L-isem sħiħ ta ' LC-MS is kromatografija likwida-spettrometrija tal-massa.
MS huwa strument li kapaċi jiġġenera joni. Għalhekk, LC-MS huwa strument li jissepara u jiskopri joni fl-istat gassuż skont il-proporzjon tal-massa għall-iċċarġjar tagħhom.
LC/MS juża kromatografija likwida bħala s-sistema ta 'separazzjoni u spettrometrija tal-massa bħala s-sistema ta' skoperta u għalhekk għandha l-karatteristiċi kemm ta 'separazzjoni għolja fil-kromatografija likwida kif ukoll ta' sensittività għolja fl-ispettrometrija tal-massa.
il HPLC-MS kampjun huwa separat mill-fażi mobbli fis-sezzjoni tal-ispettrometrija tal-massa, huwa jonizzat, u mbagħad il-frammenti tal-jone huma separati b'numru tal-massa mill-analizzatur tal-massa tal-ispettra tal-massa, li tinkiseb mid-ditekter. LC-MS jirrifletti l-vantaġġ ta 'metodi kromatografiċi u tal-massa komplementari, li jgħaqqad il-kapaċità ta' separazzjoni għolja tal-metodu kromatografiku għal kampjuni kkumplikati mal-vantaġġi ta 'selettività għolja tal-ispettrometrija tal-massa, sensittivi ħafna u li jipprovdu informazzjoni dwar massa molekulari relattiva u struttura molekulari, intuża ħafna f'ħafna oqsma bħall-analiżi farmaċewtika, kif ukoll l-analiżi tal-ikel u l-analiżi ambjentali.
il prinċipju ta' ħidma ta' LC-MS huwa kif ġej: Wara li l-kampjun jiġi sseparat bil-kromatografija likwida, kull komponent jidħol fid-detector tal-ispettrometru tal-massa min-naħa tiegħu, u kull komponent jiġi jonizzat fis-sors tal-joni, li jipproduċi joni b'ċertu ħlas u numri ta 'massa differenti. Il-jonji huma jonizzati fis-sors tal-jone biex jipproduċu joni b'karigi differenti u numri tal-massa. Il-jonji huma sseparati mill-analizzatur tal-massa skond proporzjonijiet differenti ta 'massa-ċarġ (m/z), u l-ispettri tal-massa huma miksuba fl-ordni ta' proporzjonijiet ta 'massa-ċarġ. Ir-riżultati kwalitattivi u kwantitattivi tal-kampjun jistgħu jinkisbu bl-ipproċessar analitiku tal-ispettri tal-massa.
L-analiżi tal-kromatografija likwida-spettrometrija tal-massa tikkonsisti prinċipalment minn sistema HPLC (kromatografija likwida ta 'prestazzjoni għolja) u sistemi MS (spettrometrija tal-massa).
HPLC sistema tippermetti separazzjoni effiċjenti ta 'taħlitiet, volatilizzazzjoni tal-fażi mobbli biex tipproduċi ammonti kbar ta' gass, pressjoni tad-dħul atmosferika, l-ebda limitazzjoni tal-massa, u l-abbiltà li tuża soluzzjonijiet ta 'melħ buffered.
Is-sistemi MS, min-naħa l-oħra, jeħtieġu kundizzjonijiet ta 'vakwu għoli biex joperaw, u s-sistemi MS huma ekwivalenti għal sistemi ta' analiżi tal-massa u huma operati l-aħjar b'buffers volatili.
Fit-tagħmir LC-MS, il- Sistema HPLC u s-sistema MS għandhom rwol kruċjali fil-kisba ta' spettru tal-massa komplut. L-ewwelnett, is-sistema HPLC tibda s-sistema tas-sors tal-jone permezz tal-interface LC biex tiffoka r-raġġ tal-jone, u mbagħad ir-raġġ tal-joni jiġi ffokat u l-kampjun jiġi analizzat permezz tal-analizzatur MZ u mbagħad trasferit għad-ditekter.
