spectrometrie de masse a haute resolution Flashcards

1
Q

principe de la MS

A

Technique analytique permettant de msurer le ratio masse/charge des ions.
Les resultats sont presentes sous la forme d’un spectre de masse.

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Q

Quels sont les composants principaux d’un specterometre de masse?

A

1) Ionisation sources
Production d’ions en phase gazeuse
MALDI (désorption ionisation laser assistée par matrice) : technique qui emploi un laser, principalement sur échantillon solide
GC : canon d’électrons qui fragmente la molécule
2) Mass analyser
Séparation des ions produits en fonction du rapport m/Z : quadructor
3) Detectors
Conversion d’un courant ionique en courant électrique : compte les ions qui sont formés  si les molécules ne sont pas chargées, elles ne seront pas détectées dans le champ électrique
4) Traitement du signal
Représentation des données dans un spectre de masse

–> Les molécules doivent avoir une charge pour être détectées.

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Q

Quels sont les types de sources d’ionisation

A

-electron
-chimique
-electrospray

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4
Q

Expliquer l’ionisation par electron

A

o Parent molecule in gas form
o Formation of charger and neutral fragments
o “Hard” ionisation
o Most common for GC
o Very reproductible –> database of EI-spectra

Ionisation “violente”, souvent pas la masse de la molécule intacte car se casse directement
BBD NIST > généralement toujours spectres très comparable même avec des outils différents – pas le cas pour l’électrospray par ex > beaucoup + dur de comparer entre labo car les spectres ne sont pas pareils
Très reproductible avec la possibilité de construire des bases de données de spectre EI

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5
Q

Expliquer l’ionisation chimique

A

o Similar principle to EI (analyte in gas form)
o “Softer” ionisation
o Gas used instead of e- beam
o Also commonly used in GC
Ionisation douce : ne se fragmente pas trop violement. On utilise quelque chose de plus grand que les e-&raquo_space; gaz comme hélium, argon ou azote à la place du faisceau d’électrons > collision avec le gaz, plus douce que celles formées avec les e-
La molécule intacte se charge plutôt que de se casser
Couramment utilisé en GC

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6
Q

expliquer elecrtosprau

A

Plutôt pour la chromatographie liquide
o Nobel prize in chemistry awarder to John Bennett Fenn
o Molecules can be in liquid form
o Creates an aerosol of charged molecules
o Method of choice for LC
o More complex compared to EI/CI
o “Soft” ionisation method
o Positive or negative ionisation mode

La plupart des stupéfiants, ex cocaïne, sont analysés en positif car + simple d’ajouter une charge positive sur une amine. Le cannabis est analysé en mode négatif > groupe COOH > on arrache le proton
Sur le spectre, Na et K = aducts > sels en solution –> la molécule se charge avec un de ces atomes au lieu d’un proton –> obtention de nouvelles espèces. Pas de fragmentation de la molécule si complexe avec des sels – mais très utile car permet d’avoir d’autres moyens de mesurer la masse de la molécule

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7
Q

Que doit on faire apres avoir former des ions>

A

il faut les mesurer = masse doit etre determiner

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8
Q

quels sont les 4 techniques d’analyse de masse avec la plus haute resolutin

A
  • Quadrupole mass analyser (Q)
  • Time-of-flight (ToF)
  • Orbitrap
  • Ion-trap
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9
Q

Que peut on egalement faire avec le quadrupole mass analyser? donner ce quil fait

A

Can also be used in sequence
- Tandem mass spectrometry (MS/MS)
- Triple-quadrupole mass spectrometer (QdQ)
Le + courant, celui utilise en TP
Système qui utilise des pôles, en changeant la polarité/la charge de ces pôles et en fonction de la fréquence, on peut faire en sorte que certaines espèces passent ou non

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10
Q

Qu’est ce que QaQ?

A

Triple quadrupole mass spectrometer
3 quadrupoles sequentially

Le 1er filter, le 2ème = cellule de collision remplie avec un gaz tel qu’azote ou argon, le 3ème = analyse
+ sélectif > on pourrait isoler un m/z avec le 1er > on se focalise sur une seule molécule – moins de bruit de fond, élimination de la matrice  sélectivité et + sensible

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11
Q

Avantage de travailler avec plusieurs quadrupole?

A

Triple quadrupole mass spectrometer : utilisation pour des méthodes quantitatives
- Increased selectivity
o Parent ion is fragmented and identification can be based:
 On mass of parent
 Mass of fragments
- Increased sensitivity
o Select only compounds of interest
o Remove the background noise (the matrix)

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12
Q

Quels sont les 3 tyepsde complex mixture?

