Transcript Előadás12

Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium
Elválasztástechnika
kv1n1lv1
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
MS
Ionforrás
Analizátor
Detektor
Vákuum rendszer
Adatgyűjtés, vezérlés
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
API-MS
ELECTROSPRAY:
Ionization process which uses electrical fields to generate charged droplets
and subsequent analyte ions by ion evaporation for MS analysis.
PNEUMATICALLY ASSISTED ELECTROSPRAY:
Same as electrospray (above) except the initial droplet formation is the
result of pneumatic nebulization.
APCI:
A gas phase chemical ionization (CI) process where the solvent acts as the
CI reagent gas to ionize the sample.
APPI:
Krypton lamp producing ultraviolet light ionizes gas phase analytes or
dopants with subsequent gas-phase reactions.
AP-MALDI
Analyte and matrix spotted on plate. Matrix absorbs laser radiation causing
matrix and sample to vaporize and ionize the sample. Additional ions may
be formed in the gas-phase.
…
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
API-MS
AP/MALDI
API/Electrospray
Molecular Weight
100,000
10,000
APPI
APCI
1000
very polar
nonpolar
Analyte Polarity
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Electrospray ionization - ESI
Electrospray Ions
Heated nitrogen drying
gas
Nebulizer (gas
shown in red)
-4000 V
Solvent spray
+
 
