Extrakční ionizace elektrosprejem - Extractive electrospray ionization

Extrakční ionizace elektrosprejem (EESI)
Schematické znázornění zdroje extrakční ionizace elektrosprejem pro hmotnostní spektrometrii.jpg
Schéma extrakčního elektrospreje
AkronymEESI
KlasifikaceHmotnostní spektrometrie
AnalytyOrganické molekuly
Biomolekuly
Další techniky
PříbuznýDesorpční ionizace elektrosprejem
Elektrosprejová ionizace
Chemická ionizace za atmosférického tlaku
ionizace okolí
hmotnostní spektrometrie
Desorpční fotoionizace za atmosférického tlaku

Extrakční ionizace elektrosprejem (EESI)[1][2] je sprejového typu, ionizace okolí zdroj[3][4][5][6][7] v hmotnostní spektrometrie který používá dva kolidující aerosoly, z nichž jeden je generován elektrosprej. Ve standardním EESI poskytují injekční čerpadla kapaliny pro elektrosprej i pro sprej na vzorky. Při neutrální desorpci EESI (ND-EESI) je kapalina pro aerosol vzorku dodávána proudem dusíku.

Princip činnosti

Experiment ND-EESI má jednoduchou koncepci i implementaci. Proud plynného dusíku o teplotě místnosti (20 ° C) protéká úzkým otvorem (vnitřní průměr ~ 0,1 mm), aby vytvořil ostrý paprsek zaměřený na povrch. Molekuly dusíku desorbují analyty z povrchu. Tryska je pouze 2–3 mm nad povrchem a průtok plynu je asi 200 ml / min s rychlostí plynu kolem 300 m / s. Plocha vzorku je asi 10 mm2.[8] Volitelná skříň, nejčastěji vyrobená ze skla, může pokrýt oblast vzorkování, aby bylo zajištěno správné umístění paprsku plynu a vedení pro přenos vzorku. Trubice nese neutrální aerosol do spreje ESI.

Sprej na vzorky v EESI produkuje kapalný aerosol s analytem v kapičkách vzorku.[9] ESI sprej vytváří kapičky s protony. Kapičky vzorku a kapičky bohaté na protony do sebe narazí. Každá kapička má vlastnosti: rozpustnost analytu v rozprašovacím rozpouštědle ESI a povrchové napětí rozprašovacího roztoku a roztoku vzorku. S odlišnými vlastnostmi některé srážky neprodukují žádnou extrakci, protože kapičky „odskakují“, ale s podobnými vlastnostmi některé srážky způsobují srůstání a extrakce kapalina-kapalina. Rozsah extrakce závisí na podobnosti vlastností.

Aplikace

Okolní ionizační techniky jsou atraktivní pro mnoho vzorků pro jejich vysokou toleranci ke komplexním směsím a pro rychlé testování. EESI se používá pro rychlou charakterizaci živých předmětů,[10] nativní bílkoviny,[11] a metabolické biomarkery.[12][13][14]

EESI byl aplikován na vzorky potravin, moči, séra, vydechovaného dechu a vzorky bílkovin. V roce 2006 bylo hlášeno obecné vyšetření moči, séra, mléka a mléčných prášků.[15] V roce 2007 byla hlášena dechová analýza kyseliny valproové s EESI.[16] Zralost ovoce byla klasifikována kombinací EESI a analýzy hlavních složek,[17] a živé vzorky byly testovány krátce nato.[18] Parfémy byly klasifikovány kombinací EESI a charakteristických iontů.[13][19] V roce 2008 byl proveden on-line monitoring.[20] Melamin ve zkaženém mléce byl zjištěn v roce 2009.[21] Analýza dechu byla provedena kombinací EESI a hmotnostního spektrometru s iontovou pastí.[22] Nápoje,[23][24] volně prodejné léky,[25] uranylová odpadní voda,[26][27] a voda z akvakultury [28] byly testovány s EESI v letech 2010 až 2016.

