0627ESI和APCI选择

优化ESI和APCI进行在线LC/MS分析－溶液化学课程在这一部分，你将学习： 什么类型的样品最适合电喷雾和APCI。 流动相的pH值和离子添加剂如何影响电喷雾和APCI模式的离子化。 对APCI如何选择离子对试剂和缓冲液。 当使用挥发性缓冲液－TFAFix时如何克服离子抑制。适合电喷雾的样品 含杂原子的样品通过引入可接受一个电荷的化合物在溶液中是多电荷的样品在溶液中是离子的化合物适用于热喷雾的样品当不能引入电荷时避免极其非极性的样品影响电喷雾离子化的因素 溶液的化学性质 流速 样品pKa 溶液pH 溶液导电性 针的设置 内部针的位置 针的状况 喷雾压力 高电压电极 毛细管和喷雾室电压设置 毛细管和喷雾室高压的条件 绝缘体的条件溶液化学性质离子检测极性和pH选择的一般规则－ESI正离子检测： 碱性样品（例如，含有精氨酸和/或赖氨酸的多肽） 降低pH 乙酸 pH(3-4) 甲酸 pH(2-3) 三氟乙酸(TFA) pH(1-2) pH至少低于样品pKa2个单位负离子检测： 酸性样品（例如，含有天冬氨酸和/或冬氨酸的多肽） 增加pH（氢氧化铵） pH至少高于样品pKa2个单位中性样品：阳离子化，电荷交换，APCI（以后讨论）pH影响－溶菌酶（MW14306）溶液中离子的形成：负离子检测API-MS添加剂 pH 乙酸，甲酸，TFA，氢氧化铵 一般的缓冲液/离子配对试剂 乙酸铵/甲酸铵 三氟乙酸(TEA) 七氟丁酸(HFBA) 四乙基或四丁基氢氧化铵(TBAH) 阳离子化试剂 20-50mM的乙酸钠或乙酸钾 一般考虑 挥发性（污染喷雾室，堵塞喷嘴） 导电性（对离子气化过程减少小液滴的形成） 离子配对（进入气相时中和预带电离子） 不能使用在HPLC中常使用的磷酸盐，硫酸盐或硼酸盐使用挥发性离子对试剂 典型的离子对试剂形成离子配对络合物变成不挥发物。 不挥发的物质不能离子化。 使用挥发性离子对试剂。 离子化取决于分析物，离子对试剂和离子化模式TICColumn:SupelcosilABZ+Plus5µm,2.1mmx 250 mm(Supelco)Columntemperature:40°CMobilephase: isocraticat25%AinB A:Acetonitrile(MeCN) B:5mMTDFHAinwaterFlow:0.2ml/minInjection:500µlIonization:ElectrospraypositiveionmodeFragmentor:80VNebulizer:60psignitrogenDryinggas:10l/minnitrogenat350°CThedevelopedmethodwasanefficientand reliablemeansforthequantitationofthree pesticidesinriverwater. Tridecafluoroheptanoicacid(TDFHA)was themostusefulvolatileion-pairingreagent basedonsensitivityandseparationofthe threepesticides. Therecoveryinriverwaterrangedfrom88.5 to97.5%andRSDsrangedfrom3.3to4.2% (0.5ng/ml). Themethodwaslinearfrom5to0.1ng/ml withcorrelationcoefficientsrangedfrom 0.997to0.999. Thedetectionlimitrangedfrom10to50 pg/mlinriverwater. Thesamplepreparationprocedure,whichis veryeasy,requiresonlytheadditionof 10mMTDFHAsolutiontothesample.typicalion-pairingreagentisnonvolatileandcausestheion-pairedcomplextobecomenon-volatile.IfusedwithMS,thenon-volatilematerialsdonotionize.Thisstudyexaminedtheeffectofusingvolatileion-pairingreagentstoallowtheunlockingofthe“pairedanalyte”fordetectionbyMS.Ion-pairreagentstestedwereperfluoro-pentanoicacid(PFPA),nonafluoropentanoicacid(NFPA),andtridecafluoroheptanoicacid(TDFHA).正离子ESI模式中的离子对试剂因为在ESI过程中不挥发性离子对阻碍了分析物从液滴中逸出，HAS对所有分析物都会严重抑制。挥发性离子对试剂（VA和PFHA）的存在使降肾上腺素得到提高。 Anion-pairreagentisaddedtothemobilephasetoseparatebasicorioniccompoundsbyreversed-phase. Typicalion-pairreagentsarenon-volatile,i.e.alkylsulfonatesortetraalkylammoniumsalts. IonpairingcaninterferewiththeESIorAPCIionizationprocess.