Massenspektrometrie - Grundprinzip (vereinfachte Erklärung)

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1 Massenspektrometrie - Grundprinzip (vereinfachte Erklärung)
Copyright, Institut für Biochemie der Deutschen Sporthochschule Köln Das vorliegende Programm kann zu nicht kommerziellen Zwecken im Rahmen von Unterricht und Aufklärungsprogrammen zur Doping- prävention verwendet werden. Sie können zum Unterricht Kopien und Folien ausdrucken, Text verändern usw.

2 Wie werden Dopingsubstanzen nachgewiesen?
Wie werden Dopingsubstanzen überhaupt nachgewiesen? Wie kommt man dopenden Sportlern auf die Spur? Wir wissen, dass die eingenommenen Substanzen wieder ausgeschieden werden, und zwar zum größten Teil in den Urin. Die Suche nach verbotenen Substanzen im Urin eines Sportlers ist eine Art Detektivarbeit. Aber zunächst einmal muss der Sportler eine Urinprobe abgeben. Die Urinprobe wird in ein Labor versandt und dort untersucht. Im Labor werden verbotene Dopingmittel mit einem Gerät, das als Massenspektrometer bezeichnet wird, nachgewiesen. Das Prinzip dieser "Maschine" ist eigentlich "sehr einfach", obwohl das Gerät sehr kompliziert aufgebaut und extrem teuer ist. Wie funktioniert dieses Gerät?

3 Massenspektrometrie - Grundprinzip (vereinfachte Erklärung)
Im Massenspektrometer werden Moleküle mit Elektronen beschossen. Dieser Vorgang soll vereinfacht mit folgenden zwei Beispielen verdeutlicht werden: 1. Der Beschuss eines Gegenstandes mit Kugeln aus einer Pistole führt dazu, dass der Gegenstand beschädigt wird. Handelt es sich bei dem Gegenstand um ein Glas, so zerbricht dieses Glas. Aktion rechts ausführen durch Anklicken der Beispiele 1-3. Beobachtung registrieren. 1.Beispiel: Start 1. Beschuss eines Glases 2. Beschuss eines weiteren Glases 3. Beschuss eines dritten Glases

4 Start 1. Beschuss eines Glases 2. Beschuss eines weiteren Glases 3. Beschuss eines dritten Glases >> Ergebnis: Der Beschuss der drei Gläser führt zum Zerbrechen der Gläser, jeweils in unterschiedliche Bruchstücke.

5 Massenspektrometrie - Grundprinzip (vereinfachte Erklärung)
2. Beim Massenspektrometer ist der Gegenstand ein Molekül, das nicht mit Kugeln aus einer Pistole, sondern mit Elektronen beschossen wird. Das Gerät ist natürlich eine Art "Elektronenpistole". Aktion rechts ausführen durch Anklicken der Beispiele Beobachtung registrieren. 2.Beispiel: Start 1. Beschuss eines Steroidhormons (z.B.Testosteron) 2. Erneuter Beschuss des gleichen Steroidhormons 3. Weiterer Beschuss des gleichen Steroidhormons

6 >> Ergebnis: >>>>>
Start 1. Beschuss eines Steroidhormons (z.B.Testosteron) 2. Erneuter Beschuss des gleichen Steroidhormons 3. Erneuter Beschuss des gleichen Steroidhormons >> Ergebnis: >>>>>

7 Massenspektrometrie - Grundprinzip (vereinfachte Erklärung)
>> Ergebnis: >>>>> Alle drei Beschüsse führen dazu, dass das Steroidhormon Testosteron immer in die gleichen Bruchstücke zerfällt. - also genau das Gegenteil zum obigen Beschuss eines Glases mit einer Kugel - Merke: Im Massenspektrometer zerfällt ein Molekül nach Elektronenbeschuss immer in die gleichen Bruchstücke. Damit ergibt sich eine Art "Fingerabdruck", mit dem eine Substanz charakterisiert, also identifiziert werden kann. Anfang