KimyaKongreleri.org YÜKSEK AYIRICCLI KÜTLE SPEKTROMETRİSİ İLE BAZI



Benzer belgeler
(ICP-OES) Atomlaştırmada artış. Daha fazla element tayini Çoklu türlerin eşzamanlı tayini Ve Geniş çalışma aralığı sağlanmış olur.

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

Atomlar ve Moleküller

BÖLÜM 7. ENSTRÜMENTAL ANALİZ YÖNTEMLERİ Doç.Dr. Ebru Şenel

Dielektrik malzeme DİELEKTRİK ÖZELLİKLER. Elektriksel Kutuplaşma. Dielektrik malzemeler. Kutuplaşma Türleri Elektronik kutuplaşma

Infrared Spektroskopisi ve Kütle Spektrometrisi

Radyoaktif elementin tek başına bulunması, bileşik içinde bulunması, katı, sıvı, gaz, iyon halinde bulunması radyoaktif özelliğini etkilemez.

ATOM BİLGİSİ Atom Modelleri

Theory Tajik (Tajikistan)

RÖNTGEN FİZİĞİ X-Işını oluşumu. Doç. Dr. Zafer KOÇ Başkent Üniversitesi Tıp Fak

Aşağıda verilen özet bilginin ayrıntısını, ders kitabı. olarak önerilen, Erdik ve Sarıkaya nın Temel. Üniversitesi Kimyası" Kitabı ndan okuyunuz.

9- RADYASYONUN ETKİ MEKANİZMALARI 9.1- RADYASYONUN İNDİREKT (DOLAYLI) ETKİSİ

X-IŞINLARI FLORESAN ve OPTİK EMİSYON SPEKTROSKOPİSİ

Harici Fotoelektrik etki ve Planck sabiti deney seti

I. FOTOELEKTRON SPEKTROSKOPĠSĠ (PES) PES orbital enerjilerini doğrudan tayin edebilir. (Fotoelektrik etkisine benzer!)

HIZLANDIRICI FİZİĞİ. Doğru Akım Hızlandırıcıları. Semra DEMİRÇALI Fen Bilimleri Öğretmeni DENİZLİ (TTP-7 Katılımcısı) 05/03/2018

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

6. Osiloskop. Periyodik ve periyodik olmayan elektriksel işaretlerin gözlenmesi ve ölçülmesini sağlayan elektronik bir cihazdır.

b. Hareketli faz: Bu faz daima bir "sıvı" veya "gazdan" oluşur.

The Physics of Particle Accelerators - Klaus Wille ( )

ATOMİK YAPI. Elektron Yükü=-1,60x10-19 C Proton Yükü=+1,60x10-19 C Nötron Yükü=0

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ DERS. Prof. Dr. Haluk YÜCEL RADYASYON DEDEKSİYON VERİMİ, ÖLÜ ZAMAN, PULS YIĞILMASI ÖZELLİKLERİ

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

5.111 Ders Özeti #12. Konular: I. Oktet kuralından sapmalar

Fiz 1012 Ders 6 Manyetik Alanlar.

RADYASYON ÖLÇÜM YÖNTEMLERİ

Bölüm 7. Manyetik Alan ve. Manyetik Kuvvet. Copyright 2008 Pearson Education Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

MOL KAVRAMI I. ÖRNEK 2

KARABÜK ÜNİVERSİTESİ Öğretim Üyesi: Doç.Dr. Tamila ANUTGAN 1

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:

X IŞINLARININ ELDE EDİLİŞİ

BİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ

Nötronlar kinetik enerjilerine göre aşağıdaki gibi sınıflandırılırlar

ÇALIŞMA YAPRAĞI (KONU ANLATIMI)

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

İMÖ 206 VİZE SINAVI - 18 NİSAN 2003

Spektroskopi. Elektromanyetik ışımanın madde ile etkileşimini inceleyen bilim dalına spektroskopi denir.

