Ekstraktiv elektrosprayionisering

Ekstraktiv elektrosprayionisering (EESI)[1][2] er en spray-type, omgivende ioniseringskilde[3][4][5][6][7] i massespektrometri som bruker to kolliderende aerosoler, hvorav den ene genereres ved elektrospray. I standard EESI tilfører sprøytepumper væskene til både en elektrospray og en prøvespray. I nøytral desorpsjon EESI (ND-EESI) tilveiebringes væsken til aerosolen i prøven med en strøm av nitrogen.

Ekstraktiv elektrosprayionisering
Skjematisk beskrivelse av ekstraktiv elektrosprayionisering
Informasjon
AkronymEESI
KlassifikasjonMassespektrometri
AnalytterOrganiske molekyler
Biomolekyler
Andre teknikker

Prinsipp for drift rediger

Et ND-EESI-eksperiment er enkelt i konsept og implementering. En romtemperatur (20 ° C) nitrogengass strømmer gjennom en smal åpning (ca. 0,1 mm) for å danne en skarp stråle rettet mot en overflate. Nitrogenmolekylene desorberer analytter fra overflaten. Strålen er bare 2–3 mm over overflaten, og gasstrømmen er ca. 200 ml/min med gasshastigheter rundt 300 m/s. Prøveområdet er ca. 10 mm2.[8] Et valgfritt kabinett, vanligvis laget av glass, kan dekke prøvetakingsområdet for å sikre riktig plassering av gasstrålen og prøveoverføringsledningen. Et rør fører den nøytrale aerosolen til ESI-sprayen.

Prøvesprayen i EESI produserer en flytende aerosol med analytten i prøvedråper.[9] ESI-sprayen produserer dråper med protoner. Prøvedråpene og de protonrike dråpene støter på hverandre. Hver dråpe har egenskaper: analyttens løselighet i ESI-sprayløsningsmidlet og overflatespenningen til sprayløsningen og prøveoppløsningen. Med forskjellige egenskaper produserer noen kollisjoner ingen ekstraksjon fordi dråpene "spretter", men med lignende egenskaper produserer noen kollisjoner koalesens og væske-væskeekstraksjon. Ekstraksjonens omfang avhenger av likheter til egenskapene.

Applikasjon rediger

Omgivende ioniseringsteknikker er attraktive for mange prøver på grunn av deres høye toleranse for komplekse blandinger og for rask testing. EESI har vært brukt for rask karakterisering av levende ting,[10] native proteiner,[11] og metabolske biomarkører.[12][13][14]

EESI har blitt brukt på matprøver, urin, serum, utpust og proteinprøver. En generell undersøkelse av urin, serum, melk og melkepulver ble rapportert i 2006.[15] Pusteanalyse av valproinsyre med EESI ble rapportert i 2007.[16] Frukts modenhet ble klassifisert med kombinasjonen av EESI og hovedkomponentanalyse,[17] og levende prøver ble testet kort tid senere.[18] Parfymer ble klassifisert med kombinasjonen av EESI og karakteristiske ioner.[13][19] Online overvåking ble utført i 2008.[20] Melamin i tilsølt melk ble påvist i 2009.[21] Pusteanalyse ble utført med kombinasjonen av EESI og et ionefelle massespektrometer.[22] Drikkevarer,[23][24] reseptfrie legemidler,[25] uranylavløpsvann,[26][27] og vann[28] ble testet med EESI mellom 2010 og 2016.