Minbarra l-abbiltà li tanalizza komposti polari qawwi, diffiċli biex jiġu volatilizzati, u termalment instabbli li ma jistgħux jiġu analizzati bil-kromatografija tal-gass-spettrometrija tal-massa (GC-MS), LC-MS għandu wkoll il-vantaġġi li ġejjin.
a. Firxa analitika wiesgħa, MS jistgħu jiskopru kważi l-komposti kollha, li jistgħu jsolvu l-problema tal-analiżi ta 'komposti instabbli termalment relattivament faċilment.
b. Kapaċità qawwija ta 'separazzjoni, anke jekk it-taħlita analizzata mhix kompletament separata fuq il-kromatogramma, iżda l-karatteristika massa tal-joni kromatogramma ta' MS jistgħu jagħtu l-kromatogrammi rispettivi tagħhom għal skopijiet kwalitattivi u kwantitattivi.
c. Ir-riżultati tal-analiżi kwalitattiva huma affidabbli, u l-piż molekulari u l-informazzjoni strutturali rikka ta 'kull komponent jistgħu jingħataw fl-istess ħin.
d. Il-limitu ta 'skoperta huwa baxx, l-MS għandu sensittività għolja, u l-kapaċità ta' skoperta tista 'tiżdied b'aktar minn ordni ta' kobor wieħed permezz ta 'sejbien ta' jone magħżul (SIM).
e. Ħin ta 'analiżi veloċi, il-kolonna kromatografika likwida użata fl-LC-MS hija kolonna b'dijametru dejjaq, li tqassar il-ħin tal-analiżi u ttejjeb l-effett ta' separazzjoni.
f. Grad għoli ta awtomazzjoni, LC-MS huwa awtomatizzat ħafna.
Hemm żewġ sistemi ewlenin ta 'klassifikazzjoni għal kromatografija likwida-spettrometrija tal-massa (LC-MS) tekniki fl-użu komuni llum, waħda mill-perspettiva tas-sors tal-jone tal-ispettrometru tal-massa u l-oħra mill-perspettiva tal-analizzatur tal-massa tal-ispettrometru tal-massa.
| Perspettiva tal-klassifikazzjoni | Isem LC-MS |
|---|---|
| Sors tal-jone | Sorsi ta' jonizzazzjoni bl-elettrosprej (ESI) Sorsi ta' jonizzazzjoni kimika tal-pressjoni atmosferika (APCI) Sors ta' fotojonizzazzjoni tal-pressjoni atmosferika (APPI) Ionizzazzjoni ta' Desorbiment Assistita bil-Matriċi (MALDI) |
| Analizzatur tal-massa | Kromatografija likwida Quadrupole-spettrometru tal-massa Ion trap kromatografija likwida-spettrometru tal-massa Spettrometru tal-Massa tal-Kromatografija Likwida tal-Ħin tat-Titjira (TOF) Fourier transform spettrometrija tal-massa |
Fosthom, ESI, APCI, u APPI sorsi tal-jone huma l-aktar użati flimkien ma 'quadrupole u spettrometrija tal-massa tal-jone trap, li huma l-aktar spettrometri tal-massa likwida użati fil-preżent.
Mill-perspettiva tas-sors tal-jone, ESI huwa adattat għal komposti ta 'polarità medja għal għolja, speċjalment għal kromatografija likwida b'fażi inversa flimkien ma' spettrometrija tal-massa, u bħalissa hija waħda mill-metodi ta 'jonizzazzjoni l-aktar użati fl-ispettrometrija tal-massa likwida; minħabba l-iżvilupp ta 'sprej assistit bi pnewmatiku, ir-rata tal-fluss tal-fażi likwida tollerabbli tiżdied għal 1 mL-min-1; billi tifforma joni multi-charge, il-firxa ta 'analiżi tal-piż molekulari tista' tiġi estiża ESI għandu wkoll il-vantaġġ li huwa detector ibbażat fuq il-konċentrazzjoni u għalhekk jista 'jintuża irrispettivament mill-volum tal-kampjun, u l-mikro sprej (μESI) u nanospray (nESI) ) tekniki żviluppati f'dawn l-aħħar snin huma partikolarment adattati għal analiżi sensittiva ħafna ta' kampjuni ta' traċċi. L-APCI hija teknika għall-jonizzazzjoni tal-analiti fil-fażi tal-gass bl-użu ta 'azzjoni fotokimika fi pressjoni atmosferika, li hija simili fl-ambitu għall-APCI u hija komplementari għaliha. MALDI għandu l-vantaġġi ta 'akkoppjar faċli ma' TOF għad-determinazzjoni ta 'molekuli ta' numru ta 'massa għolja, sensittività għolja, u preparazzjoni sempliċi tal-kampjun. MALDI intuża ħafna għall-analiżi ta 'proteini, peptidi, nukleotidi, polisakkaridi, u polimeri sintetiċi. Madankollu, minħabba l-karatteristiċi ta 'MALDI, hemm relattivament ftit studji dwar l-applikazzjoni ta' akkoppjar dirett onlajn ma 'LC.