YÜKSEK GERİLİM TEKNİĞİ BÖLÜM 7 DİELEKTRİK KAYIPLARI VE

ATOMUN YAPISI ATOMUN ÖZELLİKLERİ

PERİYODİK CETVEL

MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY.

Chemistry, The Central Science, 10th edition Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay, Jr.; and Bruce E. Bursten. Kimyasal Bağlar.

STOKİYOMETRİ. Kimyasal Tepkimelerde Kütle İlişkisi

Elementlerin büyük bir kısmı tabiatta saf hâlde bulunmaz. Çoğunlukla başka elementlerle bileşikler oluşturmuş şekilde bulunurlar.

DEMOCRİTUS. Atom hakkında ilk görüş M.Ö. 400 lü yıllarda Yunanlı filozof Democritus tarafından ortaya konmuştur.

3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.

ELEKTRİK MOTORLARI VE SÜRÜCÜLER ELEKTRİK MOTORLARINDA DENETİM PRENSİPLERİ

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ. Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ İÇERİK

Bileşiğin basit formülünün bulunması (moleküldeki C, H, O, X atomlarının oranından, veya molekül ağırlığından)

3. KÜTLE ANALİZÖRÜ. çok hafif iyonlar fazla eğilir. hızlandırıcı levha 5. DATA SİSTEMİ VE KAYIT

PROTEİN ANALİZ YÖNTEMLERİ

MOLEKÜL GEOMETRİSİ ve HİBRİTLEŞME. (Kimya Ders Notu)

SEM İncelemeleri için Numune Hazırlama

X-IŞINI FLORESANS SPEKTROSKOPİSİ. X-ışınları spektrometresi ile numunelerin yarı kantitatif olarak içeriğinin belirlenmesi.

A A A A A A A A A A A

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

PERİYODİK CETVEL-ÖSS DE ÇIKMIŞ SORULAR

1 mol = 6, tane tanecik. Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol ü aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.

BAKIR ATOMUNDA K,L,M ZARFLARI

Serbest radikallerin etkileri ve oluşum mekanizmaları

KÜTLE SPEKTROMETRESİ Ref. e-makaleleri, Enstrümantal Analiz, Kütle Spektrometre Uygulamaları

Bölüm 5. Tıbbi Görüntüleme Yöntemlerinin Temel İlkeleri. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

ATOMUN YAPISI. Özhan ÇALIŞ. Bilgi İletişim ve Teknolojileri

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

Adli Tıp Enstitüsü 1982 yılında İstanbul Üniversitesi Rektörlüğüne bağlı olarak kurulmuş olup, Tıp, Fen ve Sosyal Bilimler Anabilim Dalları altında Li

Vakum Teknolojisi * Prof. Dr. Ergun GÜLTEKİN. İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi

3- KİMYASAL ELEMENTLER VE FONKSİYONLARI

1. Hafta. İzotop : Proton sayısı aynı nötron sayısı farklı olan çekirdeklere izotop denir. ÖRNEK = oksijenin izotoplarıdır.

RADYONÜKLİTLERİN KİMYASI VE ANALİZİ

Element atomlarının atom ve kütle numaraları element sembolleri üzerinde gösterilebilir. Element atom numarası sembolün sol alt köşesine yazılır.

Büyük Patlama ve Evrenin Oluşumu. Test 1 in Çözümleri

Haftanın Amacı: Asenkron motorun hız ayar ve frenleme tekniklerinin kavranmasıdır.

ÖLÇME VE ÖLÇÜ ALETLERİ

X-Işınları. 4. Ders: X-ışını sayaçları. Numan Akdoğan.

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

Atomların bir arada tutulmalarını sağlayan kuvvetlerdir Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek (daha kararlı olmak) için bir araya gelirler

Bölüm 2. Sıcaklık ve Gazların Kinetik Teorisi. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

FİZİK 2 ELEKTRİK VE MANYETİZMA Elektrik yükü Elektrik alanlar Gauss Yasası Elektriksel potansiyel Kondansatör ve dielektrik Akım ve direnç Doğru akım

ATOM ATOMUN YAPISI 7. S I N I F S U N U M U. Elementlerin tüm özelliğini gösteren en küçük parçasına atom denir.