挥发性缓冲液浓度对ES信号的影响 ESI：在较高缓冲液浓度时，由于离子配对的原因，分析物从液滴中逸出较困难。如咖啡因这样的较小的分子，在离子化过程的早期被解吸。ConcentrationofvolatilebufferinESImodestudied.LCConditions:Mobilephase:ammoniumacetatein50:50methanol:waterFlowrate0.6mL/minInjection1ulofreserpine(84ng)orcaffeine(125ng)FIAwith3injectionsofeachcompoundMSConditions:SIM:195.2and609.3Dryinggas:ESI–350C,8L/min;APCI–350C,5L/minNebulizer:ESI–30psig;APCi–60psigVcap:4000VFragmentor:Ramped70Vfor195.2;120Vfor609.3Vaporizer:400C缓冲液对ESI信号的影响LCConditions:Mobilephase:8%methanolinoneofthefollowingA:waterB:0.2%aceticacidinwaterC:50mMammoniumphosphate,pH7D:50mMsodiumphosphate,pH7Flowrate:ESI–0.3mL/min;APCI0.7mL/minInjection1ulofamixturecontaining10ng/ulofeachoflincomycin,caffeineandsulfachloropyradizine.Column:ZoraxEclipseXDBC82.1mmx50mm@30CMSConditions:SIMions:Positivemode195,285,and407daltonsNegativeionmode:193,283,and405daltonsFragmentor:Ramped70Vfor193/195;50Vfor283/285;80Vfor405/407Vcap:ESI–4000V;APCI–3000VDryingGasESI-350C10l/min;APCI–350C5l/minNebulizer:ESI–25psig;APCI–60psigVaporizer:400CCoronaPositiveionmode4uANegativemode:40uAInpositivemode,thepresenceofnon-volatilebufferhindersionejectionfromthedroplet.Innegativemode,thenon-voltilephosphateisbeingejectedwhichallowssomeoftheanalyteiontoalsobeejected.Lincomycin,whichshouldbedesrobedlaterbecauseofitslargesize,isnotabletoescape.用不挥发性盐基体，进样635次后的ESI信号 在信号中最初的衰减可能是由于不导电层沉积在电极上导致电场强度的变化，这个不导电层形成后，信号就稳定了。 与APCI源中看到的白色粉末相反，在喷射防护屏上看到的棕色物质，这可能是来自于平衡的盐溶液中的葡萄糖。在不同比例乙腈中青霉素的响应不适合的流动相：甲苯苯苯乙烯烃CCl4CS2环烃为什么需要挥发性缓冲液TFAFix？TFAFix 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 [M+H]++[CF3COO]- [M+HCF3COO]° (有利) 　与酸根阴离子成强离子对TFAFix依据挥发性（蒸馏法）溶液RCOOH（丙酸）代替CF3COOH。RCOOH柱后添加（例如，20%酸,80%异丙醇，流速0.1mL/min。[M+H]++[RCOO]- [M+HRCOO]°(有利) 　　　　与丙酸成弱离子对何时进行工作： bp弱离子对离子>bp强离子对离子 例如，bp丙酸>bpHFBA>TFA为什么用丙酸？用优化的TFAFix100%水相，信号增强丙酸的柱后添加，改善使用25mMHFBA分离的b-内酰胺的响应电喷雾中的阳离子通过柱后添加对电喷雾产生最佳的化学效果LC溶剂的柱后修正以优化API-MS响应(1) pH调节优化正或负离子检测。(2) 加入异丙醇有助于水溶剂的去溶剂化和稀释离子缓冲液，获得满意的API-MS性能。(3) 柱后添加乙酸钠（50mM）有助于样品的阳离子化（用于缺少或具有弱质子化位置的样品）。*(4) 使用“TFAFIX”提高多数离子的灵敏度。*(5) 增加流速得到适合ES的离子流（例如，对毛细管电泳分离）。(6) 降低流速得到适合ES的操作（例如，制备LC）。(7) 衍生化以提高电喷雾灵敏度，例如，阳离子类、胺。适合APCI的样品 小分子，极性到非极性 含杂原子的样品 适合于离子束的样品（具相当的挥发性）和大部分适合于热喷雾的样品 避免典型的在溶液中带电荷的样品 避免非常热不稳定或光敏的样品APCI关键参数离子化气相CI质子化（例如，H3O+）（碱）电荷交换去质子化（酸）电子捕获（卤素，芳族化合物）探针温度 较高温度利于去溶剂化和气化样品。 