JS is indebted to Prof. B. Hoge of the Inorganic Chemistry department, Bielefeld University, for the idea of establishing the presented inlet system. The analyzed phosphane was a generous gift from Prof. B. Hoge. Sample preparation of the analyzed compound was performed by M. Wiesemann. Photographs of the phospane were taken by Dr. J. Bader. The mechanical workshop of the faculty of chemistry is acknowledged for the manufacturing of the interface and the glass workshop of the faculty of chemistry for the manufacturing of the lockable test tubes with flanges. Prof. B. Hoge and Prof. H. Gr&#246;ger are acknowledged for funding of this publication.

1. Preparación de muestras <ol><li> Utilice tubos de ensayo con llave por encargo con una brida (Figura 1) para el transporte y traslado de las muestras en el espectrómetro de masas. Antes de llenar con muestra, evacuar los tubos de ensayo con cierre conectado a una línea Schlenk colector múltiple y eliminar el agua residual por calentamiento con una pistola de calor. Purgar el tubo de ensayo con argón seco y evacuar de nuevo, mientras se calienta. </li><li> Sumerja el tubo de ensayo con llave en una trampa fría llena de nitrógeno líquido (PRECAUCIÓN: Tenga cuidado cuando se trabaja con nitrógeno líquido). Condensar la muestra en el tubo de ensayo desde un recipiente de la muestra unida a un colector de la línea Schlenk, cerrar la cerradura en la parte superior del tubo de ensayo, así como el colector y retire el tubo de ensayo cerrado desde el baño de nitrógeno. Como espectrometría de masas es muy sensible, una pequeña cantidad es suficiente. La mayor parte del analito permanecerá en el tubo de ensayo con llave durante el análisis y está disponible para nuevos experimentosdespués de la medición. </li></ol><img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51858/51858fig1highres.jpg" width="500" /> Figura tubo de ensayo con cerradura 1. utilizado para la transferencia de muestras. A) de brida para la fijación al sistema de entrada de agua fría, grifo (B) de teflón del tubo de ensayo para permitir el transporte de un compuesto en condiciones al aire libre, (C) de tornillo para operar la llave de teflón. 2. medición de espectros de masas <ol><li> Antes de la medición de la muestra, sintonizar y calibrar el espectrómetro de masas de acuerdo con las instrucciones proporcionadas por el fabricante de su espectrómetro de masas (en este caso, un Autospec X (Generadores de vacío, ahora Waters Corp., Manchester, Reino Unido) se utiliza. Utilice perflourokerosene (PFK) como un estándar y sintonizar el espectrómetro de masas a una resolución de aproximadamente 2800 a m ​​/ z 119, 10% definición valle). Retire el empujevara de la entrada directa desde la fuente de iones y instalar la interfaz externa para el tubo de ensayo (Figura 2). Para evitar el calentamiento de la punta de la varilla de empuje, establecer el método de entrada a &quot;tabique&quot; en el software de control del espectrómetro de masas. </li><li> Conectar la brida del tubo de ensayo con cierre lleno con la muestra a la interfaz externa. Abra la válvula de aguja de la interfaz externa y evacuar a la entrada. Después de la evacuación, abrir con cuidado la válvula de bola a la fuente de iones para completar la etapa de evacuación. Cierre la válvula de aguja de la interfaz externa. PRECAUCIÓN: La llave de teflón del tubo de ensayo tiene que ser cerrado en este paso. </li><li> Iniciar una medición de la masa en el software del espectrómetro de masas. Con la válvula de aguja cerrada, abrir el grifo de teflón del tubo de ensayo muy brevemente, permitiendo que las moléculas en fase gaseosa del analito para entrar en la parte externa de la interfaz. Cierre la llave de teflón de nuevo. NOTA: La parte exterior de la interfaz junto con el espacio entre el Teflde barril y la brida del tubo de ensayo con cierre (compárense las Figuras 1 y 2B) sirve como un depósito de gas analito durante el análisis. </li><li> Abra cuidadosamente la válvula de aguja mientras observa el manómetro de vacío de la fuente de iones. Este paso permite que las moléculas de analito para entrar en la fuente de iones del espectrómetro de masas. El vacío no debe ser inferior a 10 -5 mbar durante la medición. NOTA: