MERKEZ LABORATUVARI


Yüksek Çözünürlüklü Kütle Spektrometresi

Atom kütleleri günlük hayatta kullanılan hiçbir tartım cihazıyla ölçülemeyecek kadar küçüktür. Bu nedenle atom kütlelerinden söz edilirken gram yerine bir standarda göre bağıl kütleleri kullanılır. Bu standard, atomik kütle birimi (akb, Da) olarak adlandırılır ve karbon-12 atomunun kütlesinin 12 de 1’i ile temsil edilir. 

 

Kütle spektroskopisi maddelerin bağıl kütleleri üzerinden atom bileşimi ve dizilimini bulmak için kullanılan analitik bir tekniktir. Bu teknikte maddeler çeşitli yöntemlerle artı ya da eksi yüklü iyon haline getirilir ve bu yüklü moleküllerin ya da molekül parçalarının kütleleri; kütle/yük oranı üzerinden tesbit edilir.

 

Kütle spektromelerinin kullandığı farklı iyonlaştırma teknikleri bulunmaktadır. Bunlar; Elektrosprey İyonlaştırma  (ESI), Atmosfer Basınçlı Kimyasal İyonlaştırma (APCI), Atmosfer Basınçlı Foto İyonlaştırma (APPI) ve Elektrosprey Kimyasal İyonlaştırma (ESCi) olarak sayılabilir. Merkezimizde ESI ve ESCi teknikleri ile nano malzemeler için nano-ESI iyonlaştırma teknikleri kullanılmaktadır.

 

Kütle spektroskometrelerinin çeşitli ölçüm yöntemleri bulunmaktadır. Merkezimizdeki cihazda birleşik olarak iki kütle spektrometresi kullanılmaktadır. Bunlar, 4-Kutuplu Kütle Spektrometresi (Quadropole) ve Uçuş Zamanlı Kütle Spektrometresidir (TOF).

 

4-Kutuplu Kütle Spektrometresinde yüklü moleküller bir karenin köşelerine denk gelecek şekilde dizilmiş 4 tane çubuğa uygulanan voltaj (DC) ve radyo frekansının (RF) değiştirilmesi ile filtrelenirler. Bu kütle filtrelemesi ile uygulanan her voltajda sadece o voltaja özgü kütle geçiş yapabilir, diğerleri çubuklara çarparak ortamdan uzaklaşırlar.

 

Uçuş Zamanlı Kütle Spektroskopisi ölçüm metodunda ise yüklü moleküller, yüksek bir elektrik alan ile hızlandırılarak bütün kütlelerin aynı ilk enerjiye sahip olmaları sağlanır. Sonra bu iyonlar, uçuş tüpü denilen yaklaşık 1-1,5 metrelik bir tüp boyunca uçarlar. İlk enerjileri aynı olmasına karşın moleküllerin hızları kütleleri ile ters orantılı olduğu için hafif moleküller daha hızlı uçacak, ağır moleküller ise yavaş ilerleyecektir. Bu moleküllerin kütleleri dedektörlere ulaşma zamanlarına göre tespit edilir. Bu ölçüm tekniğinin adı Uçuş Zamanlı Kütle Spektrometresidir.

 

Kütle spektrometreleri tek başlarına çalışabildikleri gibi sıvı kromatografilerle birlikte de kullanılabilirler.

 

Sıvı kromatografisi kolon kullanılarak çalıştırılan bir ayırma tekniği olarak tanımlanabilir. Bir sıvıda çözünmüş olarak bulunan maddeler bu teknik yardımıyla karışımdan ayrılır ve her madde kolonda tek başına ilerlemeye başlar. Kolonun sonuna takılı kütle spektrometresi veya diğer bir dedektör yardımıyla bu maddeler analiz edilir.

 

Nano-Sıvı Kromatografisinde ise akış hızı nanolitre düzeyindedir ve kolon çapı çok incedir. Bu sayede protein molekülleri ilave bir uygulamaya ihtiyaç duyulmadan analiz edilebilirler.

 

Merkezimizde kütle spektrometresine bağlı bulunan iki adet Sıvı Kromatografi cihazı bulunmaktadır. Bunlardan birincisi Ultra Performanslı Sıvı Kromatografisi, diğeri ise Nano-Ultra Performanslı Sıvı Kromatografisidir.

 

Kütle spektrometrelerinin çok geniş bir ölçüm aralıkları vardır. Sentezlenmiş küçük organik moleküllerden çok uzun zincirli proteinlere, peptit moleküllerinden polimere kadar pek çok maddenin kütlesini ppm hata aralığında doğru tespit etmektedir.

 

Ayrıca MALDI (Matriks Yardımlı Lazer Desorption İyonlaşması) sistemi de kütle spektrometresiyle birlikte polimer ve peptit zincirlerinin analizinde kullanılmaktadır.