Calculadora de masa monoisotopica

Un espectrómetro de masas no mide la masa como lo hace una balanza. Acelera iones, los desvía en un campo y registra dónde llegan, lo que fija una relación masa carga y nada más. Un péptido ionizado no llega como un pico único. Llega como un grupo de picos separados por un dalton o dos, porque las moléculas individuales difieren en qué isótopo de carbono, nitrógeno, hidrógeno o azufre llevan. El miembro más abundante de ese grupo es el construido con el isótopo más abundante de cada elemento, y ese es el pico que el software etiqueta como monoisotópico y el pico con el que se compara un valor calculado.

Eso convierte la comparación en una comparación contra un ion y no contra una molécula neutra, que es la segunda mitad de por qué el número no siempre cuadra. Un péptido protonado una vez aparece unos 1.007 Da por encima de su masa monoisotópica neutra, y un aducto de sodio aparece unos 22.99 Da por encima. Un péptido doblemente protonado aparece aproximadamente en la mitad de su masa más uno, así que una cifra citada como relación masa carga es una cantidad distinta de la que devuelve esta página. Ninguno de los dos aductos es lo bastante pequeño para ignorarlo, y los dos superan con creces la diferencia entre media y monoisotópica, que es la que más confunde.

El envolvente isotópico explica además por qué un pico rara vez es toda la historia. La separación entre picos vecinos la fija la diferencia de masa entre el isótopo más abundante y el siguiente más abundante de cada elemento presente, así que un péptido rico en carbono muestra un espaciado distinto del de uno rico en azufre. Nada de eso afecta al valor calculado, que es un único número para un único isotopólogo, pero sí afecta a lo lejos que un pico medido puede estar de él en la práctica. El tratamiento más largo de las dos convenciones está en la guía sobre masa monoisotópica frente a peso molecular medio .

Como la convención monoisotópica usa un solo isótopo por elemento, la diferencia respecto de la masa media no es más que la contribución ponderada de los isótopos pesados que esa convención ignora. Es por tanto una propiedad de la composición de la molécula y no una constante universal, escala con el número de carbonos y da un salto cuando hay azufre presente. Eso importa porque significa que la diferencia entre las dos convenciones se puede predecir a partir de una secuencia en lugar de solo observarse, así que una cifra citada en la convención equivocada a menudo se reconoce por su tamaño.

Tómense cuatro alaninas y dos metioninas, seis residuos en total. La suma de residuos más un agua media da 564.7157, y esos mismos seis residuos en la convención monoisotópica dan 564.2400, una diferencia de 0.4757 Da. Ahora se cuentan los átomos del péptido terminado a partir de su fórmula: 22 carbonos, 40 hidrógenos, 6 nitrógenos, 7 oxígenos y 2 azufres. Multiplicando esos recuentos por los desvíos por elemento se obtiene unos 0.477 Da, que concuerda con la diferencia medida con dos milésimas de dalton de margen, y ninguna de las dos cifras se usó para producir la otra. La suma que está detrás de ambas está desarrollada en la guía sobre peso molecular y cálculos con péptidos .

La consecuencia práctica es que la diferencia crece con la longitud mientras que el porcentaje apenas se mueve. Una cadena de diez glicinas tiene una masa media de 588.5343 y una masa monoisotópica de 588.2252, así que la diferencia absoluta es de 0.3091 Da, pero expresada como porcentaje de la cifra mayor es de 0.053 por ciento. Una cadena tres veces más larga lleva aproximadamente tres veces la diferencia en daltons y casi la misma diferencia expresada en fracción, porque la masa del péptido crece al mismo ritmo que su número de carbonos. Así que la diferencia absoluta es lo que hay que vigilar al comparar dos cadenas largas, y el porcentaje es lo que hay que vigilar cuando una especificación cita cualquiera de las dos convenciones con poca precisión.

La tentación es usar la masa que haya a mano, y las dos difieren en bastante menos del uno por ciento, lo que hace que la elección parezca irrelevante. No lo es, porque los dos números responden a preguntas distintas. El peso molecular medio es la masa de la mezcla de la que una muestra está realmente hecha, así que dividir una masa pesada por él cuenta las moléculas correctamente. La masa monoisotópica es la masa de un isotopólogo concreto, y dividir una masa pesada por él devuelve una cantidad baja en la fracción del desvío isotópico, siempre, y sin ningún aviso.

Para la cadena de glicinas de arriba, esa carencia es de unas cinco partes por diez mil. Es pequeña, y ese es exactamente el motivo por el que sobrevive. Cada recuento de moles, cada molaridad y cada coeficiente de extinción calculado con un divisor monoisotópico arrastra el mismo error relativo, y el tamaño del error sigue a la longitud de la cadena y no al tamaño de la masa, así que no es algo que un lector notara mirando las cifras. Si una especificación cita un peso molecular medio, tómese la base de la calculadora de peso molecular medio y no de esta página, y a la inversa siempre que la comparación sea contra un pico medido.

El uso productivo de una masa monoisotópica es como base para química y no como punto final. Cada desplazamiento de modificación de este sitio se cita como un delta monoisotópico tomado de UniMod con su número de accesión asociado, y la calculadora de masa de modificación suma uno de ellos a una masa base. Partir de una cifra monoisotópica es lo que mantiene la aritmética coherente consigo misma, porque un delta monoisotópico sumado a una base media produce un número que no pertenece a ninguna de las dos convenciones y no va a coincidir con nada. Las dos convenciones también viajan juntas a través del recuento de residuos, ya que añadir o quitar un residuo desplaza la masa en cualquiera de las dos convenciones por la misma cantidad tabulada, así que la longitud es el único resultado de esta página que no depende de cuál se haya elegido.

La misma disciplina se aplica en los dos extremos de la cadena, donde la calculadora de modificación terminal trata la acetilación, la amidación y las dos vías de ciclización como estados independientes. El recuento de átomos aporta una segunda opinión sobre la base, porque una masa monoisotópica y una fórmula molecular son dos operaciones aritméticas distintas que tienen que cuadrarse, que es lo que produce la calculadora de fórmula molecular . Y cuando una cifra citada se niega a coincidir, la calculadora de verificación de peso molecular es lo que separa una discrepancia de redondeo de una diferencia real de química. Esa comparación pertenece antes de aplicar cualquier desplazamiento y no después, porque una masa base que ya se desvía un dalton deja todas las cifras posteriores desviadas al menos en esa cantidad.