Ionen-Mobilitäts-Spektrometrie: Größe trifft Masse

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Ein weiterer Vorteil des Ionen-Mobilitäts-Massenspektrometers si@mass TOF ist die Möglichkeit, Ionen einer bestimmten Mobilität zu fragmentieren. Dies ist durch Veränderung der Spannung an der Skimmerelektrode möglich, welche am Übergang vom Atmosphärendruck zum Vakuum sitzt. Die daraus resultierenden Spektren ähneln in ihrem Fragmentierungsmuster denen von CID-Spektren (Collision-Induced-Dissociation).

Fragmentierung von Ionen

Am Beispiel von 2,6-Di-tert-Butylpyridin (DtBP) wird die Fragmentierung veranschaulicht. Abbildung 4 zeigt ein Massenspektrum und das dazugehörige IMS-Spektrum mit gezielter Fragmentierung von DtBP. Im IMS ist es möglich, sich den zeitlichen Verlauf (Driftzeiten) aller Massen anzeigen zu lassen. In dem gegebenen Beispiel von DtBP sieht man den TIC (rote Linie), den Massenpeak von dem Molekül (blaue Linie) und die entsprechenden Fragmente (grüne Linien). Die Summe aus dem Massenpeak und den Fragmentpeaks ergibt in diesem Fall den TIC an der entsprechenden Driftzeit.

Der Auftrag der Mobilität gegen das Masse/Ladungs-Verhältnis aus Abbildung 4 ergibt den 2D-Plot in Abbildung 5. Hier ist veranschaulicht, dass bei der Fragmentierung von DtBP bis zu vier Methylgruppen abgespalten werden. Die Intensitäten sind abhängig von der Stabilität der Fragmentionen.

Zusammenfassung

Die Ionen-Mobilitäts-Spektrometrie gekoppelt mit einem Time-of-Flight Massenspektrometer stellt eine elegante und vielseitige Innovation in der Analytik dar. Zu den bisher verbreiteten massenspektrometrischen Methoden erhält man hier die Möglichkeit, neben dem Masse/Ladungs-Verhältnis oder dem Fragmentierungsmuster eines Moleküls auch Informationen über dessen Größe zu erhalten. Mit diesen zusätzlichen Informationen ist es möglich, Isomere, Isobare und Konformere zu unterscheiden. Eine hohe Selektivität ist durch das Auftreten von Trendlinien gegeben, was die Identifikation von Substanzen einzelner Stoffgruppen erleichtert. Durch die Kopplung unterschiedlicher Quellen wird eine große Flexibilität geboten, da so eine größere Breite an Substanzen, unabhängig der Aggregatzustände, analysiert werden kann. Die von GSG angebotenen Quellen bieten die Möglichkeit HPLC- und GC-Systeme an das IMS-TOF-MS anzuschließen. Auf diese Weise können noch mehr Informationen aus komplexen Chromatogrammen erhalten werden, ohne bestehende Methoden zu verändern.

[1] Abu B. Kanu, Prabha Dwivedi, Maggie Tam, Laura Matz, Herbert H. Hill Jr., J.Mass Spectrom., 2008, 43, 1-22.

*R. Gohlke, Dr. S. Riedel, GSG Mess- und Analysengeräte GmbH, 76646 Bruchsal

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