Mill-perspettiva tal-analizzatur tal-massa, il-quadrupole jintuża biex jagħmel ċerti joni kwalifikati jgħaddu mill-quadrupole għad-ditekter taħt l-azzjoni ta 'kamp elettriku alternanti; in-nassa tal-jone tintuża biex tiġbor jonji ġewwa n-nassa l-ewwel, u mbagħad tirrilaxxa l-joni ġewwa n-nassa għad-ditekter wieħed wieħed billi tbiddel il-parametri elettriċi. L-ispettrometrija tal-massa quadrupole bi stadju wieħed tintuża biss għall-ispettrometrija tal-massa primarja, filwaqt li l-ispettrometrija tal-massa quadrupole bi tliet stadji tista 'twettaq funzjonijiet sekondarji ta' spettrometrija tal-massa. L-ispettrometrija tal-massa primarja tagħti informazzjoni dwar il-piż molekulari tal-kompost, filwaqt li l-ispettrometrija tal-massa sekondarja tagħti informazzjoni strutturali bħal framment ta 'jonji tal-kompost permezz ta' dissoċjazzjoni indotta minn ħabta (CID). L-ispettrometrija tal-massa tan-nassa tal-jone għandha funzjoni ta 'spettrometrija tal-massa f'diversi stadji (ġeneralment tista' tikseb 5-11-il livell), speċjalment b'funzjoni awtomatika f'diversi stadji (Auto MS(n)), li hija aktar favorevoli biex tissolva l-istruttura tal-komposti u inaqqas ir-rekwiżiti għar-riżoluzzjoni tal-ispettru, iżda l-eżattezza u r-riżoluzzjoni tal-massa mhumiex tajbin daqs l-analizzatur tal-massa quadrupole; il-quadrupole fi tliet stadji jista 'wkoll jilħaq il-funzjoni ta' riżoluzzjoni tal-istruttura ġenerali, iżda huwa limitat minn Il-quadrupole fi tliet stadji jista 'wkoll jilħaq il-funzjoni tal-analiżi tal-istruttura ġenerali, iżda huwa limitat mill-ħin tal-iskannjar u mhux adattat għall-analiżi tat-tip tal-iskannjar f' firxa ta 'massa kbira. Għal spettrometrija tal-massa primarja b'detezzjoni tal-jone magħżula (SIM) jew spettrometrija tal-massa tandem b'monitoraġġ ta' reazzjoni multipla (MRM), l-analizzaturi tal-massa quadrupole huma ġeneralment 1-2 ordnijiet ta' kobor aktar sensittivi minn nases tal-joni u għalhekk huma aktar adattati għall-analiżi kwantitattiva ta' traċċa jew traċċa komponenti. L-ispettrometrija tal-massa tal-ħin tat-titjira hija l-applikazzjoni ta 'veloċitajiet differenti tat-titjir tal-jone m/z, titjira tal-jone permezz tal-istess mogħdija biex tilħaq id-ditekter f'ħinijiet differenti u tikseb separazzjoni tal-massa, ħafna drabi tintuża flimkien ma' MALDI, il-vantaġġi huma veloċità ta 'skannjar veloċi, analiżi ta' firxa wiesgħa ta 'massa; L-ispettrometrija tal-massa tat-trasformazzjoni Fourier hija teknoloġija ġdida żviluppata fl-aħħar għaxar snin jew hekk, il-prinċipju tax-xogħol tagħha u l-analizzaturi tal-massa msemmija hawn fuq huma fundamentalment differenti, it-teknika tapplika l-metodu tat-trasformazzjoni Fast Fourier tikkonverti s-sinjal tal-frekwenza tal-joni f'sinjal tal-ispettrometrija tal-massa, li għandha il-vantaġġ ta 'riżoluzzjoni għolja, u s-sensittività tiżdied bir-riżoluzzjoni.