Referanser rediger

  1. ^ Chen, Huanwen; Venter, Andre; Cooks, R. Graham (2006). «Extractive electrospray ionization for direct analysis of undiluted urine, milk and other complex mixtures without sample preparation». Chemical Communications. 19 (engelsk): 2042–2044. ISSN 1359-7345. doi:10.1039/b602614a. Besøkt 17. april 2021. 
  2. ^ Chen, H., et al. Extractive Electrospray Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry for Direct Fingerprinting of Ambient Samples. in 17th International Mass Spectrometry Conference. 2006. Prague.
  3. ^ Chen, Huanwen; Gamez, Gerardo; Zenobi, Renato (November 2009). «What can we learn from ambient ionization techniques?». Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 11 (engelsk). 20: 1947–1963. ISSN 1044-0305. doi:10.1016/j.jasms.2009.07.025. Besøkt 17. april 2021. 
  4. ^ Cooks, R. G. (17. mars 2006). «Ambient Mass Spectrometry». Science. 5767 (engelsk). 311: 1566–1570. ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.1119426. Besøkt 17. april 2021. 
  5. ^ Harris, Glenn A.; Galhena, Asiri S.; Fernández, Facundo M. (15. juni 2011). «Ambient Sampling/Ionization Mass Spectrometry: Applications and Current Trends». Analytical Chemistry. 12 (engelsk). 83: 4508–4538. ISSN 0003-2700. doi:10.1021/ac200918u. Besøkt 17. april 2021. 
  6. ^ Huang, Min-Zong; Yuan, Cheng-Hui; Cheng, Sy-Chyi; Cho, Yi-Tzu; Shiea, Jentaie (Juni 2010). «Ambient Ionization Mass Spectrometry». Annual Review of Analytical Chemistry. 1 (engelsk). 3: 43–65. ISSN 1936-1327. doi:10.1146/annurev.anchem.111808.073702. Besøkt 17. april 2021. 
  7. ^ Van Berkel, Gary J.; Pasilis, Sofie P.; Ovchinnikova, Olga (September 2008). «Established and emerging atmospheric pressure surface sampling/ionization techniques for mass spectrometry». Journal of Mass Spectrometry. 9 (engelsk). 43: 1161–1180. doi:10.1002/jms.1440. Besøkt 17. april 2021. 
  8. ^ Wu, Zhongchen; Chingin, Konstantin; Chen, Huanwen; Zhu, Liang; Jia, Bin; Zenobi, Renato (Juni 2010). «Sampling analytes from cheese products for fast detection using neutral desorption extractive electrospray ionization mass spectrometry». Analytical and Bioanalytical Chemistry. 4 (engelsk). 397: 1549–1556. ISSN 1618-2642. doi:10.1007/s00216-010-3693-9. Besøkt 17. april 2021. 
  9. ^ Law, Wai Siang; Wang, Rui; Hu, Bin; Berchtold, Christian; Meier, Lukas; Chen, Huanwen; Zenobi, Renato (1. juni 2010). «On the Mechanism of Extractive Electrospray Ionization». Analytical Chemistry. 11 (engelsk). 82: 4494–4500. ISSN 0003-2700. doi:10.1021/ac100390t. Besøkt 17. april 2021. 
  10. ^ Chen, Huanwen; Yang, Shuiping; Wortmann, Arno; Zenobi, Renato (8. oktober 2007). «Neutral Desorption Sampling of Living Objects for Rapid Analysis by Extractive Electrospray Ionization Mass Spectrometry». Angewandte Chemie. 40 (tysk). 119: 7735–7738. doi:10.1002/ange.200702200. Besøkt 17. april 2021. 
  11. ^ Hu, Bin; Yang, Shuiping; Li, Ming; Gu, Haiwei; Chen, Huanwen (2011). «Direct detection of native proteins in biological matrices using extractive electrospray ionization mass spectrometry». The Analyst. 18 (engelsk). 136: 3599. ISSN 0003-2654. doi:10.1039/c1an15410a. Besøkt 17. april 2021. 
  12. ^ Zhou, Zhiquan; Jin, Ming; Ding, Jianhua; Zhou, Yueming; Zheng, Jian; Chen, Huanwen (22. mai 2007). «Rapid detection of atrazine and its metabolite in raw urine by extractive electrospray ionization mass spectrometry». Metabolomics. 2 (engelsk). 3: 101–104. ISSN 1573-3882. doi:10.1007/s11306-006-0050-2. Besøkt 17. april 2021. 
  13. ^ a b Chingin, Konstantin; Gamez, Gerardo; Chen, Huanwen; Zhu, Liang; Zenobi, Renato (15. juli 2008). «Rapid classification of perfumes by extractive electrospray ionization mass spectrometry (EESI-MS): Rapid classification of perfumes by EESI-MS». Rapid Communications in Mass Spectrometry. 13 (engelsk). 22: 2009–2014. doi:10.1002/rcm.3584. Besøkt 17. april 2021. 
  14. ^ Chen, Huanwen; Wortmann, Arno; Zhang, Weihua; Zenobi, Renato (15. januar 2007). «Rapid In Vivo Fingerprinting of Nonvolatile Compounds in Breath by Extractive Electrospray Ionization Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry». Angewandte Chemie International Edition. 4 (engelsk). 46: 580–583. doi:10.1002/anie.200602942. Besøkt 17. april 2021. 
  15. ^ Chen, H., et al. Extractive Electrospray Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry for Direct Fingerprinting of Ambient Samples. in 17th International Mass Spectrometry Conference. 2006. Prague, Czech Republic: IMSF.