Bölüm 1 Maddenin Yapısı ve Radyasyon. Prof. Dr. Bahadır BOYACIOĞLU

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

Modern Fiziğin Teknolojideki Uygulamaları

Hızlandırıcı Fiziği-1. Veli YILDIZ (Veliko Dimov)

8.KISIM OSİLOSKOP-2 DC + AC ŞEKLİNDEKİ TOPLAM İŞARETLERİN ÖLÇÜMÜ

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ BİYOMEDİKAL BAKIM-ONARIM VE KALİBRASYON LABORATUVARI DENEY NO: 8 VENTİLATÖR TESTİ

6- RADYASYON KAYNAKLARI VE DOZU

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

KİM-117 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

TARAMA ELEKTRON MİKROSKOBU SCANNING ELECTRON MICROSCOPE (SEM)

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

SU VE HÜCRE İLİŞKİSİ

BÖLÜM 2 ATOMİK YAPI İÇERİK. Atom yapısı. Bağ tipleri. Chapter 2-1

Hızlandırıcı Fiziği-1. Veli YILDIZ (Veliko Dimov)

BÖLÜM 1: Matematiğe Genel Bakış 1. BÖLÜM:2 Fizik ve Ölçme 13. BÖLÜM 3: Bir Boyutta Hareket 20. BÖLÜM 4: Düzlemde Hareket 35

Transkript:

YÜKSEK AYIRICCLI KÜTLE SPEKTROMETRİSİ İLE BAZI ANABOLİK STEROİDLERİN TAYİNİ Aytekin Temizer Hacettepe Üniversitesi 06100 ANKARA Kütle spektrometresi ile ilk çalışmalar 1913 yılında J.J.Thomson un kütle spektrometresinin yüklü parçacıklann elektriksel ve magnetik alanda hareketleri ile kararlı izotopların varlığını göstermesi ile başlamıştır. 1920 de Aston, 1926 da Smythe ve Mattauch, kütle spektrometresi terimini,,., l o p l a îuo^v -fctfemas( C T ( d ') kulanmışlardır. i t J Kütle spektrumu gaz fazındaki iyonların belirli kütle/yük (m/z) oranlarına göre kaydedilmesi ile elde edilir. İyonlar pozif ve negatif olarak seçilen yönteme göre kaydedilebilir. Genellikle pozitif iyonların incelenmesi daha yaygındır. Kütle spektrometrisi tek başına kimyasal yapı aydınlatıcı bir yöntem olarak kullanılmaktadır. Bununla beraber, gaz kromatografisi ile uygun şekilde bağlanarak dedektör olarak da kullanılabilmektedir. Kütle spektrometresinin gaz kromatografisinin dedektörü olarak kullanılmasının nedeni toplanabilecek bilgilerin çokluğudur. Bütün organik bileşik sınıflarına ve tüm organik bileşiklerde ortak bir fiziksel özellik olan kütleye cevap verebilmesi en büyük özelliğidir. Kütle spektrometresinin ana analizörü ve 3. Dedektör olarak sıralanabilir. nedenleri: kısınılan 1 İyon kaynağı, 2.Kütle Kütle spektrometresi'de vakum sistemi bulunmaktadır ve bunun 330