太高温度导致样品分解。通常：使用高纯水和有机溶剂。在APCI中甲醇是比乙腈好的选择。APCI蒸发温度itaminD38MethyleneBlue9Furosemide10Spectinomycin11Gentamicin12Streptonycin13DisperseOrange1314BasicYellow215BasicViolet1016DisperseBlue3APCIElectrospray挥发性缓冲液浓度对APCI信号的影响 APCI：乙酸钠最初有助于利血平质子的转移，增加“挥发性盐”的浓度，使有效挥发分析物更困难。咖啡因是比利血平更弱的碱，氨会争夺质子。ConcentrationofvolatilebufferinESImodestudied.LCConditions:Mobilephase:ammoniumacetatein50:50methanol:waterFlowrate0.6mL/minInjection1ulofreserpine(84ng)orcaffeine(125ng)FIAwith3injectionsofeachcompoundMSConditions:SIM:195.2and609.3Dryinggas:ESI–350C,8L/min;APCI–350C,5L/minNebulizer:ESI–30psig;APCi–60psigVcap:4000VFragmentor:Ramped70Vfor195.2;120Vfor609.3Vaporizer:400C不挥发缓冲液对APCI信号的影响流动相条件：8%甲醇在(A)水；(B)0.2%乙酸；(C)50mM磷酸铵；或(D)50mM磷酸钠中LCConditions:Mobilephase:8%methanolinoneofthefollowingA:waterB:0.2%aceticacidinwaterC:50mMammoniumphosphate,pH7D:50mMsodiumphosphate,pH7Flowrate:ESI–0.3mL/min;APCI0.7mL/minInjection1ulofamixturecontaining10ng/ulofeachoflincomycin,caffeineandsulfachloropyradizine.Column:ZoraxEclipseXDBC82.1mmx50mm@30CMSConditions:SIMions:Positivemode195,285,and407daltonsNegativeionmode:193,283,and405daltonsFragmentor:Ramped70Vfor193/195;50Vfor283/285;80Vfor405/407Vcap:ESI–4000V;APCI–3000VDryingGasESI-350C10l/min;APCI–350C5l/minNebulizer:ESI–25psig;APCI–60psigVaporizer:400CCoronaPositiveionmode4uANegativemode:40uAInthepresenceofonlywater,protontransferisinefficient.Withtheaddtionofaceticacid,protontransferisimproved.Ammoniacompetesforprotonationandeffectivelysuppressesprotonationofallthreeanalytes.Sodiumphosphatedoesnotcompeteforcharge,butaffectsvolatilityofthedroplets.Caffeineisvolatileandcanescapethedroplet.Lincomycinandsulfchloropyradizinedonothaveenoughvolatilitytoescapethedryingdropletinthepresenceofphosphatebuffers.用APCI做氯吡嗪磺胺的流动注射分析AbundancemAUsulfainwatersulfainwatersulfainwatersulfainHBSSsulfainHBSSsulfainHBSSUVEIC,m/z285TICScanmodeSignalsuppression!在有盐存在时氯吡嗪磺胺的信号被抑制！600次盐溶液进样后的APCI喷雾室完全流入喷雾室进行分析－注意毛细管的入口是清洁的600次盐溶液进样后的APCI信号 信号中最初的不稳定可能是由于当盐沉积在源里时，电场的变化引起的。 当盐的薄层形成后，信号就稳定了，显示出稳定的衰减流速。Injection#1Injection#300Injection#600600次带有自动转换的进样后的APCI喷雾室进样后流动转向废液1分钟合喷雾室干净得多在APCI模式中离子对试剂对LC/MS分析的影响 对降肾上腺素（挥发性很好的分析物），VA和PFHA作为强的气相酸有助于离子化过程。 HAS不会提高信号，因为它不挥发。 MGBG强烈离子配对， 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现出极大地降低响应。