En función de la volatilidad de los espectros de masas analito de buena calidad se obtienen en aproximadamente 10 -6 mbar. El espectro de masas de la muestra se registra ahora. Por lo general, la cantidad de muestra fugas en el instrumento a través de la válvula de aguja es suficiente para registrar los espectros de masas durante varios minutos. En caso de que la intensidad de los iones disminuye, la apertura de la válvula de aguja un poco más permite más tiempo de adquisición. Si la calidad de los espectros de masas registrado a 70 eV no es satisfactoria, los espectros de masas se puede grabar utilizando energías cinéticas inferiores de laelectrones, por ejemplo, 20 eV. </li></ol><img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51858/51858fig2highres.jpg" width="500" /> Figura 2. sistema de entrada fría con tubo de vacío con llave de ensayo provisto de la fuente de iones de un VG Autospec X. A) tubo de ensayo con cerradura, (B) la conexión embridada entre tubo de ensayo un sistema de entrada de agua fría, (C) de la válvula de aguja, (D) placa de acero inoxidable con junta como la conexión a la fuente de iones, (E) de interfaz de la entrada directa, la punta cerámica de la varilla de empuje es visible. 3. Después de la medición <ol><li> Cierre la válvula de aguja de la interfaz externa. Cierre la válvula de bola de la fuente de iones. Detener la adquisición de espectros de masa en el software. </li><li> Vacíe el sistema de entrada, mientras que la apertura de la válvula de aguja por completo. Ventile la interfaz, mientras que la bolaválvula y la válvula de aguja se cierran. Evacuar la interfaz de nuevo, abrir la válvula de aguja durante este paso con el fin de eliminar el vapor residual de la muestra en la interfaz. Repita este paso al menos 3 veces. </li><li> Retire el tubo de ensayo con llave desde la interfaz. Continuar con el siguiente muestra o eliminar la interfaz externa de la brida de la fuente de iones y reemplazarla con la varilla de empuje. </li></ol>

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T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+Compositional+Control+in+{M12}+Cobalt+and+Nickel+Coordination+Clusters+Detected+Magnetochemically+and+with+Cryospray+Mass+Spectrometry.">Structural and Compositional Control in {M12} Cobalt and Nickel Coordination Clusters Detected Magnetochemically and with Cryospray Mass Spectrometry.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46, 1340-1344 (2007).</li><li>Wang, W. S., Tseng, P. W., Chou, C. H., Shiea, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+reactive+1,2,3-hexatriene-5-one+monomer+by+low-temperature+atmospheric+pressure+ionization+mass+spectrometry.">Detection of reactive 1,2,3-hexatriene-5-one monomer by low-temperature atmospheric pressure ionization mass spectrometry.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 12, 931-934 (1998).</li><li>Wang, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+a+thermally+unstable+intermediate+in+the+Wittig+reaction+using+low-temperature+liquid+secondary+ion+and+atmospheric+pressure+ionization+mass+spectrometry.">Detection of a thermally unstable intermediate in the Wittig reaction using low-temperature liquid secondary ion and atmospheric pressure ionization mass spectrometry.</a> Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 9, 1168-1174 (1998).</li><li>Eelman, M. D., Blacquiere, J. M., Moriarty, M. M., Fogg, D. 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H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+injection+field+desorption/ionization+of+reactive+transition+metal+complexes.">Liquid injection field desorption/ionization of reactive transition metal complexes.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 386, 52-58 (2006).</li><li>Peterson, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mass+Spectrometer+All-Glass+Heated+Inlet.">Mass Spectrometer All-Glass Heated Inlet.</a> Analytical Chemistry. 34, 1850-1851 (1962).</li><li>Stafford, C., Morgan, T. D., Brunfeldt, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mass+spectrometer+all-glass+heated+inlet.">A mass spectrometer all-glass heated inlet.</a> International Journal of Mass Spectrometry and Ion Physics. 1, 87-92 (1968).