Koordinations-Ionenspray-MS (CIS-MS), eine universelle Methode zur Detektion und Charakterisierung für die Direktkopplung mit Trennmethoden
✍ Scribed by Ernst Bayer; Petra Gfrörer; Claus Rentel
- Book ID
- 101299783
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1999
- Tongue
- English
- Weight
- 144 KB
- Volume
- 111
- Category
- Article
- ISSN
- 0044-8249
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✦ Synopsis
Spraytechniken, wie die chemische Ionisation bei Atmosphärendruck (APCI) [1] oder die Elektrospray-Ionisierung (ESI) [2±5] haben in der Massenspektrometrie zunehmende Bedeutung erlangt. Insbesondere die leichte Kopplung mit Trennmethoden wie HPLC, [6] Kapillarelektrophorese (CE) [7] und Kapillarelektrochromatographie (CEC) [8] ist zur Charakterisierung, Analyse und Strukturaufklärung die Methode der Wahl. All diesen Methoden ist die Erzeugung von Nebeltröpfchen, aus denen Ionen freigesetzt werden, gemeinsam. Bei der APCI wird die Ionisierung durch die Ionen eines Reaktantgases erreicht, die durch Coronaentladung an einer Metallspitze gebildet werden. Bei der ESI wird die Probelösung durch ein hohes angelegtes Feld zerstäubt. Die Vernebelung wird meist durch ein coaxial austretendes Gas pneumatisch unterstützt. Je nach angelegtem Feld beruht die Ionisierung auf der Protonierung basischer oder der Deprotonierung saurer Gruppen der Analytmoleküle. Wenn auch die ESI-MS z. B. bei den wegen ihrer Aminogruppen leicht protonierbaren Peptiden und Proteinen und den leicht deprotonierbaren Oligonucleotiden eine breite Anwendung gefunden hat, ist diese Methode bei unpolaren organischen Verbindungen nicht anwendbar und bei wenig polaren Verbindungen mit schwach sauren oder schwach basischen Funktionen nur begrenzt von Bedeutung. Viele Klassen von Naturstoffen und Metaboliten, wie Terpene, Zucker, Alkohole, Arene sowie Vitamine und eine groûe Zahl organischer Verbindungen synthetischen Ursprungs wie der kombinatorischen Chemie entziehen sich den Spray-Techniken oder können nur mit niedriger Empfindlichkeit detektiert werden.
Wir haben nun eine neue Methode zur chemischen Ionisierung entwickelt, bei der durch Zugabe eines geeigneten Zentralatoms mit den Analyten positiv oder negativ geladene Koordinationsverbindungen entstehen, die massenspektrometrisch nachgewiesen werden können. Da sowohl polare als auch unpolare organische Verbindungen mit einem geeigneten Zentralatom positiv oder negativ geladene Koordinationsverbindungen bilden, ist diese Ionisierung sehr vielseitig einsetzbar. Der Reichtum des Wissens aus der Komplexchemie kann auf diese Technik übertragen werden, und neue Verbindungsklassen können mit der Spray-MS analysiert werden. Wir bezeichnen daher diese neue Technik als Koordinations-Ionenspray-MS (CIS-MS). Ein elektrisches Feld oder die Erzeugung eines Reaktantgases durch Coronaentladung ist für die Ionisierung nicht notwendig. Allerdings muû durch die Ionenquelle eine gute Vernebelung der Probenlösung gewährleistet werden. Da die pneumatische Unterstützung der ESI-Quellen durch ein Vernebelungsgas bei ausgeschaltetem elektrischem Feld für eine optimale Vernebelung oft nicht ausreichend ist, wurde bei einigen Messungen eine unterstützende Spannung angelegt, um den Sprayvorgang zu stabilisieren. Bei schwer ionisierbaren Verbindungen, z. B. vollständig geschützten Peptiden, führt die Bildung von unspezifischen Clustern oft zu komplexeren, schwer interpretierbaren Massenspektren und geringer Empfindlichkeit. Abbildung 1 a