  
+








 
Dielectric capillary
entrance
Evaporation
Rayleigh Coulomb
Limit
Elválasztástechnika
Evaporation
Analyte Ion
Explosion
2011
Eke Zsuzsanna
ESI
High Voltage Mesh Assembly
Nebulizer
Hinges for rapid
changeover from ESI to
APCI
Capillary Entrance
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
ESI
Nebulizer Pressure
Vcap
Drying Gas
Temperature
and Flow
Elválasztástechnika
Fragmentor
2011
Eke Zsuzsanna
ESI
Hatékony detektálás feltétele a vizsgálandó vegyület ionos formájának jelenléte
az oldatban:
Pozitív ion üzemmódban:
•Bázikus vegyületek (pl. peptidek, bázikus gyógyszermolekulák)
•Csökkentjük a pH-t: ecetsavval, hangyasavval, trifluor ecetsav (TFA)
Negatív ion üzemmódban:
•Savas vegyületek
•Növeljük a pH-t (ammónium hidroxiddal)
Semleges vegyületek: töltés csere, APCI (később…)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
ESI –adduktok pozitív módban
Addukt
M+3H
M+2H+Na
M+H+2Na
M+3Na
M+2H
M+H+NH4
M+H+Na
M+H+K
M+ACN+2H
M+2Na
M+2ACN+2H
M+3ACN+2H
M+H
M+NH4
M+Na
M+CH3OH+H
tömeg
M/3 + 1.007276
M/3 + 8.334590
M/3 + 15.7661904
M/3 + 22.989218
M/2 + 1.007276
M/2 + 9.520550
M/2 + 11.998247
M/2 + 19.985217
M/2 + 21.520550
M/2 + 22.989218
M/2 + 42.033823
M/2 + 62.547097
M + 1.007276
M + 18.033823
M + 22.989218
M + 33.033489
Elválasztástechnika
töltés
3+
3+
3+
3+
2+
2+
2+
2+
2+
2+
2+
2+
1+
1+
1+
1+
Addukt
M+K
M+ACN+H
M+2Na-H
M+IsoProp+H
M+ACN+Na
M+2K-H
M+DMSO+H
M+2ACN+H
2M+H
2M+NH4
2M+Na
2M+3H2O+2H
2M+K
2M+ACN+H
2M+ACN+Na
2011
tömeg
M + 38.963158
M + 42.033823
M + 44.971160
M + 61.06534
M + 64.015765
M + 76.919040
M + 79.02122
M + 83.060370
2M + 1.007276
2M + 18.033823
2M + 22.989218
2M + 28.02312
2M + 38.963158
2M + 42.033823
2M + 64.015765
töltés
1+
1+
1+
1+
1+
1+
1+
1+
1+
1+
1+
2+
1+
1+
1+
Eke Zsuzsanna
ESI – adduktok negatív módban
Addukt
M-3H
M-2H
M-H2O-H
M-H
M+Na-2H
M+Cl
M+K-2H
M+FA-H
M+Hac-H
M+Br
M+TFA-H
2M-H
2M+FA-H
2M+Hac-H
3M-H
Elválasztástechnika
tömeg
M/3 - 1.007276
M/2 - 1.007276
M- 19.01839
M - 1.007276
M + 20.974666
M + 34.969402
M + 36.948606
M + 44.998201
M + 59.013851
M + 78.918885
M + 112.985586
2M - 1.007276
2M + 44.998201
2M + 59.013851
3M - 1.007276
2011
töltés
321111111111111Eke Zsuzsanna
APCI
aeroszol képzés;
oldószer mentesítés (hőátadással);
hatékony ionizálás (nagyfeszültségű kisülésű tű 5-10kV; 1-5mA);
Komplementere az elektrospraynek, alternatív ionizálási
lehetőség.
Nagy érzékenység, robusztusság jellemzi és alkalmazható a
hagyományos áramlási sebességeknél.
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
APCI
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
APCI
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
APPI
1. APCI-hoz hasonlóan elporlasztjuk az eluenst fűthető ionforrásban.
2. Az ionforrásba bejuttatunk ún. doppáns vegyületet.
3. UV sugárzás hatására ionizálódnak a doppáns molekulák és ún.
„fotoionok” jönnek létre.
4. A fotoionok ion-molekula láncreakciókat iniciálnak, amely során
létrejönnek az ionizált molekulák [MH]+ formában (proton transzfer)
vagy [M]+• (töltés transzfer).
Alkalmazott doppánsok (Toluol, Aceton)
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
Mintabevitel API-MS-be
Infúzó
• Folymatos mintaáram
Flow Injection Analysis (FIA)
• Eluensbe injektált minta elválasztás nélkül
Elválasztást követően
• HPLC
• Kapilláris elektroforézis
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
ESI-APCI és a HPLC
Electrospray
Operates from 1 - 1000 µL/min
Compatible with:
• 1.0, 2.1, 3.0and 4.6 mm i.d. columns
• 2.1 mm i.d. column is popular choice
• Concentration sensitive
• Compatible with reversed-phase
solvents
Elválasztástechnika
APCI • Operates from 200 - 1500 µL/min
Compatible with:
• 4.6, 3.0, and 2.1 mm i.d. columns
• 4.6 mm i.d. column is popular choice
• Not concentration sensitive
• Use with reversed- and normal- mobile
phases
2011
Eke Zsuzsanna
ESI, APCI és a HPLC
MODE
Electrospray
APCI
***
**
Normal Phase
*
***
Size Exclusion
***
*
Ion Pair
**
**
Ion Exchange
*
*
Hydrophobic
*
*
***
*
Reversed Phase
Interaction
Immunoaffinity
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
QQQ
Product Ion Scan (PIS)
1 kvadrupólus
Ütközési cella (Q2)
Select
3 kvadrupólus
Scan Products
Collision
Precursor Ion
m1+ set
m1 molekula fragmens
m1
+
spektruma
m2+
m2+
m2+
m2+ scan
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
QQQ
MS/MS - Precursor Ion Scan
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
QQQ
MS/MS Constant Neutral Loss
Elválasztástechnika
2011
Eke Zsuzsanna
(M+X)+- 2
(M+X)+- 18
(M+X)+- 20
(M+X)+- 28
(M+X)+- 30
(M+X)+- 31
(M+X)+- 32
(M+X)+- 36
(M+X)+- 44
(M+X)+- 46
(M+X)+- 60
(M+X)+- 90
Elválasztástechnika
hydrogen molecule
water
hydrogen fluoride
CO or ethylene
formaldehyde
methylamine
ethanol
hydrogen chloride
carbon dioxide
nitrogen dioxide
acetic acid
Silanol
2011
(M+X)+- H2
(M+X)+- H2O
(M+X)+- HF
(M+X)+- CO or (M+X)+- C2H2
(M+X)+- H2CO
(M+X)+- CH3NH2
(M+X)+- CH3CO2H
(M+X)+- HCl
(M+X)+- CO2
(M+X)+-NO2
(M+X)+- CH3CO2H
(M+X)+- HO-Si-(CH3)3
Eke Zsuzsanna
QQQ
Multiple Reaction Monitoring (MRM)
Molekulaion
Fragmentáció
szűrése
Elválasztástechnika
Fragmens ion
szűrése
2011
Eke Zsuzsanna