EspectrometriadeMassaOrgânica

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1 6 EspectrometriadeMassaOrgânica GC/MS, HPLC/MS MS associada a GC ou HPLC Informação detalhada da composição de misturas complexas orgânicas Resinas de plantas exóticas, ceras naturais, óleos vegetais e gorduras animais, carbo-hidratos complexos, proteínas, linhinas e materiais betuminosos

2 Determinação rápida e não ambígua de estruturas Método mais eficaz para analisar estruturas complexas, quando acoplada a GC ou HPLC Aplicável a todas as classes de compostos maioritários Fornece composição elementar exacta de compostos orgânicos Método de detecção ultra-sensível Possíveis medidas quantitativas de alta precisão Técnica referência ou complemento para outros métodos analíticos

3 Instrumentação Sistema de inserção directa da amostra Pouco usado em análises de materiais quimicamente complexos Sistema de inserção da amostra com GC Mais usado Usado para separar misturas de compostos voláteis termicamente estáveis ou compostos que podem ser volatilizados pela aplicação de calor Partição dos compostos entre o gás transportador (He 2 ml min -1 ) e o revestimento da coluna (fase polimérica não volátil polisiloxano ou poliéter) isoladores aquecedor saída de amostra bomba de vazio válvula isolador cerâmico injector isolador aquecedor saída da coluna cromatógrafo de gás

4 Cromatógrafo de gás (direita) directamente acoplado a espectrómetro de massa (esquerda)

5 Sistema de inserção da amostra com HPLC Usado para separar misturas de compostos pouco voláteis ou termicamente instáveis gotas carregadas eléctrodo contador bocal injector alta tensão bomba coluna HPLC para MS azoto azoto a pressão atmosférica bomba rotativa Fonte de ionização por electro-spray Coluna metálica (10 a 25 cm de comprimento e 2 a 5 mm de diâmetro interno) cheio de um adsorvente (e.g. silica gel) Fontes de ionização ionização por electrões, por reacções químicas, por electro-spray ou por reacções químicas a pressão atmosférica

6 Analizadores de massa Analizador de massa quadrupolar fonte de iões detector multiplicador de electrões conjunto de cilindros Analizador de massa com analisador analisador sector magnético electrostático magnético fonte de iões detector multiplicador de electrões Analizador de tempo de vôo

7 Quadrupolo Sector magnético Tempo de vôo Vantagens Compacto Muito versátil Capaz de medir massasmuito altas Fácil de operar Medidade massa precisa Compatível com técnicas de ionização pulsada Fonte ligada à terra facilita ligações de interface Formas mais específicas de monitorização de iões Muito sensível Fácil procurar iões positivos e negativos Análise de iões meta-estável Analizador de massa mais simples em uso comum Menosdispendioso que com sector magnético Grandes capacidades de massa Varrimento muito rápido Facilmente incorporado Altasenergias de colisão Relativamente pouco noutros sistemas dispendioso Relativamente pouco dispendiosos Fácil de controlar por computador Desvantagens Gama de massas limitada Altamente sofisticado Apenas compatível com fontes de iões pulsados Pouca capacidade de massa Relativamente mais dispendioso Uso de GC/MS difícil Apenas baixas energias de impacto Fonte de iões a alta tensão tem problemas de interface Capacidade de massa precisa Limitado em tipos de dados

8 Modos de operação analisador de massa Varrimento total fonte detector analisador de massa Monitorização de iões selectiva fonte detector

9 MS em sequência (MS-MS) célula de colisão apenas rf fonte detector ião precursor iões produto decomposição por colisão induzida célula de colisão apenas rf fonte detector ião precursor decomposição por colisão induzida ião produto

10 Detectores Multiplicadores de electrões Taças de Faraday Electrómetro

11 Aplicações Intensidade relativa varrimento tempo GC/MS cromatograma total do extracto lipídico de potes medievais enterrados Ácidos gordos saturados e lípidos acílicos Coluna capilar de sílica fundida Forno programado para variar 10 ºC min-1 a temperatura desde 5 a 350 ºC Linha de transferência mantida a 320 ºC GC acoplado a um espectrómetro de massa de sector magnético

12 Intensidade relativa Tempo (min) GC parcial dos extractos lipídicos de um vaso cónico Minóico de Creta usado como lâmpada (a) comparado com cera de abelha de há 100 anos de Creta (b)

13 colesterol 5α-colestanol 5α-colestano-3-um varrimento tempo GC/MS parcial mostrando os componentes esteroidais da fracção neutra do extracto lipídico de músculo do Homem de Lindow (2000 AC)

14 Tempo de retensão (0-55 min) Pirolisatos de tecido de pele de humano actual (a), Homem de Lindow (b) e múmias núbias (c e d) Intensidade relativa