Жидкостный хроматограф, масс-спектрометр ЖХ/МС
Жидкостный хроматограф, масс-спектрометр ЖХ/МС
Жидкостный хроматограф, масс-спектрометр (ЖХ/МС), как следует из названия, представляет собой устройство, представляющее собой комбинацию жидкостного хроматографа (ЖХ) и масс-спектрометра (МС). ВЭЖХ-МС используется в самых разных областях.
Масс-спектрометр с газовым хроматографом (ГХ/МС) представляет собой аналитический прибор для определения летучих веществ. Для сравнения, ЖХ/МС используется в качестве прибора, применимого для широкого спектра материалов, от летучих веществ до тугоплавких веществ.
В последнее время в хроматографическом анализе наблюдается переход от газовой хроматографии (ГХ) к жидкостной хроматографии (ЖХ). Причина в том, что для летучих веществ можно использовать ГХ, но для тугоплавких веществ ГХ нельзя использовать, если не проводится какая-либо химическая обработка, такая как дериватизация, чтобы сделать тугоплавкое вещество летучим. С другой стороны, при ЖХ дериватизация не требуется, и целевая область образца может быть намного шире, чем та, которая используется при ГХ. Однако в случае LC существуют некоторые аспекты детектора, которые создают трудности, поэтому выбор должен быть сделан в соответствии с образцом и характеристиками. Но использование МС в качестве детектора дает возможность повысить универсальность и точность идентификации. Кроме того, появление интерфейсов для эффективного соединения ЖХ и МС, а также повышение производительности привели к быстро растущему спросу на ЖХ/МС.
Интерфейсы ЖХ/МС
С 1970-х интерфейсы для ЖХ/МС стали предметом интенсивных исследований, и было предложено и реализовано множество методов. Среди них ленточный метод, при котором подвижную фазу из ЖК набрасывают на ленту, нагревают и затем измеряют методом электронной ионизации (ЭИ); метод распыления, при котором образец распыляется в виде газового аэрозоля и ионизируется методом ЭУ; и метод термораспыления. В конце 1980-х годов появился и получил широкое распространение метод ионизации при атмосферном давлении (API). Сегодня это стандартный интерфейс ЖХ/МС. В то время как ЖХ может использовать жидкость при атмосферном давлении в качестве подвижной фазы, для МС требуется высокий вакуум. Интерфейс, который успешно сочетает в себе противоречивые характеры, представляет собой метод ионизации при атмосферном давлении «метод API». Существует два вида метода ионизации для API: один — метод ионизации электрораспылением (ESI), а другой — метод химической ионизации при атмосферном давлении (APCI).
1) Метод ЭСИ
Это метод ионизации, при котором раствор подвижной фазы вводят в капилляр и прикладывают высокое напряжение между этим капилляром и противоположным электродом.
Особенность этого метода в том, что энергия ионизации является наименьшей среди существующих методов ионизации. В результате это единственный метод ионизации, с помощью которого можно получить информацию о молекулярной массе не только образцов биологических полимеров, но и соединений с координационной связью, таких как координационные комплексы. Кроме того, когда этот метод применяется к белку, пептиду или нуклеиновой кислоте, он позволяет наблюдать поливалентный ион.
Например, когда соединение с молекулярной массой 10,000 наблюдается как ион с валентностью +10, значение m/z (отношение масса/заряд) полученного масс-спектра оказывается равным 1,001. Спектр многовалентного иона может быть получен в виде характеристического спектра с распределением и позволяет точно рассчитать молекулярную массу с помощью компьютера.
Спектры мультивалентных ионов антитела ESI IgG2b (приблизительно 150,000 XNUMX МВт) и результаты расчета молекулярной массы
2) Метод APCI
Как следует из названия «химическая ионизация при атмосферном давлении», это метод, в котором растворитель подвижной фазы выполняет аналогичную роль газа-реагента при химической ионизации для измерения молекулярных ионов с добавлением протонов и ионов с растворителем подвижной фазы. добавлен. Ионизация осуществляется путем подачи аэрозоля раствора пробы в зону коронного разряда. Целевые образцы представляют собой соединения с более низкой полярностью, чем те, которые подходят для ESI.
Кроме того, для проведения химической ионизации концентрация растворителя подвижной фазы должна быть высокой, поэтому используется скорость потока 1 мл и более в минуту.
Пример анализа с использованием метода APCI показан ниже. Целевой образец – зеленый чай. В зеленом чае много катехинов, которые славятся широким спектром действия, в том числе и антибактериальным. Результаты измерения 20 мкл обычного зеленого чая, введенного в ЖХ, показаны ниже.
Результаты измерений ясно показывают, что зеленый чай содержит много аминокислот, катехинов, кофеина и рутина.
Пример измерения APCI-LC/MS зеленого чая
(EC: эпикатехин, EGC: эпигаллокатехин, ECg: эпикатехингаллат, EGCg: эпигаллокатехингаллат)
Как видно из этого, ЖХ/МС может легко и с высокой чувствительностью анализировать компоненты широкого спектра образцов, от биологических полимеров до зеленого чая.