LC–MS-Ionenzuordnung: Musterlösungen
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Fiktives Lehrmodell. Es stellt weder eine Peptidsequenz noch eine gemessene Probe oder Geräteleistung dar. Das Kriterium ±5 ppm ist für diese Übung erfunden.
Vier Beobachtungen, eine fiktive Retentionszone
Alle vier Zeilen gehören zur erfundenen Retentionsgruppe R1. Ihre positiven Ladungszahlen sind vorgegeben. Es gibt kein Isotopenmuster, aus dem die Ladung abgeleitet werden könnte; Peakintensitäten sind nicht Teil des Modells.
Ausgangsdaten — diese Werte mit sechs Nachkommastellen unverändert verwenden
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| Zeile | Synthetisch beobachtetes m/z | Vorgegebene Ladung z |
|---|---|---|
| A | 1235,577638 | +1 |
| B | 618,289367 | +2 |
| C | 1257,558369 | +1 |
| D | 1235,589993 | +1 |
Den Rechenweg prüfen
Jeweils nächste Hypothese mit passender Ladung; D bleibt außerhalb
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| Zeile | Hypothese | Berechnetes m/z | ppm mit Vorzeichen | Fiktive ±5 ppm |
|---|---|---|---|---|
| A | [M + H]⁺ | 1235,575166 | +2,000 | Innerhalb |
| B | [M + 2H]²⁺ | 618,291221 | −2,999 | Innerhalb |
| C | [M + Na]⁺ | 1257,557111 | +1,000 | Innerhalb |
| D | [M + H]⁺ | 1235,575166 | +12,000 | Außerhalb |
Die Übersicht zeigt berechnete m/z-Werte mit sechs und ppm mit drei Nachkommastellen. Die folgenden Rechnungen und die CSV verwenden die vollständigen vorgegebenen Massenwerte. Die Abweichungen von exakt +2, −3, +1 und +12 ppm entstehen, weil die Beobachtungen auf sechs Nachkommastellen festgelegt sind.
Zeile A · [M + H]⁺
Berechnetes m/z: 1234,567890 + 1,0072764665789 = 1235,5751664665789
ppm mit Vorzeichen: (1235,577638 − 1235,5751664665789) / 1235,5751664665789 × 10⁶ = +2,000310 ppm
A ist innerhalb des fiktiven Kriteriums mit der einfach protonierten Hypothese vereinbar. Die Natriumhypothese liegt weit außerhalb. Ein bestandener Vergleich belegt keine eindeutige Molekülstruktur.
Zeile B · [M + 2H]²⁺
Berechnetes m/z: (1234,567890 + 2 × 1,0072764665789) / 2 = 618,2912214665789
ppm mit Vorzeichen: (618,289367 − 618,2912214665789) / 618,2912214665789 × 10⁶ = −2,999342 ppm
B ist mit der zweifach protonierten Hypothese vereinbar. Vor der Division durch 2 werden zwei Protonenmassen addiert. Die m/z-Differenz wird durch 618,2912214665789 geteilt, nicht durch die neutrale Masse 1234,567890.
Zeile C · [M + Na]⁺
Berechnetes m/z: 1234,567890 + 22,989221 = 1257,557111
ppm mit Vorzeichen: (1257,558369 − 1257,557111) / 1257,557111 × 10⁶ = +1,000352 ppm
C ist innerhalb dieser begrenzten Kandidatenliste mit der Natriumaddukt-Hypothese vereinbar. Es bleibt eine mögliche Zuordnung; die Übung liefert keinen unabhängigen Beleg, dass Natrium ein reales Signal verursacht hat.
Zeile D · [M + H]⁺
Berechnetes m/z: 1234,567890 + 1,0072764665789 = 1235,5751664665789
ppm mit Vorzeichen: (1235,589993 − 1235,5751664665789) / 1235,5751664665789 × 10⁶ = +11,999702 ppm
D liegt der einfach protonierten Hypothese am nächsten, aber etwa +12 ppm liegen außerhalb von ±5 ppm. Die Zuordnung nicht erzwingen, die Grenze nicht nachträglich erweitern und die Zeile nicht als identifizierte Verunreinigung bezeichnen.
Weshalb der Nenner zählt
Für B ergibt die neutrale Masse im Nenner ungefähr −1,502 ppm statt −2,999 ppm. Auch das liegt innerhalb dieser erfundenen Grenze, beantwortet aber die falsche Frage nach dem relativen Fehler. Der Zähler ist eine m/z-Differenz; die Bezugsgröße dieser Übung ist deshalb das zugehörige berechnete Ionen-m/z.
Was bleibt offen?
Die Rechnung prüft die Vereinbarkeit mit einer kleinen Hypothesenliste. Sie kann weder eine Sequenz belegen noch sämtliche Isomere unterscheiden, eine Modifikation lokalisieren oder Reinheit und Menge nachweisen. Eine gemeinsame Retentionszone beseitigt diese Mehrdeutigkeiten nicht. Ohne Summenformel und Fragmentspektrum darf aus diesem Modell keine Strukturidentifizierung werden.