Flaman yüksek basınçtaki oksijen altında ısıtılırsa yükseltgenip yanabilir, Basmç arttıkça kütledeki çoğaltıcı, kaynak ve analizörde yüksek voltaj kırılmaları olabilir, Kütle spektrometresinin iyon kaynağında varolan gaz, spektral geri zemine katılabilir (örn; su, azot ve oksijenden gelebilecek m/z 18, 28 ve 32), * Kütle spektrometresinde düşük basınç sağlamanın en önemli nedeni, analiz edilen iyonlar arasındaki çarpışmayı en aza indirmektir. İyon sürekli diğer moleküller ve yüzeyler ile çarpışıyorsa, iyonları belli bir yolda yönlendirmek için kullanılan güçler yararsız olacaktır. Kütle spektrometresi içindeki basıncı 10"^ torr civarında tutmak için değişik pompalar kullanılır. En çok kullanılan pompalar, türbo moleküler ve difîizyon pompalandır. Bir molekül, atom veya iyondan bir elektron uzaklaşması olayına iyonizasyon denir. Vakum altında molekül iyonize olduğu zaman farklı kütlelerde karakteristik iyon gruplan oluşur. İyon kaynaklan olarak en çok elektron iyonizasyon, kimyasal iyonizasyon, foton iyonizasyon, iyon bombardımanı ile iyonizasyon, spark kaynaklı iyonizasyon, nötral parçacıklarla bombardıman, elektrospray iyonizasyon, termal iyonizasyon, alan iyonizasyon ve termospray iyonizasyon tipleri kullanılmaktadır. Bunlar içerisinden de en yaygın olarak kullanılan iki tip bulunmaktadır: a) Elektron iyonizasyon (El): El kısaca analat molekülünün eneıjili elektronlarla bombardıman edildiği iyonizasyon yöntemi olarak tanımlanır. Sıcak bir flamandan çıkan elektronlar bölme boyunca odaklanacaklar ve 70 evluk bir potansiyele sahip bir elektrod tarafından çekileceklerdir. Böylece herbir elektron 70 ev'luk bir eneği kazanır ve ortama giren numune ile çarpışarak bir seri parçalanma tepkimeleri oluşur. Moleküldeki bağların 331

kırılmasından tüm pozitif ve negatif iyonların oluşmasını sağlayabilecektir. Çoğu organik molekül için pozitif iyon oluşumu eneıji açısından daha çok tercih edilir. Elektronun sahip olduğu enerji bütün bağlan kırmak için yeterli eneıjidir. 70 ev lıık eneğinin kullanılması kararlı, tekrarlanabilir ve moleküle özgü kütle spektrumlanmn oluşmasını sağlar. Elektron bombardımanı ile oluşan iyonlann bağıl büyüklükleri, iyonize edici elektronlann eneıjileri ve iyonizasyonun oluştuğu sıcaklığa bağlıdır. b) Kimyasal iyonizasyon (CI): Genellikle düz zincirli alkan, alken veya alkoller gibi homolog bileşikler El ile kararlı moleküler iyonlara sahip pozitif tanımlama yapılamayacak kadar küçük bağıl çokluğa sahiptirler. Cl'nm esası iyon-molekül tepkimelerine dayanır. Yüksek eneıjili iyonlar çarpıştıklan moleküle ya proton aktanrlar ya da ondan hidrür ve elektron kopanrlar. Kimyasal iyonlaşmalı kütle spektrometresinde, iyon kaynağına reaktif gaz verilerek yüksek basınç elde edilmektedir. Reaktif gaz numune molekülleri ile iç etkileşime girecek reaktan iyonlannı oluşturmak üzere elektron demeti tarafından iyonize edilmektedir. Ortamdaki yüksek basıncın etkisiyle reaktan iyon ile numune iç etkileşime girer. El'ya göre eneıji daha düşüktür. Değişik reaktif gazlar kullanılarak hem pozitif hem de negatif iyonlaşma sağlanmaktadır. İyon kaynağından çıkan analat iyonlannı ayırmak ve herbirinin kütlesini ölçmek için kütle analizörleri kullanılır. İstenilen herbir moleküler parçanın kütlesi olsa da ölçülen kütle/yük (m/z) oranıdır. Bugün en çok kullanılan kütle analizörleri aşağıda kısaca açıklanmıştır: a) Kuadropol kütle analizörü: İyon ayınmı, iyon demetinin potansiyel uygulanan dört paralel çubuğun merkezinden geçirilmesiyle sağlanır. Kuadropol kütle analizöründe kütlelerin ayınmı, çubuklara hem doğru akım (dc), hem de radyo frekansı (rf) alternatif akım (ac) uygulamak suretiyle gerçekleştirilir dc/rf oranı değiştirilerek farklı m/z oranına sahip iyonlann 332

