Massenspektrometrie

Massenspektrometrie bezeichnet ein Verfahren zum Messen der Masse von (historisch ursprünglich) Atomen oder (heute meist) Molekülen.

Die zu untersuchenden Moleküle werden dabei in die Gasphase überführt (Desorption) und ionisiert. Die Ionen werden anschließend durch ein elektrisches Feld beschleunigt und dem Analysator zugeführt, der sie nach ihrem Masse-zu-Ladung-Verhältnis m/z (auch m/q) „sortiert“, beispielsweise räumlich in Teilstrahlen auftrennt wie in einem Sektorfeld-Massenspektrometer. Die Moleküle können dabei fragmentiert werden. Die Fragmentierung ist insbesondere bei den vergleichsweise komplexen Biopolymeren oftmals erwünscht, da die Fragmente leichter in die Gasphase überführt werden, beispielsweise bei der Untersuchung von Proteinen. Das für die Desorption in die Gasphase erforderliche Hochvakuum wird heute in der Regel durch den kombinierten Einsatz einer Drehschieberpumpe und einer Turbomolekularpumpe erzeugt.

Die Massenspektrometrie findet in vielen Bereichen Anwendung. Eingesetzt wird sie unter anderem bei der Charakterisierung von chemischen Verbindungen, in der Biochemie zur Untersuchung von Biomolekülen, in der medizinischen Chemie zur Identifizierung von Substanzen in Körperflüssigkeiten oder Organen, in kriminaltechnischen Untersuchungen, bei Dopingkontrollen, in der Umweltanalytik, in der Analytik von chemischen Kampfstoffen und Sprengstoffen. Es gibt sehr unterschiedliche Techniken, die sich je nach Aufwand, Anwendung und Genauigkeit unterscheiden. Vorteilhaft ist in vielen Bereichen, dass die Datenmenge recht gering ist und damit eine Kopplung mit Datenbanken von Massenspektren leicht möglich ist, z.B. Mascot für Proteine. Es ist auch verhältnismäßig leicht, ein Massenspektrometer mit einer HPLC-Anlage (meist ESI-MS) oder einem Gaschromatographen (oft EI-MS) zu koppeln und so nacheinander die verschiedenen Massenspektren der einzelnen Fraktionen zu erhalten.