</li><li>Hayes, S. A., Berger, R. J. F., Mitzel, N. W., Bader, J., Hoge, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chlorobis(pentafluoroethyl)phosphane:+Improved+Synthesis+and+Molecular+Structure+in+the+Gas+Phase.">Chlorobis(pentafluoroethyl)phosphane: Improved Synthesis and Molecular Structure in the Gas Phase.</a> Chemistry-a European Journal. 17, 3968-3976 (2011).</li><li>Zakharov, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functionalized+Bis(pentafluoroethyl)phosphanes:+Improved+Syntheses+and+Molecular+Structures+in+the+Gas+Phase.">Functionalized Bis(pentafluoroethyl)phosphanes: Improved Syntheses and Molecular Structures in the Gas Phase.</a> European Journal of Inorganic Chemistry. , 3392-3404 (2013).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

La adquisición de los espectros de masas de compuestos que se descomponen bajo los procedimientos de preparación de muestras estándar se presenta en este protocolo. La técnica presentada está diseñado para el análisis de organilos metálicos, silanos y fosfano, que son altamente susceptibles a la oxidación y / o hidrólisis, por lo que es interesante sobre todo para los químicos inorgánicos. Con el fin de lograr resultados óptimos, condiciones de vacío o al aire libre tienen que ser conservada durante todo e...

El análisis de compuestos, tales como organilos de metal, silanos, o fosfanos por espectrometría de masas no siempre es factible. Varios de estos compuestos son conocidos por descomponerse rápidamente cuando entra en contacto con el aire. Por lo tanto los pasos más importantes al medir los espectros de masas son la preparación de muestras, la transferencia del analito en la generación de iones del espectrómetro de masas y en ausencia de aire. En este protocolo, se describe una estrategia para cumplir estos requisitos y presentar un sistema de entrada, lo que hace posible obtener los espectros de masas de compuestos volátiles previamente a no ser analizados por espectrometría de masas debido a su difícil manejo y rápida descomposición en condiciones ambientales. De este modo, la identificación inequívoca de novela o organilos metálicos volátiles existentes, silanos y fosfanos, susceptibles a la oxidación o hidrólisis, ahora puede realizarse con la ayuda de espectrometría de masas. Hay dos requisitos que deben cumplirse a fin de analizar los compuestos queson susceptibles a la oxidación o hidrólisis: preparación de la muestra y la generación de iones bajo condiciones inertes. La última premisa se puede cumplir fácilmente con un espectrómetro de masas con una fuente de iones de funcionamiento en vacío. Este es el caso con la mayoría de matriz asistida por láser-desorción / ionización (MALDI) espectrómetros de masas y con todos ionización por impacto de electrones (EI) espectrómetros de masas de 1,2. Ionización por electrospray (ESI) no es fácilmente compatible para el análisis de compuestos susceptibles a la oxidación o hidrólisis, como el proceso de ionización tiene lugar bajo condiciones ambientales 3. Sin embargo, para algunos compuestos que no reaccionan vigorosamente con el oxígeno o el agua, el secado y el gas de nebulización con el que se hacen funcionar la mayoría de las fuentes de ESI es suficiente para el análisis por espectrometría de masas 4. Este es también el caso para las estrategias de ionización ESI similares a, por ejemplo, de baja temperatura ESI, de baja temperatura de ionización a presión atmosférica, y a baja temperatura Spectr masas de iones secundarios líquidageo- 5-7. En contraste, la preparación de muestras y la transferencia en la fuente de iones bajo condiciones inertes es mucho más difícil. Ambos instrumentos MALDI y ESI se han unido a cajas de guantes para permitir la preparación de muestras de compuestos susceptibles a la oxidación y / o hidrólisis en una atmósfera inerte 4,8. El espectrómetro de masas se interconecta a la caja de guante, ya sea con un capilar de transferencia (ESI) o directamente unido a la caja de guantes (MALDI). El acoplamiento de una caja de guantes a un espectrómetro de masas a través de un capilar de transferencia también sería posible utilizando otra estrategia de ionización - desorción de campo inyección de líquido / ionización (LIFDI) - con la que