tayini sağlanır. Kuadropol kütle spektrometresi, yüksek duyarlılığa ve milisaniye aralıklar ile hızlı tarama özelliğine sahiptirler. b) Magnetik sektörlü kütle analizörü: Elektronlar hızlandırıcı kullanılarak plakalardan ayrılıp, kütle ayırıcıya gelirler. Hızlandırma potansiyeli çok fazla olduğu için elektronlar aşağı yukarı eşit kinetik enerjiye sahip olurlar. İyonlar magnetik alana girince doğrusal yönden saparak, iyonların m/z oranlarına bağlı olarak dairesel hareket ederler. c) Uçuş zamanlı kütle analizörü: İyonlar uçuş tüpü adı verilen tüpün içinden geçerler ve bu sırada hızlandırıcının etkisiyle eşit momentuma sahip olurlar. B öylece kütleleri birbirinden farklı olan iyonların hızlan da farklı olarak belirlenir. Kütle analizörlerinden geçen iyonlar elektron çoğaltıcı dedektöre ulaşır. Elektron çoğaltıcıda çarpışmadan dolayı oluşan akım önce analog voltaja, sonra da dijital sinyale dönüşür. En çok kullanılan dedektörler dizi diyot elektron çoğaltıcı ve devamlı diyot elektron çoğaltıcılardır. Bunlar sinyali 10^ değerine kadar artırabilirler. Bu da femtoamper gibi çok düşük iyon akımlarının kaydedilmesini sağlar. Kütle spektrometresinden gelen milisaniye düzeyindeki verilerin hızla kaydedilmesi ve depolanması gereklidir ki bu da bir bilgisayarla kolayca sağlanır. Gaz kromatografisi-kütle spektrometresi sistemi, ara bağlantı ve veri toplama basamaklarındaki problemlerin çözülmesinden sonra, daha yaygın kullanılmaya başlanmıştır. Bunlardan başka aletin kalibrasyonun otomatik yapılıp, sonuçlarının alınabilmesi, analiz koşullarının kolayca girilmesi, aletin kontrolünün yapılıp verilerin alınabilmesi, analiz sonrası veri değerlendirmelerinin yapılabilmesini bilgisayar sağlamaktadır. Analize başlamadan önce ve periyodik aralıklarla kütle spektrometresindeki İyonlaştırıcı, kütle analizörü ve dedektör kısımlarının, uçuculuğu yüksek ve kararlı organik bileşikler kullanılarak ayarlanması 333