电喷雾和APCI的比较 灵敏度 如果样品用两种技术都可以离子化，电喷雾通常较灵敏，且背景噪音低。 基质和流动相影响 电喷雾对样品和溶剂基质比APCI更灵敏（例如，信号抑制） 相对于APCI，电喷雾要求较低的挥发性缓冲液浓度 有机溶剂选择极大地影响APCI的离子化 流速 电喷雾在低流速（<100µL/min）工作较好，而APCI不是 在高流速时（>750µL/min），APCI比电喷雾更灵敏，且具有低噪音参考文献　 会议 美国质谱协会： www.asms.org MontreuxLC/MS专题研讨会：www.lcmslimited.com点击MontreuxLC/MS 书籍·      电喷雾离子化质谱：基础，仪器和应用，RichardCole,JohnWileyandSons编(ISBN#0-471-14564-5)，1997.·      LC/MS综述，RossWilloughby,EdwardSheehan,SamMitrovich,GlobalViewPublishing(ISBN#0-9660813-0-7)Pittsburgh，PA，1998.·      液相色谱－质谱法（第二版），W.M.A.Niessen,MarcelDekkerPublishing(ISBN#0-8247-1936-0)，1999.Column:SupelcosilABZ+Plus5µm,2.1mmx 250 mm(Supelco)Columntemperature:40°CMobilephase: isocraticat25%AinB A:Acetonitrile(MeCN) B:5mMTDFHAinwaterFlow:0.2ml/minInjection:500µlIonization:ElectrospraypositiveionmodeFragmentor:80VNebulizer:60psignitrogenDryinggas:10l/minnitrogenat350°CThedevelopedmethodwasanefficientand reliablemeansforthequantitationofthree pesticidesinriverwater. Tridecafluoroheptanoicacid(TDFHA)was themostusefulvolatileion-pairingreagent basedonsensitivityandseparationofthe threepesticides. Therecoveryinriverwaterrangedfrom88.5 to97.5%andRSDsrangedfrom3.3to4.2% (0.5ng/ml). Themethodwaslinearfrom5to0.1ng/ml withcorrelationcoefficientsrangedfrom 0.997to0.999. Thedetectionlimitrangedfrom10to50 pg/mlinriverwater. Thesamplepreparationprocedure,whichis veryeasy,requiresonlytheadditionof 10mMTDFHAsolutiontothesample.typicalion-pairingreagentisnonvolatileandcausestheion-pairedcomplextobecomenon-volatile.IfusedwithMS,thenon-volatilematerialsdonotionize.Thisstudyexaminedtheeffectofusingvolatileion-pairingreagentstoallowtheunlockingofthe“pairedanalyte”fordetectionbyMS.Ion-pairreagentstestedwereperfluoro-pentanoicacid(PFPA),nonafluoropentanoicacid(NFPA),andtridecafluoroheptanoicacid(TDFHA). Anion-pairreagentisaddedtothemobilephasetoseparatebasicorioniccompoundsbyreversed-phase. Typicalion-pairreagentsarenon-volatile,i.e.alkylsulfonatesortetraalkylammoniumsalts. IonpairingcaninterferewiththeESIorAPCIionizationprocess.ConcentrationofvolatilebufferinESImodestudied.LCConditions:Mobilephase:ammoniumacetatein50:50methanol:waterFlowrate0.6mL/minInjection1ulofreserpine(84ng)orcaffeine(125ng)FIAwith3injectionsofeachcompoundMSConditions:SIM:195.2and609.3Dryinggas:ESI–350C,8L/min;APCI–350C,5L/minNebulizer:ESI–30psig;APCi–60psigVcap