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NERC Life Sciences Mass Spectrometry Facility

High performance liquid chromatography mass spectrometryは、もともとガスクロマトグラフィー(GC)用に開発された理論および計装に、より伝統的な液体クロマトグラフィーを適用することにルーツを持つ、非常に汎用性の高い機器技術です。 名前が提案するように器械使用は質量分析計(MS)に、適したインターフェイスによって、付す高性能の液体クロマトグラフ(HPLC)から成り立つ。 HPLC/MSがGC/MSに対して有する主な利点は、はるかに広い範囲の成分を分析することができることである。 熱的に不安定である、高い極性を示す、または高い分子量を有する化合物は、すべてHPLC/MSを用いて分析されてもよく、タンパク質も日常的に分析されて 目的のサンプルから得られる解決は良い、化学的に変更された無水ケイ酸の粒子と詰められた狭いステンレス鋼の管(通常150のmmの長さおよび2つのmmの内部直径、またはより小さい)から成り立つHPLCのコラムに注入される。 化合物は、これらの粒子の化学コーティング(固定相)およびカラム(移動相)を通して溶出する溶媒との相対的相互作用に基づいて分離される。 クロマトグラフィーカラムから溶出する成分は、特殊な界面を介して質量分析計に導入されます。 HPLC/MSに使用される2つの最も一般的な界面は、エレクトロスプレイイオン化界面と大気圧化学イオン化界面です。

エレクトロスプレイイオン化

エレクトロスプレイイオン化では、分析物は、典型的には1μ l分-1のオーダーの流量で源に導入される。 分析物溶液の流れは、(対向電極に対して)高い電位差を有する(典型的には2. これは、同じ極性の表面電荷を有する針からの帯電した液滴の噴霧を、針上の電荷に強制する。 液滴は、対向電極上のソースサンプリングコーンに向かって針からはじかれます(青色で示されています)。 液滴が針先と円錐の間の空間を横断すると、溶媒の蒸発が起こる。 これは図に丸で囲まれています。図1に拡大した。2. 溶媒の蒸発が起こると、液滴は、表面張力が電荷を維持できなくなる点(レイリー限界)に達するまで収縮し、その点で”クーロン爆発”が起こり、液滴が引き裂かれる。 これにより、プロセスを繰り返すことができるより小さな液滴が生成され、裸の帯電した分析物分子が生成される。 これらの帯電した分析物分子(それらは厳密にはイオンではない)は、単独でまたは乗算して帯電させることができる。 これはイオン化の非常に少しだけ残りエネルギーがイオン化にanalyteによって保たれるのでイオン化の非常に柔らかい方法である。 これは、実際に質量自体ではなく質量対電荷比を測定するため、質量分析計の質量範囲が大幅に増加するため、タンパク質などの高分子量成分を分析 この技術の主な欠点は、MS/MSまたはMsnのようなタンデム質量分析技術を使用することによって克服することができるが、断片化が非常に少ない(通常

ESIインターフェイスの回路図
図1ESIインターフェイスの回路図

イオン形成のメカニズムの回路図
図2イオン形成化学イオン化(ci)に類似したイオン化方法。 大きな違いは、APCIは大気圧で発生し、低質量化合物のイオン化の分野でその主な用途を持っていることです(APCIは熱的に不安定な化合物の分析には適 一般的なソースのセットアップ(図を参照)。 3)ESIに強い類似性を共有します。 APCIがESIと異なる点は、イオン化が起こる方法です。 ESIでは、イオン化は急速で穏やかな脱溶媒と共にスプレーの針と円錐形間の電位差によって約買われます。 APCIでは、analyteの解決は空気の噴霧器に導入され、イオンを作成するコロナ放電と相互に作用している前に熱くする水晶管で脱硫されます。 コロナ放電は、CIの電子フィラメントを置き換えます-大気圧はすぐにフィラメントを”焼損”し、電子イオン化によって一次N2°+とN4°+を生成します。 これらの一次イオンは、気化した溶媒分子と衝突して、二次反応物ガスイオン(例えば、H3O+および(H2O)N H+)を形成する(図1を参照)。 4). これらの反応物ガスイオンは次に、分析物イオンの形成をもたらす分析物との繰り返し衝突を受ける。 衝突の高周波はanalyteイオンの高いイオン化効率そしてthermalisationで起因する。 これにより、主に分子種と付加物イオンのスペクトルが得られ、断片化はほとんどない。 イオンが形成されると、それらはESIとほぼ同じようにポンピングおよび集束段階に入る。

APCIソースの構成要素の概略図
図3APCIソースの構成要素の概略図

APCIのメカニズムのより詳細なビュー
図4APCIのメカニズムのより詳細なビュー

博士ポール*ゲイツ、化学の学校、ブリストル大学による図とテキスト(部分)

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