gerekmektedir. Sistemde bu işlem "AUTOTUNE" denilen donanım kullanılarak yapılır. Ayarlama için iyon kaynağının basıncı uygun olmalıdır. Standart olarak kullanılan bileşik çalışılan kütle aralığını kapsamalı ve pik şiddeti yüksek olmalıdır. Kuadropol sistemlerinde standart olarak en çok tercih edilen perflorotributilamin kullanılmakta olup bu maddeye özgü olan 69, 219 ve 502 m/z pikleri temel alınmaktadır. Ayrıca mlz= 18 ve 28 (su ve hava) pikleri, m/z= 69 pikinin %10'undan az olmalıdır. Fazla olduğunda sistemde kaçak olabileceği olasılığı vardır. m/z= 502 pikinin bağıl çokluğu azaldığında ise, iyon kaynağının kirlendiği söylenebilir. Kütle spektrometresi ile analizlerde 3 tip iyon tarama şekli vardır: 1. Toplam iyon taraması (TIC): Bir analiz sırasında ayrım yapmadan tüm iyonların 10-800 amu aralığında taratılması ile gerçekleştirilir. 2. Seçici iyon taraması (SİM) ve çoklu iyon kaydedilmesi (MID) : Öncelikle bir kütle taraması yapılıp aranılan bileşik için en karakteristik olan, kararlı ve çokluğu fazla olan m/z değerleri seçilir. Seçilen iyonlar ile yapılan kütle spektrometrik çalışmalarda seçilen iyonların tarama süresi (dwell time) analizci tarafından seçilir. 3.Tek iyon taraması: Seçilen tek bir iyonla kütle spektrometrik çalışmalar yapılabilir. Çok hassas olan bu çalışma ile kesin bir tanımlama yapılamaz. Kütle spektrometrelerinde en çok kullanılan kütle analizör tiplerini magnetik sektörlü, uçuş zamanlı, siklotron rezonans (omegatron ve fourier transform siklotron rezonans), kuadropol, çift odaklı kütle spektrometresi olup kütle analizörlerinde en fazla magnetik sektörlü ve kuadrapol kütle spektrometreleri kullanılmaktadır. Kuadrapol kütle analizörü, eksenlere simetrik olarak yerletmit 4 adet krom-molibden çelik çubuktan oluşmaktadır. Bu çubuklara hem radyo 334

frekansı (rf) hem de doğru akım (dc) gerilimi uygulanır. Rf ve dc gerilimleri milisaniye düzeyinde değiştirilerek seçici iyon taraması yapılmaktadır. Radyo frekansı seçiciliği, doğru akım da ayıncılığı gösterir. Yüksek kütleden, düşük kütleye doğru tarama yapılır. Magnetik sektörlü cihazlarda iyonlaşarak belirli kütle/yük oranlarına sahip olan parçacıklar bir magnetik alan içerisinde buna göre hareket ederek dedektöre ulaşırlar. Bu şekilde m/z değerlerine göre ayrılmış olur. Tandem kütle spektrometresi (MS-MS) kütlenin kendisi kadar eski bir cihaz olup basit bir modelle açıklanacak olursa; kütle spektrometresi 1 - Çarpışma hücresini - kütle spektrometresi 2 şeklinde bir düzenleme içerisindedir. İlk önce yavru parçalanmalar verebilecek iyon seçilir. Bu ilk analizör olan kütle spektrometresi 1 de olur. Bundan oluşan iyonlar çarpışma hücresinden ikinci analizör olan kütle spektrometresi 2 ye geçerek tayin edilirler. Bu sisteme ürün iyon taraması adı verilir. İyon tuzaklı (lon trap) cihazlar ise, seçilen iyon elektriksel alandan etkin veya yeterli bir zaman ikincil deneylere olanak sağlamak için tutulur. Yüksek ayıncılı kütle spektrometresinde (HRMS), kuadropol sistemlerinden farklı olarak magnetik sektör (B) ve elektrostatik analizör (E) çift odaklamalı sistemler bulunmaktadır. Bu iki sistem BE, EB ve EBE geometrileri şeklinde düzenlenebilmektedir. Burada EB geometrisi düz ve BE geometrisi ise ters geometri olarak isimlendirilir. Ayıncılık R=m/Am olarak gösterilir ve aşağıda verilen iki molekülü ayırabilmek için gerekli olan minumum ayıncılık: R=58.05/(58.0657-58.0419)=2439 olarak hesaplanabilir. 335