:4000VFragmentor:Ramped70Vfor195.2;120Vfor609.3Vaporizer:400CLCConditions:Mobilephase:8%methanolinoneofthefollowingA:waterB:0.2%aceticacidinwaterC:50mMammoniumphosphate,pH7D:50mMsodiumphosphate,pH7Flowrate:ESI–0.3mL/min;APCI0.7mL/minInjection1ulofamixturecontaining10ng/ulofeachoflincomycin,caffeineandsulfachloropyradizine.Column:ZoraxEclipseXDBC82.1mmx50mm@30CMSConditions:SIMions:Positivemode195,285,and407daltonsNegativeionmode:193,283,and405daltonsFragmentor:Ramped70Vfor193/195;50Vfor283/285;80Vfor405/407Vcap:ESI–4000V;APCI–3000VDryingGasESI-350C10l/min;APCI–350C5l/minNebulizer:ESI–25psig;APCI–60psigVaporizer:400CCoronaPositiveionmode4uANegativemode:40uAInpositivemode,thepresenceofnon-volatilebufferhindersionejectionfromthedroplet.Innegativemode,thenon-voltilephosphateisbeingejectedwhichallowssomeoftheanalyteiontoalsobeejected.Lincomycin,whichshouldbedesrobedlaterbecauseofitslargesize,isnotabletoescape.ConcentrationofvolatilebufferinESImodestudied.LCConditions:Mobilephase:ammoniumacetatein50:50methanol:waterFlowrate0.6mL/minInjection1ulofreserpine(84ng)orcaffeine(125ng)FIAwith3injectionsofeachcompoundMSConditions:SIM:195.2and609.3Dryinggas:ESI–350C,8L/min;APCI–350C,5L/minNebulizer:ESI–30psig;APCi–60psigVcap:4000VFragmentor:Ramped70Vfor195.2;120Vfor609.3Vaporizer:400CLCConditions:Mobilephase:8%methanolinoneofthefollowingA:waterB:0.2%aceticacidinwaterC:50mMammoniumphosphate,pH7D:50mMsodiumphosphate,pH7Flowrate:ESI–0.3mL/min;APCI0.7mL/minInjection1ulofamixturecontaining10ng/ulofeachoflincomycin,caffeineandsulfachloropyradizine.Column:ZoraxEclipseXDBC82.1mmx50mm@30CMSConditions:SIMions:Positivemode195,285,and407daltonsNegativeionmode:193,283,and405daltonsFragmentor:Ramped70Vfor193/195;50Vfor283/285;80Vfor405/407Vcap:ESI–4000V;APCI–3000VDryingGasESI-350C10l/min;APCI–350C5l/minNebulizer:ESI–25psig;APCI–60psigVaporizer:400CCoronaPositiveionmode4uANegativemode:40uAInthepresenceofonlywater,protontransferisinefficient.Withtheaddtionofaceticacid,protontransferisimproved.Ammoniacompetesforprotonationandeffectivelysuppressesprotonationofallthreeanalytes.Sodiumphosphatedoesnotcompeteforcharge,butaffectsvolatilityofthedroplets.Caffeineisvolatileandcanescapethedroplet.Lincomycinandsulfchloropyradizinedonothaveenoughvolatilitytoescapethedryingdropletinthepresenceofphosphatebuffers.