Pytanie:
Rozdzielczość w spektrometrii mas
Harpal
2012-05-09 18:41:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czytałem o rozdzielczości w spektrometrii mas i jest kilka rzeczy, których nie rozumiem.

Zdolność rozdzielcza jest określona przez $ m / (m_2-m_1) $ przy pełnej szerokości i połowie wysokości szczytu. Im wyższa uzyskana wartość, tym lepiej. W tym miejscu usiłuję stworzyć powiązanie między rozdzielczością spektrometru mas a zdolnością rozdzielczą. Na obrazku (a) poniżej rozdzielczość spektrometru mas wynosi 1000 i miałby bardzo niską wartość rozdzielczości mas, ale na obrazku (b) rozdzielczość wynosi 5000, a nominalne masy pików są oddzielone, co zapewnia wysoką wartość rozdzielczości mas.

Dlaczego spektrometr mas z rozdzielczością 5000 może rozróżnić masy nominalne, a spektrometr mas z rozdzielczością 1000 nie? A jak w grę wchodzi rozdzielczość masowa? Co też oznaczają wartości 1000 i 5000?

enter image description here

Jeden odpowiedź:
#1
+14
cbeleites unhappy with SX
2012-05-09 23:16:57 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nie jestem pewien, czy w pełni rozumiem, na czym dokładnie polega Twój problem, ale:

Chcesz rozwiązać problem z sygnałami na ok. m / z = 1060,2 i m / z = 1061.2. Tak więc $ \ Delta m = 1 $ Wymagana rozdzielczość to: $ \ frac {m} {\ Delta m} = \ frac {1061} {1} \ około 1060 $ : Spektrometr w (a) ma tylko 1000, czyli za nisko. Spektrometr w (b) ma 5000, czyli o wiele więcej niż potrzeba.

Może łatwiej jest pomyśleć o odwrotności: $ \ frac {\ Delta m} {m} $ , który mówi, jak daleko dwa sygnały muszą być od siebie oddalone, aby spektrometr mógł je rozdzielić.

W (a) jest to $ \ frac {\ Delta m} {m} = \ frac {1} {1000} = \ frac {1,06} {1060} $ dwa sygnały można rozwiązać, jeśli są oddalone od siebie o co najmniej 1,06 m / z co m = 1060. Tj gdyby były nieco dalej od siebie niż są.

Spektrometr w (b) może rozróżniać sygnały, które są co najmniej $ \ Delta m / z = 0,21 $ osobno w $ m / z = 1060 $ .

FWHM i rozdzielczość

FWHM jest w zasadzie częścią rozdzielczość. $ \ Delta m $ to różnica m / z między dwoma właśnie rozwiązanymi sygnałami.

Spójrz na IUPAC definicje rozdzielczości w specyfikacji masowej. Istnieje kilka podejść do określenia, co oznacza „właśnie rozwiązany”.

FWHM może być używany bezpośrednio jako $ \ Delta m $ elementu " definicja szerokości piku ". Jeśli instrument A ma 5 $ \ times $ FWHM niż instrument B, wówczas rozdzielczość A $ \ ok. \ frac {1} {5} $ rozdzielczość B.

Jestem bardziej przyzwyczajony do „10% doliny”, która z grubsza równa się pełnej przy 5% wysokości: określasz, jak dużo sygnału jest dozwolone na minimum między dwoma szczytami, np 10%.

Należy zdać sobie sprawę, że te dwie definicje różnią się prawie dwukrotnie!

Oto kilka wyników „symulowanych” pików przy różnych rozdzielczościach i $ \ Delta m / z $ (wszystkie gaussowskie, co oczywiście nie musi mieć miejsca w rzeczywistości). Używam pełnej szerokości przy 5% = 10% definicji doliny dla rozdzielczości.

Pierwszy wiersz to rozdzielczość 5000, drugi wiersz to rozdzielczość 1000. Widzisz, że dwa sygnały są znacznie lepiej rozdzielone niż na przykładowym obrazku powyżej. Co oznacza, że ​​powyżej zastosowano inną definicję rozdzielczości, prawdopodobnie $ \ Delta m $ = FWHM. W każdym razie rozdzielczość 1000 powinna być prawie wystarczająca , aby rozróżnić m / z 1060,2 z 1061,2.

Trzeci wiersz zawiera dwa sygnały o równej wysokości z $ \ Delta m / z $ = 1 = FWHM. Zgodnie z powyższymi definicjami rozdzielczości jest to rozdzielczość ok. 520. Zauważ, że chociaż możesz powiedzieć, że są co najmniej dwa piki, nie możesz przyjąć dwóch maksimów jako m / z dwóch podstawowych sygnałów (szary).

Czwarty rząd jest prawie taki sam , ale pomnożyłem drugi sygnał o 56%, aby uwzględnić częstość występowania bradykininy z jednym $ ^ {13} $ C. Wygląda dość podobnie do twojego zdjęcia.

example calculation for mass spec resolution

Spójrz także na M. P. Balogh: Debating Resolution and Mass Accuracy, LC • GC Europe, 17 (3), 152–159 (2004).

Po pierwsze dziękuję za odpowiedź, która wyjaśniła niektóre problemy. Ale w drugim akapicie spojrzałeś na odległość między dwoma szczytami, kiedy wchodzi w to FWHM / FWHH? Również w czwartym akapicie, gdzie uzyskano wartości 1,06 i 1060?
@Harpal: 1060 to w przybliżeniu m / z, na który patrzysz. FWHM: dodaję to, aby odpowiedzieć.
Nie pomyślałem poprawnie, kiedy pisałem pierwszą odpowiedź - oczywiście $ \ Delta m / z = 1 $. Byłem zdezorientowany, ponieważ bardziej jestem zaznajomiony z definicją rozdzielczości 10% -valley, a przykład R = 1000 ostatecznie nie wyglądał na „prawie” rozwiązany zgodnie z tym… Zostało to poprawione teraz i dodałem omówienie dwóch koncepcji rozdzielczości.
Rozdzielczość ma więcej niż jedną definicję - spójrz na podręcznik [Harrisa] (http://bcs.whfreeman.com/qca7e), bardzo mi pomógł. Zwłaszcza podsekcja „Oh Mass Spectrum, Speak to me!”
@CHM: nie ma tutaj Harrisa, a ja nie znałem strony internetowej, dzięki.
@CHM: Myślę, że ogromne różnice między definicjami są powodem, dla którego IUPAC mówi, że należy zawsze podawać definicję, której używasz. Jakie inne definicje oprócz „doliny” i FWHM są Ci znane dla SM? (Jestem też przyzwyczajony do zamieszania, gdy rozdzielczość jest określana przez odstępy między punktami danych (pełna rozdzielczość spektrometru nie jest potrzebna). W tej sytuacji niektórzy ludzie określają odstępy między punktami danych jako rozdzielczość, podczas gdy inni używają 2x odstępów między punktami („potrzebujesz minimum między dwoma maksimami”). I oczywiście jest Rayleigh do krat.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...