Ion Source DUIS-2010 - Enabling even higher throughput analysis

Význam tématu

Liquid chromatography-mass spectrometry (LCMS) je klíčovou technikou v syntéze a analýze farmaceutických a chemických látek. Efektivní ionizace je zásadní pro spolehlivé zjištění přítomnosti cílových sloučenin a vysokou propustnost dat. Současné metody ESI a APCI mají omezení při detekci různorodých látek, což může komplikovat interpretaci výsledků.

Cíle a přehled studie

Report představuje duální iontový zdroj DUIS-2010, který umožňuje simultánní získávání dat ESI a APCI v jednom běhu analýzy. Studie popisuje konstrukci zdroje, tok ionizace a demonstruje výhody kombinovaného přístupu pro různé typy analytů.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda kombinuje dvě ionizační techniky:

• Elektrosprayová ionizace (ESI) pro vysoce polární látky
• Atmosférická tlaková chemická ionizace (APCI) pro mírně polární látky

Hlavní vybavení:

• Hmotnostní spektrometr LCMS-2010EV
• Duální iontový zdroj DUIS-2010
• Ultrarychlý HPLC systém Prominence UFLC s kolónou XR-ODS

Průběh ionizace:

1. Vstup vzorku do ESI oblasti a tvorba aerosolu
2. Odpařování kapek a vznik ESI iontů osoušených horkým plynem
3. Přechod plynu do APCI zóny, kde koronový výboj tvoří APCI ionty
4. Směrování iontů do hmotnostního analyzátoru

Hlavní výsledky a diskuse

Simultánní analýza směsi streptomycinu, acetofenonu a butylparabenu ukázala:

• Streptomycin: silný protonovaný iont v režimu ESI
• Acetofenon: optimální ionizace v APCI režimu
• Butylparaben: stabilní deprotonovaný ion sledovaný oběma režimy

DUIS-2010 dosahuje vyvážené citlivosti bez ztráty signálu a plně podporuje rychlé gradienty HPLC. Opakovatelnost analýzy methomylu dosahuje rozptylu plochy 1,2 %.

Přínosy a praktické využití metody

Duální zdroj přináší významné zkrácení doby analýzy a zvýšení propustnosti díky:

• Eliminaci samostatných ESI a APCI běhů
• Minimálnímu riziku vynechaných píků
• Rychlému přepínání polarit i bez přerušení analýzy
• Jednoduché konstrukci a snadné údržbě

Vhodné pro multi-komponentní syntézu, hodnocení nečistot a rutinní QA/QC procesy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Kombinace duálního iontového zdroje s ultra rychlým LC a pokročilou datovou analýzou otevírá možnosti:

• Integrace strojového učení pro předpověď optimální ionizace
• Automatizace pracovních postupů a online monitorování syntéz
• Rozšíření aplikací na bioanalytiku, metabolomiku a screening nových látek

Závěr

DUIS-2010 významně rozšiřuje schopnosti LCMS systémů, umožňuje bezprecedentní simultánní ESI a APCI bez kompromisů na citlivosti a citlivost nad 95 % běžných analytů. Ve spojení s Prominence UFLC a XR-ODS přináší vysokorychlostní analýzu s výbornou opakovatelností a snadnou údržbou. Ideální řešení pro moderní výzkum i rutinní laboratoře.

Reference

• Shimadzu Technical Report No.9: PsiPort Browser – software pro zvýšení propustnosti LCMS
• Shimadzu Corporation. Liquid Chromatography Mass Spectrometry Systems, údaje o DUIS-2010, 2010