A

hyphenation is Chromatographic separation of complex mixtures
such as
Gas-(GC), liquid-chromatography (LC) or capillary electrophoresis (CE)

Egalement possible d’utiliser la chromatographie ionique, la FSC (critical fluid > utilisation de CO2 liquide à très haute pression)
Données multidimensionnelles – travail en 3-4 dimensions

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13
Q

Quel est le parametre le plus important dans la HR MS

A

la resolution (mass resolving power)
–> RP = m/delta m

Mesure à la mi-hauteur du pic : donne une indication de la précision à la virgule
En basse résolution, souvent le pic le plus intense qui dominer le spectre dans toute sa région

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14
Q

comment est la resolution de quadripole?

A

low resolution –> donne des mesuration pas tres accurate

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15
Q

a quoi sert une masse plus acurate?

A

reduces the number of possible molecular formulas which correspond to a given mass.

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16
Q

donner 2 types de HRMS

A
  • (quadrupole) time-of-flight mass spectrometer (QToF-MS)
  • Orbitrap mass spectrometer (Orbitrap-MS)
17
Q

Expliquer le fonctionnement de Quadrupole Time-of-flight (QTOF)

A

utilise une time-of-flight pour determiner la masse
Tube qui mesure le temps de vol (dépendant de la masse de la molécule)
Mesure le temps de vol des substances – arrive à estimer la masse avec une résolution assez haute.
Peut filtrer et fragmenter les composés – peut calculer la masse exacte de toute la molécule si pas filtre et inversement

18
Q

expliquer orbitrap

A

utilise un ion trap
Un peu plus lent qu’un time of flight mais résolution plus haute (nécessite moins de points à mesurer) – avantage = + précis dans la mesure du m/z

19
Q

quels sont 3 features de HRMS?

A
  • Accurate mass (m/z)
  • Retention time (Rt, min)
  • Intensity (peak area)
20
Q

Diff entre low resolution et high?

A

avec low on doit dabord savoir la substance que l’on cherche –> souvent pour methode quantitative
alors que High-resolution instruments do not nedd prior knowledge about what you’re looking for:
- You can identitfy molecules “on the fly”
- Used for identification
–> methode qualitative ou semi-quantitative

21
Q

3 types de screening

A
  • Target screening : analyse ciblée sur une molécule connue > besoin d’un standard
  • Suspect screening : liste de potentiel suspect analysé (small organic substances)  quand utilise une bibliothèque (BDD)
  • Non-target screening : toutes les molécules analysables dans le « chemical space » (small, organique substances)  quand cherche à savoir la molécule mais n’a pas de bibliothèque pour s’aider
22
Q

etape en tout?

A

-sampling -> sample archives
-analysis -> digital archive
-data pre-proccessing -> pollution overview
-priorization -> pattern
-identification -> structure

23
Q

Quels sont les niv de confiance

A
  • N1 : identiciation formelle
    Besoin d’un standard de reference, pas toujours disponible
  • N2 : comparaison
    Comparaison dans les BDD  idée approximative de la molécule
  • N3 : MS2 : masses des fragments
  • N4 : détermine la formule brute
  • N5 : le système mesure une masse
24
Q

quels sont les tools pour identification avec HRMS

A

o Detect (unknown) peaks
o Determine chemical formula
o MS1 based identification
 Suspect screening, databases, retention time indices
o MS2 based identification
 Spectral libraries, in silico fragmentation tools

25
Q

DEF MASSBANK

A

bases de données spectrales de Spectromètres de masse à haute résolution. On y trouve quelques stups mais surtout environnemental

26
Q

DEF METFRAG

A

bande de données qui donne un spectre à partir d’une structure chimique  fragmentation in silico pour l’identification assistée par ordinateur des spectres de masse des métabolites

27
Q

in-sillico fragmentation

A

Nouvel algorithme de fragmentation qui permet un traitement plus rapide et plus efficace des composés.

28
Q

comment process bcp de data?

A

 Cheminformatics & chemometrics
 Computational mass spectrometry

29
Q

def Cheminformatics, chemometrics and computational mass spectrometry

A

Combination of physical and computational chemistry/mass spectrometry AND data science: identify patterns in large amounts of data.
–>  Prioritize features that are most relevant, require formal identification

30
Q
A