se informó el análisis de compuestos sensibles 9,10. Adicionalmente, MALDI y LIFDI no son adecuados para el análisis de compuestos altamente volátiles. MALDI requiere la co-cristalización del analito con una matriz y LIFDI requiere la deposición del analito sobre una emitter partir de una solución. Con ambas estrategias de ionización es muy probable que el analito se evapora junto con el disolvente. En contraste con los instrumentos MALDI, espectrómetros de masas EI suelen ofrecer varios métodos para introducir la muestra en la fuente de iones: la sonda de entrada directa (pequeñas cantidades de sólidos, aceites, ceras o se depositan en un crisol de aluminio que se introduce usando una varilla de empuje) , un septo de entrada (para líquidos), o el acoplamiento con un cromatógrafo de gases. Una vez más, al menos parte de la transferencia de la muestra se lleva a cabo en condiciones ambientales y es difícil de realizar en una atmósfera inerte. En la década de 1960, un sistema de entrada de la muestra se presentó que permite la introducción de muestras bajo vacío en la fuente de iones de un instrumento EI - el sistema de entrada de cristal calentado (AGHIS) 11,12. Aquí, la muestra se encuentra dentro de una pieza de sellado capilar de vidrio, que se inserta en el AGHIS. Posteriormente, el AGHIS fue evacuadoy el contenedor de vidrio con la muestra se rompió. A continuación, la AGHIS se calentó para evaporar la muestra que llegó a la fuente de iones de un espectrómetro de masas EI por medio de una fuga. Cuando se preparó el capilar de vidrio con la muestra dentro de una caja de guantes, la muestra puede ser introducido en el espectrómetro de masas sin ningún contacto con el aire. Sin embargo, la AGHIS es un aparato que no está disponible comercialmente y difícil de montar incluso para un taller de soplador de vidrio experto. Debido a las grandes dimensiones de conmutación entre entrada directa usando una varilla de empuje y AGHIS no es sencillo. En nuestro laboratorio de espectrometría de masas, hemos desarrollado un sistema de entrada similar en el estilo de la AGHIS. Sin embargo, ya que no es posible calentar el sistema de entrada, el analito tiene que exhibir una cierta volatilidad con el fin de entrar en la fuente de iones del espectrómetro de masas. La volatilidad del analito tiene que ser suficiente, para permitir la transferencia del compuesto al vacío a TE nitrógeno líquidomperatura - ya sea hirviéndola o sublimación. El sistema de entrada de medida consiste en una placa de acero inoxidable, que se coloca en el sistema directo de entrada, un tubo de acero inoxidable con una válvula de aguja, y una brida, a la que un tubo de ensayo con cierre que contiene la muestra se puede unir. La instalación del sistema de entrada de agua fría no requiere modificaciones en el espectrómetro de masas (Autospec X, Generadores de vacío, ahora Waters Corp., Manchester, Reino Unido) - conmutación entre el sistema de entrada de agua fría y una entrada directa usando una varilla de empuje se puede realizar fácilmente dentro de segundos. El sistema de admisión presentada es de uso particular cuando organilos metálicos, silanos, o fosfanos, susceptibles a la oxidación o la hidrólisis, tienen que ser analizados. Estos compuestos se analizan comúnmente usando espectroscopía de resonancia magnética nuclear (RMN) o espectroscopia infrarroja (IR). Por desgracia, estos métodos no permiten siempre para una identificación inequívoca de un compuesto, porque con ellos se obtienen incomplete información, por ejemplo, cuando los elementos tales como cloro o bromo son parte de la molécula. Difracción de electrones del gas por otro lado es capaz de proporcionar información detallada sobre el analito, sin embargo, el método es muy lento, la preparación de muestras es difícil, y sólo unos pocos grupos son capaces de llevar a cabo estos análisis 13,14. Aquí, el sistema de entrada de agua fría para el análisis de organilos de metal, silanos, o fosfanos, susceptibles a la oxidación o la hidrólisis por la IE espectrometría de masas es de gran utilidad para (en) los químicos orgánicos que permiten la identificación inequívoca de los nuevos compuestos mediante el suministro de información relativa la masa de una molécula y de los iones fragmentados característicos. El único requisito previo para la medición de espectros de masa de una sustancia es una cierta volatilidad a presión reducida.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="971">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Name of Reagent/Material</td>
