Các tín hiệu từ bộ khuyếch đại truyền ra được nạp vào bộ nhớ máy tính và xử lý kết quả rồi in ra phổ. Các phổ được biểu diễn dưới dạng phần trăm basic (%B), đỉnh cao nhất có cường độ 100%, các đỉnh khác nhỏ hơn. Dạng phổ MS có hình dạng sau: -28- %B 100 50 M+
Hình 4.2 Dạng phổ MS
4.3 ỨNG DỤNG
Khối phổ là một phương tiện rất hữu hiệu trong phân tích các chất, đặc biệt là trong phân tích các chất có nguồn gốc tự nhiên. Phổ khối cho nhiều thông tin về cấu trúc để xác định cấu trúc một chất mới hay định danh một chất đã biết. Phổ khối có độ nhạy cao, khoảng tuyến tính động học rộng rất thích hợp cho phân tích định lượng, đặc biệt là trong phân tích vết. Khi kết hợp với hệ thống sắc ký, phổ khối có thể sử dụng như một detector phổ thông, phát hiện hầu hết các chất nhưng với chế độ chọn lọc ion nó lại là detector chọn lọc cho những chất xác định rất có ích trong việc định lượng các chất trong một hỗn hợp phức tạp. Các thiết bị phổ khối ngày càng nhạy và tin cậy hơn; giới hạn phân tích khối ngày càng mở rộng; việc sử dụng ngày càng dễ dàng và giá thành ngày càng hạ. Điều này làm cho thiết bị khổ phối dần trở thành phương tiện phân tích thường quy trong phân tích dược liệu.
Phương pháp phổ khối lượng có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc nghiên cứu xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ. Dựa trên các số khối thu được trên phổ có thể xây dựng cấu trúc phân tử hoặc chứng minh sự đúng đắn của công thức cấu tạo dự kiến.
Từ phổ đồ khối, tìm các pic ion phân tử, pic các mảnh vỡ và mảnh ghép (nếu có) kết hợp các thông tin trên các loại phổ khác để giải đoán cấu trúc hợp chất phân tích.
Trước tiên từ số khối của ion phân tử có thể biết được số khối của phân tử, trường hợp phổ khối phân giải cao còn có thể dự đoán được công thức phân tử của chất dựa vào bảng tra cứu. Từ chiều cao tương đối của ion phân tử và ion phân tử đồng vị có thể tính được số nguyên tử của vài nguyên tố (như C, Br, Cl, S…) trong phân tử. Từ sự xuất hiện số khối của các ion phân mảnh trên phổ khối cho phép phát hiện các nhóm chức có mặt trong phân tử. Ví dụ:
Sự xuất hiện số khối m/e 78, 77, 76, 65, 51, 39… chứng tỏ sự có mặt của vòng benzene, số khối m/e 91 cho biết có mặt nhóm C6H5-CH2-
Các hydrocarbon đặc trưng như m/e 15(CH3), 29(C2H5), 43(C3H7), 57(C4H9), 27(C2H3), 39(C3H3), 41(C3H5)…
Sự xuất hiện m/e 94, 93, 66, 65 là phenol, m/e 43(CH3-CO), 105(C6H5CO), m/e 31(CH2OH), 30(CH2NH2), 44(CO2), 45 (COOH)…
Cũng từ các ion mảnh này, có thể chứng minh cấu tạo chưa biết của một hợp chất hữu cơ. Đối với các phân tử hữu cơ lớn và phức tạp ta có thể kết hợp nhiều phương pháp khác nhau như phổ hồng ngoại, phổ tử ngoại, khả kiến phổ
cộng hưởng từ hạt nhân có thể khẳng định cấu tạo của một hợp chất chưa biết nhưng nếu thiếu phổ khối lượng thì sự khẳng định này nhiều khi chưa chắc chắn.
Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) cho phép phát hiện định tính các chất thành phần của một hỗn hợp, nó có ý nghĩa quan trọng đối với hóa học các hợp chất thiên nhiên, hóa sinh, hóa dầu mỏ…
Phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS) cho phép phân tích hỗn hợp các chất bay khó bay hơi như thuốc bảo vệ thực vật, các thuốc chữa bệnh, các độc tố, các phân tử protein có phân tử lượng lớn từ vài ngàn đến hàng trăm ngàn đơn vị dalton. Sự phát triển của các kỹ thuật mới giúp cho phương pháp LC-MS thực sự là một công cụ hữu hiệu nghiên cứu các polyme sinh học.
Phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ ESI/LC/MS được sử dụng rất hữu hiệu phân tích dược phẩm cả định tính và định lượng, ví dụ các thuốc có trong mẫu sinh học phức tạp như dịch tương huyết thanh, nước tiểu hay một số loại kháng sinh.
Phương pháp sắc ký lỏng khối phổ ion âm (LC-Negative Ion ESI Mass Spectrometry) được sử dụng phân tích vết các chất độc, ví dụ vết các độc tố fumonisin B1 được xác định từ nước chiết nấm Fusarium moniliforme.
Phương pháp GC-MS cũng được sử dụng để xác định độc tố trong cơ thể. Ví dụ chất chiết từ mật của nạn nhân dùng thuốc quá liều, một trong những chất đó đã được xác định là morphine.
Phương pháp sắc ký khí phổ GC-MS được sử dụng để phân tích định lượng nhiều loại dược phẩm với nồng độ rất nhỏ cỡ ng/ml
Trong công nghiệp hóa dầu, phương pháp phổ MS, GC-MS và LC-MS có vai trò quan trọng trong việc xác định thành phần và tỷ lệ hydrocacbon cũng như các hợp chất chứa S, O, N… trong hỗn hợp dầu mỏ…
CHƯƠNG 5