Infrarød multifoton dissosiasjon
Infrarød multifoton dissosiasjon (ofte forkortet IRMPD fra engelsk Infrared multiple photon dissociation) er en teknikk som brukes i massespektrometri for å fragmentere molekyler i gassfasen, vanligvis for strukturell analyse av det opprinnelige (foreldre) molekylet.[1]
| Infrarød multifoton dissosiasjon | |||
|---|---|---|---|
| Informasjon | |||
| Akronym | IRMPD | ||
| Andre teknikker | |||
| Relatert | Blackbody infrarød strålingsdissosiasjon Elektronfangst dissosiasjon Kollisjonsindusert dissosiasjon | ||
Hvordan den virker rediger
En infrarød laser ledes gjennom et vindu inn i vakuumet til massespektrometeret hvor ionene er. Fragmenteringsmekanismen innebærer absorpsjon av et gitt ion av flere infrarøde fotoner. Forelderionet blir begeistret i mer energiske vibrasjonstilstander til en binding(er) brytes, noe som resulterer i gassfasefragmenter av foreldreionet. Når det gjelder kraftige laserpulser, fortsetter dissosiasjonen via ionisering av indre valenser av elektroner.[2][3]
IRMPD brukes oftest i Fourier-transform ion syklotron resonans massespektrometri.[4]
Infrarød fotodissosiasjon spektroskopi rediger
Ved å bruke intense avstemmelige IR-lasere, som IR-OPOer eller IR-frie elektronlasere, kan bølgelengdeavhengigheten til IRMPD-utbyttet studeres.[5] Denne infrarøde fotodissosiasjonsspektroskopien muliggjør måling av vibrasjonsspektre av (ustabile) specier som bare kan fremstilles i gassfasen. Slike specier inkluderer molekylære ioner, men også nøytrale specier som metallklynger som kan ioniseres forsiktig etter interaksjon med IR-lys for deres massespektrometriske deteksjon.[6]
Analytiske applikasjoner av IRMPD rediger
Kombinasjonen av massespektrometri og IRMPD med avstemmbare lasere (IR-ionspektroskopi) blir stadig mer anerkjent som et kraftig verktøy for identifikasjon av små molekyler.[7] Eksempler er metabomics, der biomarkører identifiseres i kroppsvæsker (urin, blod, cerebrospinal)[8] og rettsmedisinske vitenskaper, hvor isomere designmedisiner ble identifisert i beslaglagte prøver.[9]
Isotop seperasjon rediger
På grunn av de relativt store forskjellene i IR-absorpsjonsfrekvenser som skyldes forskjellige resonansfrekvenser for molekyler som inneholder forskjellige isotoper, har denne teknikken blitt foreslått som en måte å utføre isotopseparasjon med isotoper som er vanskelige å separere, i ett enkelt pass. For eksempel kan molekyler av UF6 som inneholder U-235 bli ionisert fullstendig som et resultat av en slik laserresonans, og etterlate UF6 som inneholder den tyngre U-238 intakt.
Referanser rediger
- ^ Little, Daniel P.; Speir, J. Paul.; Senko, Michael W.; O'Connor, Peter B.; McLafferty, Fred W. (15. september 1994). «Infrared Multiphoton Dissociation of Large Multiply Charged Ions for Biomolecule Sequencing». Analytical Chemistry. 18 (engelsk). 66: 2809–2815. ISSN 0003-2700. doi:10.1021/ac00090a004. Besøkt 17. april 2021.
- ^ Talebpour, A; Bandrauk, A.D; Yang, J; Chin, S.L (November 1999). «Multiphoton ionization of inner-valence electrons and fragmentation of ethylene in an intense Ti:sapphire laser pulse». Chemical Physics Letters. 5-6 (engelsk). 313: 789–794. doi:10.1016/S0009-2614(99)01075-1. Besøkt 17. april 2021.
- ^ Talebpour, A; Bandrauk, A D; Vijayalakshmi, K; Chin, S L (14. november 2000). «Dissociative ionization of benzene in intense ultra-fast laser pulses». Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 21. 33: 4615–4626. ISSN 0953-4075. doi:10.1088/0953-4075/33/21/307. Besøkt 17. april 2021.
- ^ Laskin, Julia; Futrell, Jean H. (Mars 2005). «Activation of large lons in FT-ICR mass spectrometry». Mass Spectrometry Reviews. 2 (engelsk). 24: 135–167. ISSN 0277-7037. doi:10.1002/mas.20012. Besøkt 17. april 2021.
- ^ Polfer, Nick C.; Oomens, Jos (2007). «Reaction products in mass spectrometry elucidated with infrared spectroscopy». Physical Chemistry Chemical Physics. 29 (engelsk). 9: 3804. ISSN 1463-9076. doi:10.1039/b702993b. Besøkt 17. april 2021.
- ^ Gruene, P.; Rayner, D. M.; Redlich, B.; van der Meer, A. F. G.; Lyon, J. T.; Meijer, G.; Fielicke, A. (1. august 2008). «Structures of Neutral Au7, Au19, and Au20 Clusters in the Gas Phase». Science. 5889 (engelsk). 321: 674–676. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1161166. Besøkt 17. april 2021.
- ^ Martens, Jonathan; van Outersterp, Rianne E.; Vreeken, Rob J.; Cuyckens, Filip; Coene, Karlien L.M.; Engelke, Udo F.; Kluijtmans, Leo A.J.; Wevers, Ron A.; Buydens, Lutgarde M.C. (Januar 2020). «Infrared ion spectroscopy: New opportunities for small-molecule identification in mass spectrometry - A tutorial perspective». Analytica Chimica Acta (engelsk). 1093: 1–15. doi:10.1016/j.aca.2019.10.043. Besøkt 17. april 2021.
- ^ Martens, Jonathan; Berden, Giel; van Outersterp, Rianne E.; Kluijtmans, Leo A. J.; Engelke, Udo F.; van Karnebeek, Clara D. M.; Wevers, Ron A.; Oomens, Jos (Desember 2017). «Molecular identification in metabolomics using infrared ion spectroscopy». Scientific Reports. 1 (engelsk). 7: 3363. ISSN 2045-2322. PMC 5469762
. PMID 28611404. doi:10.1038/s41598-017-03387-4. Besøkt 17. april 2021.
- ^ van Geenen, Fred A. M. G.; Kranenburg, Ruben F.; van Asten, Arian C.; Martens, Jonathan; Oomens, Jos; Berden, Giel (02.02.2021). «Isomer-Specific Two-Color Double-Resonance IR 2 MS 3 Ion Spectroscopy Using a Single Laser: Application in the Identification of Novel Psychoactive Substances». Analytical Chemistry. 4 (engelsk). 93: 2687–2693. ISSN 0003-2700. doi:10.1021/acs.analchem.0c05042. Besøkt 17. april 2021.
