Frage:
Auflösung in der Massenspektrometrie
Harpal
2012-05-09 18:41:12 UTC
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Ich habe über Auflösung in der Massenspektrometrie gelesen und es gibt einige Dinge, die ich nicht verstehe.

Das Auflösungsvermögen wird durch $ m / (m_2-m_1) $ bei halber Höhe in voller Breite bestimmt eines Gipfels. Je höher der erhaltene Wert, desto besser. Hier bemühe ich mich, eine Verbindung zwischen der Auflösung des Massenspektrometers und dem Auflösungsvermögen herzustellen. In Bild (a) unten beträgt die Auflösung des Massenspektrometers 1000 und hätte einen sehr niedrigen Massenauflösungswert, aber in Bild (b) beträgt die Auflösung 5000 und die nominalen Spitzenmassen werden getrennt, wodurch ein hoher Massenauflösungswert bereitgestellt wird.

Warum kann ein Massenspektrometer mit einer Auflösung von 5000 die Nennmassen auflösen und das Massenspektrometer mit einer Auflösung von 1000 nicht? Und wie kommt die Massenauflösung ins Spiel? Was bedeuten die Werte von 1000 und 5000?

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Einer antworten:
#1
+14
cbeleites unhappy with SX
2012-05-09 23:16:57 UTC
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Ich bin mir nicht sicher, ob ich genau verstehe, was genau Ihr Problem ist, aber:

Sie möchten in Signale mit ca. m / z = 1060,2 und m / z = 1061.2.So $ \ Delta m = 1 $ span> Die erforderliche Auflösung lautet: $ \ frac {m} {\ Delta m} = \ frac {1061} {1} \ ca. 1060 $ span>: Das Spektrometer in (a) hat nur 1000, was zu niedrig ist. Das Spektrometer in (b) hat 5000, was weit mehr als nötig ist.

Vielleicht ist es einfacher, sich den Kehrwert vorzustellen: $ \ frac {\ Delta m} {m} $ span> gibt an, wie weit zwei Signale voneinander entfernt sein müssen, damit Ihr Spektrometer sie auflösen kann.

In (a) ist dies $ \ frac {\ Delta m} {m} = \ frac {1} {1000} = \ frac {1.06} {1060} $ span> Zwei Signale können aufgelöst werden, wenn sie bei m mindestens 1,06 m / z voneinander entfernt sind = 1060. Das heißt wenn sie etwas weiter voneinander entfernt wären als sie sind.

Das Spektrometer in (b) kann Signale auflösen, die mindestens $ \ Delta m / z = 0,21 $ auseinander bei $ m / z = 1060 $ span>.

FWHM und Auflösung

Das FWHM ist im Grunde ein Teil von die Auflösung. Der $ \ Delta m $ span> ist die m / z-Differenz zwischen zwei Signalen, die gerade aufgelöst wurden.

Sehen Sie sich die IUPACs an Definitionen der Auflösung in Massenspezifikation. Es gibt verschiedene Ansätze, um anzugeben, was "gerade aufgelöst" bedeutet.

Das FWHM kann direkt als $ \ Delta m $ span> des "verwendet werden. Definition der Peakbreite ".Wenn Instrument A $ 5 \ times $ span> die FWHM als Instrument B hat, wird die Auflösung von A $ \ ca. \ frac {1} {5} $ span> Auflösung von B.

Ich bin eher an das "10% -Tal" gewöhnt, das bei 5% Höhe ungefähr dem vollen entspricht: Sie geben an, wie Zwischen den beiden Peaks ist mindestens viel Signal zulässig, z 10%.

Es ist wichtig zu wissen, dass sich diese beiden Definitionen um fast den Faktor 2 unterscheiden!

Hier sind einige Ergebnisse von "simulierten" Peaks bei unterschiedlichen Auflösungen und $ \ Delta m / z $ span> (alles Gauß, was in der Realität natürlich nicht der Fall sein muss). Ich verwende die volle Breite bei 5% = 10% Taldefinitionen für die Auflösung.

Die erste Zeile ist Auflösung 5000 mit der zweiten Zeile ist Auflösung 1000. Sie sehen, dass die beiden Signale viel besser aufgelöst sind als in Ihrem Beispielbild oben. Dies bedeutet, dass oben eine andere Auflösungsdefinition verwendet wurde, möglicherweise $ \ Delta m $ span> = FWHM. In jedem Fall sollte eine Auflösung von 1000 fast ausreichend sein, um m / z 1060.2 von 1061.2 aufzulösen.

Die dritte Zeile zeigt zwei Signale gleicher Höhe mit $ \ Delta m / z $ span> = 1 = FWHM. Nach den obigen Auflösungsdefinitionen ist dies eine Auflösung von ca. 520. Beachten Sie, dass Sie zwar sagen können, dass es mindestens zwei Peaks gibt, Sie die beiden Maxima jedoch nicht als m / z der beiden zugrunde liegenden Signale (grau) verwenden können.

Die vierte Zeile ist fast gleich , aber ich multiplizierte das zweite Signal mit 56%, um die Häufigkeit von Bradykinin mit einem $ ^ {13} $ span> C zu berücksichtigen. Sieht Ihrem Bild ziemlich ähnlich.

example calculation for mass spec resolution

Schauen Sie sich auch M an. P. Balogh: Debatte über Auflösung und Massengenauigkeit, LC • GC Europe, 17 (3), 152–159 (2004).

Zunächst einmal vielen Dank für die Antwort, die einige Probleme geklärt hat. Aber im zweiten Absatz haben Sie sich den Abstand zwischen den beiden Spitzen angesehen. Wann kommt die FWHM / FWHH dazu? Wo wurden im vierten Absatz die Werte 1,06 und 1060 erhalten?
@Harpal: der 1060 ist ungefähr das m / z, das Sie betrachten. FWHM: Ich füge dies hinzu, um zu antworten.
Ich habe nicht richtig gedacht, als ich die erste Antwort geschrieben habe - natürlich $ \ Delta m / z = 1 $. Ich war verwirrt, weil ich mit der 10% -Tal-Definition der Auflösung besser vertraut bin und das R = 1000-Beispiel definitiv nicht wie "fast" aufgelöst aussah ... Es ist jetzt korrigiert und ich habe a hinzugefügt Diskussion der beiden Auflösungskonzepte.
Die Auflösung hat mehr als eine Definition - werfen Sie einen Blick auf das Lehrbuch von [Harris '] (http://bcs.whfreeman.com/qca7e), es hat mir sehr geholfen. Besonders der Unterabschnitt "Oh Massenspektrum, sprich mit mir!"
@CHM: hat den Harris hier nicht, und ich kannte die Website nicht, danke.
@CHM: Ich denke, die großen Unterschiede zwischen den Definitionen sind der Grund, warum die IUPAC sagt, dass Sie immer die Definition angeben sollten, die Sie verwenden. Welche anderen Definitionen neben "Tal" und FWHM kennen Sie für MS? (Ich bin auch ziemlich an die Verwirrung gewöhnt, wenn die Auflösung durch den Datenpunktabstand bestimmt wird (eine vollständige Auflösung des Spektrometers ist nicht erforderlich). In dieser Situation bezeichnen einige Leute den Datenpunktabstand als Auflösung, während andere den doppelten Datenpunktabstand verwenden ("Sie brauchen ein Minimum zwischen zwei Maxima"). Und natürlich gibt es Rayleigh für Gitter.


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