Elettrospray (ESI): Il-proċess ta 'jonizzazzjoni jinvolvi l-ġenerazzjoni ta' qtar iċċarġjati minn kamp elettriku, segwit minn evaporazzjoni tal-joni biex tipproduċi l-joni li għandhom jiġu analizzati. Il-kompost meħtieġ m'għandux għalfejn ikun volatili u huwa l-metodu ta 'għażla għall-analiżi ta' komposti instabbli termalment. Il-jonji huma diġà ġġenerati f'soluzzjoni u jistgħu jiġġeneraw jonji b'ħafna ċċarġjati minbarra joni ċċarġjati waħda.
Ionizzazzjoni kimika tal-pressjoni atmosferika (APCI): proċess ta 'jonizzazzjoni kimika gassuża (CI) li fih is-solvent jew il-gass ta' reazzjoni jiġi l-ewwel iċċarġjat bl-azzjoni ta 'labra tal-korona u mbagħad trasferit għall-kompost biex jifforma joni. Fl-użu ta 'APCI, il-kimika u l-kompost jeħtieġ li jkunu volatili, il-kimika u l-kompost għandhom ikunu termalment stabbli, u l-joni huma ġġenerati f'kundizzjonijiet ta' gass, iżda huma ġġenerati biss joni ċċarġjati waħedhom.
Peress li sorsi joniċi differenti għandhom modi ta 'jonizzazzjoni differenti, għandhom firxiet differenti ta' applikabilità. Qabel ma jsiru esperimenti analitiċi, għandu jintgħażel sors ta 'jone adattat skond it-tip tal-kompost fil-mira.
| Modalità ta 'jonizzazzjoni LC-MS | Kamp ta 'applikazzjoni |
|---|---|
| ESI+ | Adattat għal komposti bażiċi, jew komposti li fihom eteroatomi, eċċ, Komposti li fihom grupp bħal -NH2, -N, -NH, -CO, -COOR, eċċ. |
| ESI- | Adattat għal komposti aċidużi, jew komposti li fihom gruppi negattivi qawwija. Komposti li fihom gruppi bħal -COOR, -OH, eċċ. |
Fl-LC-MS, is-solventi l-aktar komunement użati għall-fażi mobbli huma metanol, aċetonitrile u ilma, solventi oħra jistgħu jintużaw ukoll.
| Solventi għal sorsi ES u APCI | Soluzzjonijiet adattati għal sorsi APCI |
|---|---|
| Metanol Aċetonitrile ilma Etanol Propanol isopropanol Butanol Aċetun | Idrokarburi (eż., isparar n-hexyl) Idrokarburi li jaħdmu biċ-ċiklu (eż., li jaħdmu biċ-ċikloeżan) Toluene Benżin Stirene Tetra-gassifikazzjoni tal-karbonju Disulfide tal-karbonju |
L-addittivi tal-fażi mobbli użati fuq LC-MS huma differenti minn LC, fejn jistgħu jintużaw biss addittivi volatili, u t-tipi komuni ta 'addittivi huma kif ġej.
Modalità pożittiva
M - NH2 + Aċidu [M - NH3]* + Aċidu
L-aċidi volatili huma komunement użati biex jintgħażlu fażijiet mobbli li fihom aċidi volatili f'mod pożittiv: (aċidu formiku, aċidu aċetiku)
Modalità negattiva
M- COOH + Bażi [MCOO] + Bażi
Agħżel il-fażi mobbli li fiha bażijiet volatili jew melħ volatili f'mod negattiv bażijiet volatili użati komunement jew imluħa < ilma idroġenu, pressa ta 'aċidu formiku, aċetat ta' l-ammonju
Meta twettaq esperimenti LC-MS, huwa importanti li tagħżel id-daqs korrett tal-kolonna skont it-tip ta 'sors tal-jone u tissettja r-rata tal-fluss LC xierqa sabiex tkun tista' tinkiseb il-forma tal-quċċata xierqa, kif ukoll l-effiċjenza mixtieqa tal-jonizzazzjoni.