Molekül Nominal Kütle Tam kütle C3IV 58 58.0419 CsHgN" 58 58.0657 Kimyasal zemin gürültüsünün düşük, duyarlığın yüksek olması istendiğinden analizlerde sadece gerektiği kadar ayıncılık kullanılır. HRMS analizlerinde genellikle 3000-5000 arasında ayıncılık kullanılır. Yapı aydınlatma analizlerinde ayıncılık 20 OOO in üzerinde tutulur. Maksimum ayıncılık 80 000 e kadar çıkabilir. Kuadropol MS için ayıncılık; m/z 69±0.5 amu ve m/z 502±0.5 amu olarak gösterilebilir. Örnek olarak m/z nominal kütlle değeri 86 olan iyonlar ; H2CNHC(CH3)3+, C3H8NCO+, CeHı/, C5H10O+, C2li}NNCS+ olup kuadropol kütle spektrometresi ile bu moleküllerin ayınmda problemler bulunmaktadır. Çift odaklamalı MS de ise R: 1000 ayıncılık; m/z 69±0.0345 amu ve m/z 502±0.250 amu olup R: 5000 için ayıncılık; m/z 69+0.0069 amu ve m/z 502+0.0502 amu olarak verilebilir. HRMS de tam kütle kullanılır. Artık gözlenen iyon piki 86 nominal kütle değerini içeren olası yapılardan değil, m/z 86.0970 tam kütle değerine sahip H2CNHC(CH3)3+ iyonu olduğu bildirilerek gözlenen yapı hakkında kesin bir karar verilebilir. Magnetik analizör, iyonlan farklı yük/kütle oranlanna ve onların farklı momentumlanna göre ayınr. BE geometrisindeki bir çift odaklı MS de farklı momentumdaki iyonlann magnetik alanda ayrılması; m/z= 4.82xl0'5 BV/V eşitliği ile verilmektedir. Burada. B: magnetik alan şiddeti (Gauss), nyançap (35 cm) ve V voltaj (5 kv) (hızlandıncı). 336

Elektrik sektör ise eneıji analizörüdür. Belirli kinetik eneıjideki iyonlann geçmesine ve detektöre ulaşmasına izin verir. Böylece kütle ve eneıji ayınmı ile yüklü parçacıkların ayırımı sağlanır. Magnetik ve elektrik alan taraması ile HRMS de seçici iyon taraması yapılabilmektedir. Magnetik tarama hızlı bir şekilde yapılacak kütle taraması için uygun değildir. Özellikle GC den gelen piklerin çok kısa bir zaman birimi içerisinde tam kütle değerinin (exact mass) spektrometresine geldiği göz önüne alınırsa MS in bu sinyalleri aynı hızla algılayabilmesi gerekmektedir. Elektriksel alan hızlı bir şekilde bu tam kütleyi tarayacak hızdadır. Bu nedenle HRMS de bilgisayar ile yüksek hızda elektriksel alan değiştirilebilmektedir. Bu sırada bilinen bir referans maddesi de (örn: erflurofenentren, perflorotribütilamin) analiz edilerek cihaz çalışma süresince otomatik olarak kalibrasyon yapılabilmektedir. Pratikte magnetik alan belirli bir kütledeki bir iyona ayarlanıp elektriksel alan azaltılarak ilgilenilen yüksek kütle birimlerindeki iyonlann analizi sağlanır. Azaltılmış elektriksel alandan (Vı) ve yüksek kütleli iyon un (Mı) elektriksel ve magnetik alandan geçişi ile ilişkili bağıntı Mı = M / (V/Vı) teklinde gösterilebilir. Ancak elektriksel alan azaltıldığında iyon geçişi de azalacaktır. Sinyal kaybı iyon kaynağının temizliğine ve ayarlama parametrelerine bağlıdır. % 33 kadar azaltılmış elektriksel alanda % 30 kadar kayıp en iyi ayarlama koşullarında kabul edilebilmektedir. Bazı durumlarda kayıp % 10 dan da az olabilir. Birden fazla iyonun aynı zamanda tayin edilebilmesi elektriksel alan şiddetinin birden fazla adımlarla değiştirilebilmesi ile yapılabilmektedir. Bunun için seçilen bir ayıncılık değerinde elektriksel alan seçilen iki kütle yardımı ile ayarlanır. Bu iki kütleden birisi kaîibrasyonda diğeri sabitleştirmede kullanılır. Analiz başladığında ilk önce magnet sabitleştirme 337

