Verifique padrões isotópicos, adutos e erro em ppm no navegador
Resposta curta: abra o visualizador de espectros de massas do MolDraw, gratuito, e solte um arquivo JCAMP-DX, CSV/TXT, mzML ou mzXML. Digite a fórmula, o SMILES ou o peptídeo esperado e escolha o íon. O visualizador sobrepõe o padrão isotópico teórico, lista quais adutos comuns estão presentes, calcula o erro em ppm e rotula as perdas neutras. Exporte em PNG ou CSV. O arquivo é lido no navegador e não é enviado.
Experimente o visualizador de espectros de massas aqui
Por que usar um visualizador de espectros de massas no navegador?
Um espectro de massas responde a duas perguntas: a massa está certa e o padrão combina com a fórmula? O software do equipamento responde às duas, mas muitas vezes fica preso a um único computador. Os alunos às vezes só recebem uma impressão ou um arquivo exportado.
Este visualizador coloca o espectro medido e a teoria em um mesmo gráfico. Você vê de imediato se há um padrão de cloro, se seu íon principal é [M+H]+ ou [M+Na]+ e quanto a massa medida se afasta da calculada.
Noções de espectrometria de massas necessárias aqui
m/z é a massa do íon dividida pela sua carga. Para íons com carga única, é igual à massa do íon. Um íon 2+ aparece em cerca de metade da sua massa, e seus picos isotópicos ficam a 0,5 de distância.
A ionização decide o que você vê. A ionização por elétrons (IE) gera um cátion radical M+• e muitos fragmentos. O electrospray (ESI) é mais brando e gera principalmente [M+H]+, [M+Na]+ ou [M−H]−. Um aduto de sódio fica cerca de 22 acima do [M+H]+, então um par de picos separados por 22 é uma pista comum.
Padrões isotópicos ajudam a confirmar a fórmula. Cada carbono acrescenta cerca de 1,1% ao pico M+1. O cloro (35Cl e 37Cl) dá M e M+2 na proporção de cerca de 3:1. O bromo (79Br e 81Br) dá cerca de 1:1.
O erro em ppm compara um m/z medido e um calculado: (medido − teórico) / teórico × 106. Para o [M+H]+ da cafeína em m/z 195,0877, um erro de 1 mDa equivale a cerca de 5 ppm. Isso só faz sentido para dados de alta resolução.
Quais arquivos ele abre
| JCAMP-DX | Espectros de massas .jdx, .dx ou .jcamp, como tabelas de picos ou dados contínuos. |
|---|---|
| CSV ou TXT | Colunas de m/z e intensidade. |
| mzML e mzXML | O primeiro espectro do arquivo. Matrizes comprimidas (zlib) funcionam nos navegadores atuais. |
Como verificar um espectro em relação a uma fórmula
- Clique em Abrir espectro de massas ou solte o arquivo na caixa. Para praticar, clique em Cafeína ESI [M+H]+.
- Confira a linha acima do gráfico. Ela informa se os dados são de perfil ou centroide e se a resolução é unitária ou alta.
- Em Fórmula, SMILES ou peptídeo, escolha o tipo de entrada e digite o composto, por exemplo C8H10N4O2.
- Escolha o Íon, como [M+H]+ para ESI ou M+• (IE) para IE. Deixe Padrão em Resolução automática, a menos que precise de outra configuração.
- Clique em Zoom no íon. Compare as varetas teóricas vermelhas com seus picos e leia as colunas Theory % e Found %.
- Toque no pico medido, ou na linha dele em Picos principais, para preencher m/z medido. Leia o erro em ppm.
- Percorra a tabela Adutos comuns em busca de outros íons presentes.
- Exporte com Exportar PNG ou Exportar CSV.
