Wat is massaspectrometrie?
Massaspectrometrie is een krachtige techniek in de chemische analyse en is cruciaal in onderzoeken zoals dopingcontroles. In een massaspectrometer introduceer je een monster dat je wilt analyseren. De moleculen in het monster krijgen een lading door bestookt te worden met elektronen. Meestal valt het molecuul uit elkaar in verschillende stukjes, allemaal met een positieve lading. Deze geladen stukjes worden versneld in een elektromagnetisch veld en gedetecteerd op basis van hun massa en van hoeveel er zijn. Dit resulteert in een massaspectrum.
Hoe worden moleculen geïoniseerd?
Het belangrijke aan dit proces is de ionisatie, waarbij de moleculen een positieve lading krijgen. Dit gebeurt door het volgende proces: het molecuul (aangeduid met M) wordt door een hoogenergetisch elektron geraakt. Hierbij wordt een extra elektron van het molecuul "meegenomen", waardoor het molecuul een positieve lading krijgt. Dit resulteert in het zogenaamde molecuulion (M+).
Massaspectra en fragmentatie van moleculen
Het molecuulion is meestal instabiel en valt uiteen in verschillende fragmenten. In de massaspectrometer kan het scheiden van deze fragmenten plaatsvinden door te kijken naar hun massa-ladingverhouding. Dit betekent dat elk brokstuk wordt "gewogen" en zichtbaar wordt gemaakt in het massaspectrum.
Bij de interpretatie van een massaspectrum kun je de moleculaire massa van het oorspronkelijke molecuul bepalen door naar de verst-rechtsstaande piek te kijken; dit is het molecuulion.
Radicalen
Bij de fragmentatie kan ook een deeltje ontstaan dat geen volledig gevuld octet aan valentie-elektronen heeft; dit wordt een radicaal genoemd. Deze zijn bijzonder reactief en kunnen vaak niet worden gedetecteerd in een massaspectrometer, omdat ze geen lading hebben.
Dopingcontrole
Om even naar een praktijkvoorbeeld te kijken, kijken we naar hoe massaspectrometrie wordt gebruikt in dopingcontroles. Hierin wordt de urine van een atleet geanalyseerd om te zien of ze bepaalde illegale stoffen hebben gebruikt. Positieve resultaten kunnen bijvoorbeeld stanozolol tonen, wat een anabole steroïde is. Stanozolol breekt af tot een kleine metaboliet die kan worden opgevist uit de urine met behulp van chromatografie. Deze metaboliet kan vervolgens worden geanalyseerd met massaspectrometrie om te bevestigen of er inderdaad stanozolol is gebruikt.
Kort samengevat: alles over massaspectrometrie
Heb je haast? Dit zijn de belangrijkste kernpunten over massaspectrometrie die je moet kennen.
•Wat is massaspectrometrie? Een techniek om moleculen te identificeren door ze te ioniseren en te wegen op basis van massa-ladingsverhouding.
•Ionisatie: een molecuul wordt geraakt door een hoogenergetisch elektron, waardoor het een positieve lading krijgt (molecuulion, M+).
•Fragmentatie: het instabiele molecuulion valt uiteen in fragmenten; de molecuulmassa lees je af bij de meest rechtse piek in het spectrum.
•Radicalen: tijdens fragmentatie kan een radicaal ontstaan. Deze zijn enorm reactief en worden niet gedetecteerd in een massaspectrometer, doordat ze geen lading hebben.
•Dopingcontrole: bij dopingcontroles wordt een metaboliet van een verboden stof (zoals stanozolol) met massaspectrometrie geanalyseerd.