Viz také

Reference

  1. ^ Chen, H., A. Venter a R.G. Kuchaři, Extrakční elektrosprejová ionizace pro přímou analýzu nezředěného moči, mléka a dalších komplexních směsí bez přípravy vzorků. Chemical Communications, 2006 (19): str. 2042-2044.
  2. ^ Chen, H. a kol. Extrakční ionizace elektrosprejem Časová hmotnostní spektrometrie pro přímé snímání okolních vzorků. na 17. mezinárodní konferenci hmotnostní spektrometrie. 2006. Praha.
  3. ^ Chen, H., G. Gamez a R. Zenobi, co se můžeme naučit z technik okolní ionizace? Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2009. 20 (11): str. 1947-1963.
  4. ^ Cooks, R.G. a kol., Ambient Mass Spectrometry. Science, 2006. 311 (5767): str. 1566-1570.
  5. ^ Harris, G.A., A.S. Galhena a F.M. Fernañez, Ambient Sampling / Ionization Mass Spectrometry: Applications and Current Trends. Analytical Chemistry, 2011. 83 (12): str. 4508-4538.
  6. ^ Huang, M.-Z. a kol., Ambient Ionization Mass Spectrometry. Annual Review of Analytical Chemistry, 2010. 3 (1): s. 1. 43-65.
  7. ^ Van Berkel, G.J., S.P. Pasilis a O. Ovchinnikova, Zavedené a vznikající techniky povrchového vzorkování / ionizace atmosférického tlaku pro hmotnostní spektrometrii. Journal of Mass Spectrometry, 2008. 43 (9): str. 1161-1180.
  8. ^ Wu, Z. a kol., Odběr vzorků analytů ze sýrových výrobků pro rychlou detekci pomocí extrakční elektrosprejové ionizační hmotnostní spektrometrie s neutrální desorpcí. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2010. 397 (4): str. 1549-1556.
  9. ^ Law, W.S., et al., O mechanismu extrakční ionizace elektrosprejem. Analytical Chemistry, 2010. 82 (11): str. 4494-4500.
  10. ^ Chen, H. a kol., Neutrální desorpční vzorkování živých objektů pro rychlou analýzu pomocí extrakční elektrosprejové ionizační hmotnostní spektrometrie. Angewandte Chemie, 2007. 119 (40): str. 7735-7738.
  11. ^ Hu, B. a kol., Přímá detekce nativních proteinů v biologických matricích pomocí extrakční elektrosprejové ionizační hmotnostní spektrometrie. Analytik, 2011. 136 (18): str. 3599-3601.
  12. ^ Zhou, Z.Q., et al., Rychlá detekce atrazinu a jeho metabolitu v surové moči extrakční elektrosprejovou ionizační hmotnostní spektrometrií. Metabolomics, 2007. 3 (2): str. 101–104.
  13. ^ A b Chingin, K. a kol., Rychlá klasifikace parfémů extrakční elektrosprejovou ionizační hmotnostní spektrometrií (EESI-MS). Rapid Commun. Hmotnostní spektrum. , 2008. 22 (13): str. 2009–2014.
  14. ^ Chen, H. W. a kol., Rychlé in vivo otisky prstů netěkavých sloučenin v dechu extrakční elektrosprejovou ionizační kvadrupólovou hmotnostní spektrometrií za letu. Angew. Chem. Int. Vyd., 2007, 46 (4): str. 580–583.
  15. ^ Chen, H. a kol. Extrakční ionizace elektrosprejem Časová hmotnostní spektrometrie pro přímé snímání okolních vzorků. na 17. mezinárodní konferenci hmotnostní spektrometrie. 2006. Praha, Česká republika: IMSF.
  16. ^ Chen, H., et al., Rychlé in vivo otisky prstů netěkavých sloučenin v dechu extrakční elektrosprejovou ionizační kvadrupólovou hmotnostní spektrometrií za letu. 2007.
  17. ^ Chen, H.W., et al., Diferenciace zralosti a kvality ovoce pomocí neinvazivní extrakční elektrosprejové ionizační kvadrupólové hmotnostní spektrometrie doby letu. Anální. Chem., 2007, 79 (4): str. 1447–1455.
  18. ^ Chen, H. W. a kol., Neutrální desorpční vzorkování živých předmětů pro rychlou analýzu extrakční elektrosprejovou ionizační hmotnostní spektrometrií. Angew. Chem. Int. Vydání, 2007. 46 (40): str. 7591–7594.
  19. ^ Chingin, K. a kol., Detekce diethylftalátu v parfémech extrakční elektrosprejovou ionizační hmotnostní spektrometrií. Anální. Chem., 2009. 81 (1): str. 123–129.
  20. ^ Zhu, L. a kol., Online sledování organických chemických reakcí v reálném čase pomocí extrakční elektrosprejové ionizační tandemové hmotnostní spektrometrie. Rapid Commun. Mass Spectrom., 2008. 22 (19): str. 2993–2998.
  21. ^ Yang, S.P. a kol., Detekce melaminu v mléčných výrobcích povrchovou desorpcí za chemického ionizačního hmotnostní spektrometrie za atmosférického tlaku. Anální. Chem., 2009. 81 (7): str. 2426–2436.
  22. ^ Ding, J. a kol., Vývoj extrakční elektrosprejové ionizační hmotnostní spektrometrie s iontovou pastí pro analýzu dechu in vivo. Analytik, 2009. 134: str. 2040–2050.
  23. ^ Zhu, L. a kol., Simultánní vzorkování těkavých a netěkavých analytů v pivu pro rychlé otisky prstů extrakční elektrosprejovou ionizační hmotnostní spektrometrií. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2010. 398 (1): str. 405-413.
  24. ^ Hu, B. a kol., Rychlá kvantitativní detekce kokainu v nápojích pomocí nanoextrakční elektrosprejové ionizační tandemové hmotnostní spektrometrie. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2009. 21 (2): str. 290-293.
  25. ^ Gu, H. W. a kol., Rychlá analýza aerosolových léčiv pomocí nanoextrakční elektrosprejové ionizační tandemové hmotnostní spektrometrie. Analytik, 2010. 135 (6): str. 1259–1267.
  26. ^ Luo, M.B., et al., Extrakční elektrosprejová ionizační hmotnostní spektrometrie pro citlivou detekci druhů uranylu v přírodních vzorcích vody. Anální. Chem., 2010. 82 (1): str. 282–289.
  27. ^ Liu, C. a kol., Stanovení izotopového poměru uranu (235U / 238U) pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie s extrakční elektrosprejovou ionizací. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2011. 26 (10): str. 2045-2051.
  28. ^ Xiaowei Fang et al., Kvantitativní detekce stopové malachitové zeleně ve vzorcích vody v akvakultuře extrakční elektrosprejovou ionizační hmotnostní spektrometrií. Int. J. Environ. Res. Public Health 2016, 13 (8), 814; https://doi.org/10.3390/ijerph13080814