O que o visualizador faz
| Gráfico | Estilo Automático, Varetas ou Perfil, Zoom, Mover, + e −, Redefinir visualização e Zoom no íon. Um controle deslizante de Rótulos define quantos picos são rotulados. |
|---|---|
| Exibição | Pico base = 100%, Sobreposição isotópica, Espelho (teoria abaixo) e Perdas neutras podem ser ativados ou desativados individualmente. |
| Calculadora | Fórmula, SMILES ou peptídeo em código de uma letra. Fornece a massa monoisotópica, a massa média (molar), o m/z exato do íon escolhido e o m/z mais abundante. |
| Íons | Adutos positivos e negativos, incluindo [M+H]+, [M+Na]+, [M+K]+, [M+NH4]+, [M+2H]2+, [2M+H]+, [M−H]−, [M+Cl]− e [M+HCOO]−. |
| Padrão | Resolução automática, Unitária (nominal), Alta (0,01 Da) ou Estrutura fina. Uma verificação de halogênios aponta padrões de Cl e Br. |
| Verificações | Erro em ppm e mDa, uma tabela de adutos comuns com os picos encontrados e rótulos de perdas neutras entre os picos principais. |
| Exportar | PNG do gráfico e CSV dos dados. Dados de perfil também geram uma lista de centroides. |
Como usar em sala de aula e no laboratório
- Ensino de padrões de halogênios: carregue Clorobenzeno IE e Dibromobenzeno IE. Os alunos veem os agrupamentos 3:1 e 1:2:1 ao lado da teoria.
- Dados de caracterização: confira o m/z encontrado e o calculado de um composto novo antes de redigir. A ferramenta considera um erro dentro de 5 ppm uma boa concordância para dados de alta resolução.
- Peptídeos: carregue Peptídeo ESI, digite a sequência em código de uma letra e escolha [M+2H]2+ ou [M+3H]3+ para corresponder aos estados de carga.
- Interpretação de fragmentos: use os rótulos de perdas neutras para discutir quais grupos se separam na IE. Para comparar com um padrão esperado, preveja um espectro de massas de IE a partir do seu desenho com o plugin Spectroscopy e trate-o como uma estimativa aproximada.
Dicas e limitações
- Digite a fórmula neutra e deixe o menu Íon adicionar ou remover átomos. Não digite você mesmo a fórmula do íon.
- Em mzML e mzXML, só o primeiro espectro é mostrado. Exporte o scan desejado se ele não for o primeiro.
- Em resolução unitária, perdas diferentes podem ter a mesma massa nominal. CO e C2H4 dão ambos uma diferença de 28, então os dois podem ser listados.
- O leitor de SMILES cobre os SMILES orgânicos comuns. Se algum falhar, digite a fórmula.
- Uma boa concordância isotópica apoia uma fórmula, mas não prova uma estrutura. Use também RMN e IV.
Novo em espectros de massas? Nosso guia sobre como interpretar um espectro de massas explica íons moleculares, fragmentos e picos isotópicos.
Perguntas e respostas
Posso usar o visualizador sem um arquivo de espectro?
Sim. Digite uma fórmula, um SMILES ou um peptídeo na caixa da calculadora e escolha um íon. Você obtém a massa monoisotópica, a massa média, o m/z exato e o padrão isotópico sem abrir nenhum dado.
Por que o íon molecular é pequeno ou ausente no meu espectro de IE?
A ionização por elétrons a 70 eV deixa o íon com muita energia em excesso, então muitos íons moleculares se fragmentam antes de chegar ao detector. Álcoois e compostos ramificados são exemplos comuns. Um método mais brando, como ESI ou IQ, geralmente mostra a molécula intacta.
Por que o pico mais alto do meu agrupamento não é o íon monoisotópico?
Cada carbono tem cerca de 1,1% de chance de ser 13C. Em moléculas grandes, como peptídeos, os íons com um ou mais átomos de 13C podem superar em número o íon só com 12C. A calculadora mostra tanto o m/z exato quanto o m/z mais abundante.
Por que a ferramenta diz que o erro em ppm não tem significado?
Seu arquivo tem massas com resolução unitária, como um espectro de IE típico de um quadrupolo. Os valores de m/z são números inteiros ou quase, então um erro em ppm não diz nada. Use dados de alta resolução para verificar ppm.