Informationsgehalt von Massenspektren

Bei konstanter Elektronenenergie (typ. 70 eV) ist das Fragmentierungsmuster bei Elektronenstoßionisierung gut reproduzierbar und kann einerseits zur Bibliothekssuche, andererseits auch zur (automatischen) Spektreninterpretation herangezogen werden. Ziel der Interpretation ist zum einen die Substanz zu identifizieren, und zum anderen Vorgänge beim Zerfall des Moleküls zu verstehen. Für die klassische Analytik ist der erste Anwendungsfall der wichtigste.

Betrachtet man ein Massenspektrum, so kann man zwei Typen von Informationen herauslesen: zum einen Information die sich aus der Form des Massenspektrums ergibt, und zum anderen Detailinformationen aus den einzelnen Peaks und deren Abständen zueinander.

Wichtige Peaks in einem Massenspektrum

Die Peaks in einem Massenspektrum sind normalerweise auf den höchsten Peak normiert, so dass dieser 100% erhält. Dieser Peak wird auch Basispeak (engl. base peak) genannt (m/e = 91 in obiger Abbildung). Ein weiterer wichtiger Peak ist der Molekülpeak, der dem Molekulargewicht der Substanz entspricht (m/e = 126 im Beispiel oben). Allerdings ist der Molekülpeak nicht bei allen Substanzen sichtbar. Bei leicht zerfallenden Stoffen kann der Molekülpeak eventuell zur Gänze verschwinden. Die meisten der Peaks haben einen oder mehrere Isotopenpeaks, die meist von ¹³C, ³⁴S, oder Chlor- und Bromisotopen herrühren.

Die weiteren Fragmenpeaks können durch Abspaltungen von ungeladenen Molekülbruchstücken aus dem ionisierten Molekül oder einem ionisierten Bruchstück erklärt werden.

Bei genauer Bestimmung der Molekülmasse (mit einem doppelfokussierendem MS) ist eine direkte Ermittlung der Summenformel aufgrund des Massendefektes möglich.

verschiedene Summenformeln mit exakter Molekülmasse
(Sie können sich auch ein interaktives Beispiel dazu ansehen.)

Formel	M [Da]	IM+1 a)	IM+2 a)
C4H10N2O4	150.0641	5.402	0.9230
C4H14N4O2	150.1117	6.150	0.5638
C6H12NO4	150.0766	6.133	0.9600
C6H2N2O3	150.0065	7.396	0.8384
C6H6N4O	150.0542	8.145	0.4942
C7H10N4	150.0905	9.250	0.3840
C8H8NO2	150.0555	9.233	0.7797
C8H10N2O	150.0793	9.607	0.6138
C8H12N3	150.1031	9.981	0.4492
C9H10O2	150.0681	9.964	0.8447
C9H12NO	150.0919	10.338	0.6816
C9H14N2	150.1157	10.712	0.5198
C10H14O	150.1045	11.069	0.7547
C11H18	150.1408	12.175	0.6769
C12H6	150.0469	13.062	0.7832
a) Intensität relativ zu IM=100