (cyklotronový pohyb). Separace hmot se děje vložením radiofrekvenčního elektrického potenciálu na elektrody vysílače. To způsobí, že „zachycené“ ionty začnou cirkulovat po větších kruzích. Frekvence jejich průletu je detegována elektrodami přijímače a je nepřímo úměrná jejich hmotě. Signál může být zesílen mnoha „opakovanými průlety“ téhož iontu.
Na rozdíl od ostatních hmotnostně spektrometrických metod nedochází v FTMS při detekci iontů k jejich destrukci na detektoru. Této vlastnosti je s výhodou využíváno pro provádění dalších experimentů na zachycených iontech, jako jsou následné fragmentace v cele, studium reakcí v plynné fázi, disociace iontů nebo interakcí mezi iontem a molekulami. Díky tomu, že frekvence je fyzikálně měřitelná veličina, stanovitelná s vysokou přesností a magnetické pole supravodivého magnetu ve FTMS systému může být vysoce homogenní a stabilní, může být také hodnota m/z získaná touto metodou určena s vysokou přesností. Z těchto důvodů je FTMS známá jako metoda, při které se dosahuje vysokého rozlišení (>100000 při m/z 1000), vysoké přesnosti hmoty, ale i vysoce přesně rozlišené izolace iontů před MS/MS (viz též MS tandemová).
Další informace
Literatura
- Asamoto B (ed.) (1991) FT-ICR/MS: Analytical Applications of Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry. New York: VCH Publishers.
- Chapman JR (1993) Practical Organic Mass Spectrometry: A Guide for Chemical and Biochemical Analysis, 2nd edn. Chichester: Wiley.
- Cole RB (1997) Electrospray Ionization Mass Spectrometry: Fundamentals, Instrumentation and Applications. New York: Wiley.
- Cotter RJ (ed.) (1993) Time-of-Flight Mass Spectrometry. ACS Symposium Series. American Chemical Society.
- Dawson PH (ed.) (1995) Quadrupole Mass Spectrometry and its Applications. Berlin: Springer.
- De Hoffman E, Stroobant V, and Charette JJ (2001) Mass Spectrometry: Principles and Applications. New York: Wiley.
- Gelpi E (ed.) (2001) Advances in Mass Spectrometry. Chichester: Wiley.
- March RE and Todd JFJ (eds.) (1995) Practical Aspects of Ion Trap Mass Spectrometry: Ion Trap Instrumentation. Modern Mass Spectrometry Series. Boca Raton: Interpharm/CRC.
- McNeal CJ (ed.) (1986) Mass Spectrometry in the Analysis of Large Molecules. New York: Wiley.
- Vertes A, Gijbels R, and Adams F (eds.) (1993) Laser Ionization Mass Analysis. New York: Wiley.
- Boháč M, Ingendoh A, Fuchser J, Witt M. Iontová cyklotronová rezonence s Fourierovou transformací (FT-ICR MS) a její využití jako nejflexibilnější hmotnostně spektrometrické metody v proteomice. Chem. Listy 99, 943 − 951 (2005 )
Jaroslava Vávrová