kütlesinin biraz altında bir değere ayarlanır. Elektriksel alan dar bir aralıkta tarama yapılarak pik genişliği ve maksimum belirlenir. Bundan sonra belirli zamanda taranacak iyon gruplan belirlenerek çoklu iyon analizi gerçekleştirilir. HRMS ile yapılabilecek çalışmalara örnek olarak: Anabolik steroid özellikteki stanazolol ve metabolitlerinin analizi için HRMS gerekmektedir. Bunun nedeni: idrar ile vucuttan serbest olarak yani glukoronik ve/veya sülfonik asit konjugatlan halinde olmayan bir şekilde atılan stanazolol ana molekülüne karşı metaboltleri yani vücutta değişikliğe uğrayan moleküller glukoronik ve/veya sülfonik asit konjugatlan şeklinde atılmaktadır. Kuadrapol MS ile gözlenemiyen stanazolol metabolitleri m/z 545.3415 ve 560.3650 değerleri izlenerek HRMS ile analiz edilebilir. HRMS e 4 pikogram enjekte edilerek m/z 358.2692, m/z 448.3192 değerlerinde epimetendiol gözlenebilmekteyken, kuadrapol kütle spektrometresi ile epimetendiolün en düşük gözlenebilme sının 12 pikogram dır. Klenbuterol, vitamin E metaboliti ve nandrolon m/z 420 değerine sahiptirler. Kuadropol MS ile aynlamayan bu maddeler, HRMS ile klenbuterol için 420.159; vitamin E metaboliti için 420.215 ve nandrolon için 420.273 m/z değerleri ile aynlabilmektedir. Norandrosteron eklenmiş idrar analizleri yapılırken 405.2645, 420.2879, 422.2308 m/z değerleri ile 3000 ayıncılık ile 4 pikogram, 1500 ayırıcılık ile 40 pikogram norandrosreron gözlenebilmektedir. 338

HIGH RESOLUTION MASS SPECTROMETRIC DETERMINATION OF SOME ANABOLIC STEROIDS ABSTRACT High resolution mass spectrometry coupled with gas chromatography (GC-HRMS) is a powerful analytical technique. Sample molecules and their fragments can be separated on the basis of their different mass to charge ratios by using mass spectrometry. Magnetic sector and quadropole are the most common forms of mass analyzer. HRMS is double focusing instrument. A double-focusing mass spectrometer employs magnetic and electric sectors to separate and focus ions. The magnetic analyzer (B) separates species with different mass to charge (m/z) ratios based on their different momenta. The electric sector (E) is an energy analyzer and only allows ions with a given kinetic energy to pass and reach the dedector. BE, EB and EBE geometries can be used. The EB geometry is forward and BE geometry is reversed. The sector field mass spectrometer can be used to monitor selected ions by scanning either the magnet or the electric field. The electric field is continuously calibrated during the analysis using ions with known masses (for example; by using tuning compounds, perfluorophenanthrene or perfluorotributilamine). Calibration compound is leahed into the ion source during the analysis. Multiple ion dedection by electric field scanning is a multiple step process. The resolution is adjusted and the electric field is calibrate during two masses from the reference compound (lock and calibration masses). When an analysis is started the magnet is first set slightly below the mass of 339

the lock mass and the electric field is swept over a narrow range to find the peak maximum and the peak boundaries. Multiple ion dedection analysis can be acquired in a time group. Several steroids and their metabolites can be analyze by using HRMS. The analysis of norandrosterone bis-tms (M+ m/z 420.2879, 405.2645, 422.2308) extracted from urine. 4 pg and 40 fg of norandrosteron-bis TMS was dedected by HRMS with the 3000 resolution. Metabolites of stanazolol can not be dedected by using quadrapol instruments but it can be analyzed by HRMS by using m/z 545.3415 and m/z 560.3650 values. 340