  16. ^ Chen, Huanwen; Wortmann, Arno; Zhang, Weihua; Zenobi, Renato (15. januar 2007). «Rapid In Vivo Fingerprinting of Nonvolatile Compounds in Breath by Extractive Electrospray Ionization Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry». Angewandte Chemie International Edition. 4 (engelsk). 46: 580–583. doi:10.1002/anie.200602942. Besøkt 17. april 2021. 
  17. ^ Chen, Huanwen; Sun, Yanping; Wortmann, Arno; Gu, Haiwei; Zenobi, Renato (Februar 2007). «Differentiation of Maturity and Quality of Fruit Using Noninvasive Extractive Electrospray Ionization Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry». Analytical Chemistry. 4 (engelsk). 79: 1447–1455. ISSN 0003-2700. doi:10.1021/ac061843x. Besøkt 17. april 2021. 
  18. ^ Chen, Huanwen; Yang, Shuiping; Wortmann, Arno; Zenobi, Renato (8. oktober 2007). «Neutral Desorption Sampling of Living Objects for Rapid Analysis by Extractive Electrospray Ionization Mass Spectrometry». Angewandte Chemie International Edition. 40 (engelsk). 46: 7591–7594. doi:10.1002/anie.200702200. Besøkt 17. april 2021. 
  19. ^ Chingin, Konstantin; Chen, Huanwen; Gamez, Gerardo; Zhu, Liang; Zenobi, Renato (1. januar 2009). «Detection of Diethyl Phthalate in Perfumes by Extractive Electrospray Ionization Mass Spectrometry». Analytical Chemistry. 1 (engelsk). 81: 123–129. ISSN 0003-2700. doi:10.1021/ac801572d. Besøkt 17. april 2021. 
  20. ^ Zhu, Liang; Gamez, Gerardo; Chen, Huan Wen; Huang, Hao Xi; Chingin, Konstantin; Zenobi, Renato (15. oktober 2008). «Real-time, on-line monitoring of organic chemical reactions using extractive electrospray ionization tandem mass spectrometry». Rapid Communications in Mass Spectrometry. 19 (engelsk). 22: 2993–2998. doi:10.1002/rcm.3700. Besøkt 17. april 2021. 
  21. ^ Yang, Shuiping; Ding, Jianhua; Zheng, Jian; Hu, Bin; Li, Jianqiang; Chen, Huanwen; Zhou, Zhiquan; Qiao, Xiaolin (1. april 2009). «Detection of Melamine in Milk Products by Surface Desorption Atmospheric Pressure Chemical Ionization Mass Spectrometry». Analytical Chemistry. 7 (engelsk). 81: 2426–2436. ISSN 0003-2700. doi:10.1021/ac900063u. Besøkt 17. april 2021. 
  22. ^ Ding, Jianhua; Yang, Shuiping; Liang, Dapeng; Chen, Huanwen; Wu, Zhuanzhang; Zhang, Lili; Ren, Yulin (2009). «Development of extractive electrospray ionization ion trap mass spectrometry for in vivo breath analysis». The Analyst. 10 (engelsk). 134: 2040. ISSN 0003-2654. doi:10.1039/b821497b. Besøkt 17. april 2021. 
  23. ^ Zhu, Liang; Hu, Zhong; Gamez, Gerardo; Law, Wai Siang; Chen, HuanWen; Yang, ShuiPing; Chingin, Konstantin; Balabin, Roman M.; Wang, Rui (September 2010). «Simultaneous sampling of volatile and non-volatile analytes in beer for fast fingerprinting by extractive electrospray ionization mass spectrometry». Analytical and Bioanalytical Chemistry. 1 (engelsk). 398: 405–413. ISSN 1618-2642. doi:10.1007/s00216-010-3945-8. Besøkt 17. april 2021. 
  24. ^ Hu, Bin; Peng, Xuejiao; Yang, Shuiping; Gu, Haiwei; Chen, Huanwen; Huan, Yanfu; Zhang, Tingting; Qiao, Xiaolin (Februar 2010). «Fast quantitative detection of cocaine in beverages using nanoextractive electrospray ionization tandem mass spectrometry». Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 2 (engelsk). 21: 290–293. ISSN 1044-0305. doi:10.1016/j.jasms.2009.10.015. Besøkt 17. april 2021. 
  25. ^ Gu, Haiwei; Hu, Bin; Li, Jianqiang; Yang, Shuiping; Han, Jing; Chen, Huanwen (2010). «Rapid analysis of aerosol drugs using nano extractive electrospray ionization tandem mass spectrometry». The Analyst. 6 (engelsk). 135: 1259. ISSN 0003-2654. doi:10.1039/b923991j. Besøkt 17. april 2021. 
  26. ^ Luo, Mingbiao; Hu, Bin; Zhang, Xie; Peng, Daofeng; Chen, Huanwen; Zhang, Lili; Huan, Yanfu (1. januar 2010). «Extractive Electrospray Ionization Mass Spectrometry for Sensitive Detection of Uranyl Species in Natural Water Samples». Analytical Chemistry. 1 (engelsk). 82: 282–289. ISSN 0003-2700. doi:10.1021/ac9019494. Besøkt 17. april 2021. 
  27. ^ Liu, Chunxiao; Hu, Bin; Shi, Jianbo; Li, Jianqiang; Zhang, Xinglei; Chen, Huanwen (2011). «Determination of uranium isotopic ratio (235U/238U) using extractive electrospray ionization tandem mass spectrometry». Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 10 (engelsk). 26: 2045. ISSN 0267-9477. doi:10.1039/c1ja10054h. Besøkt 17. april 2021. 
  28. ^ Fang, Xiaowei; Yang, Shuiping; Chingin, Konstantin; Zhu, Liang; Zhang, Xinglei; Zhou, Zhiquan; Zhao, Zhanfeng (11. august 2016). «Quantitative Detection of Trace Malachite Green in Aquiculture Water Samples by Extractive Electrospray Ionization Mass Spectrometry». International Journal of Environmental Research and Public Health. 8 (engelsk). 13: 814. ISSN 1660-4601. PMC 4997500 . PMID 27529262. doi:10.3390/ijerph13080814. Besøkt 17. april 2021.