			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:155px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:435px;">Comments</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:311px;">VG Autospec X</td>
			<td colspan="2">Micromass Co. UK Ltd (now Waters)</td>
			<td style="width:435px;">other EI mass spectrometers with direct inlet using a push rod should also be compatible with this technique</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Lockable test tubes with flange</td>
			<td style="width:71px;">-</td>
			<td style="width:155px;">-</td>
			<td style="width:435px;">costum made, teflon tap should be used for locking the test tube</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:311px;">Interface for lockable test tubes</td>
			<td style="width:71px;">-</td>
			<td style="width:155px;">-</td>
			<td style="width:435px;">costum made , interface is prepared from stainless steel. Needle valve has to be included into the interface-design!</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:311px;">Schlenk line</td>
			<td style="width:71px;">-</td>
			<td style="width:155px;">-</td>
			<td style="width:435px;">costum made, has to include vacuum pump for evacuation of thest tubes and cold trap with liquid nitrogen for trapping of the sample</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using a cold inlet system and electron impact mass spectrometry

Este video presenta un protocolo para el análisis spectrometrical masa de compuestos volátiles y sensibles de oxidación utilizando ionización por impacto de electrones. El análisis de compuestos volátiles y sensibles de oxidación por espectrometría de masa no se logra fácilmente, ya que todos los métodos de espectrometría de masa del estado de la técnica requieren por lo menos una etapa de preparación de la muestra, por ejemplo, la disolución y la dilución del analito (ionización por electrospray), co -crystallization del analito con un compuesto de matriz (matriz asistida por láser de desorción / ionización), o el traslado de las muestras preparadas en la fuente de ionización del espectrómetro de masas, a llevarse a cabo en condiciones atmosféricas. Aquí, el uso de un sistema de entrada de la muestra se describe que permite el análisis de organilos metálicos volátiles, silanos, y fosfanos utilizando un espectrómetro de masas de campo de sector equipado con una fuente de ionización por impacto de electrones. Todos los pasos de preparación de muestras y la introducción de la muestra en la fuente de iones de laespectrómetro de masas tener lugar ya sea en condiciones al aire libre o bajo vacío, lo que permite el análisis de compuestos altamente susceptibles a la oxidación. La técnica presentada es especialmente de interés para los químicos inorgánicos, trabajando con organilos de metal, silanos, o fosfanos, que tienen que ser manejados usando condiciones inertes, tales como la técnica de Schlenk. El principio de funcionamiento se presenta en este video.

Un espectro de masas EI de tris (trifluorometil) fosfano se presenta en la Figura 3, un compuesto, que se descompone rápidamente cuando está en contacto con el aire (Figura 4). La interfaz presentada permite la medición recta hacia adelante de los espectros de masas para estos compuestos. La operación de la novela interfaz es fácil y rápido y no presenta ningún obstáculo cuando se opera el espectrómetro de masas con la aplicada rutinariamente entrada directa usando la varilla d...

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Analysis of Volatile and Oxidation Sensitive Compounds Using a Cold Inlet System and Electron Impact Mass Spectrometry

Este video presenta un protocolo para el análisis spectrometrical masa de compuestos volátiles y sensibles de oxidación utilizando ionización por impacto de electrones. La técnica presentada es especialmente de interés para los químicos inorgánicos, trabajando con organilos de metal, silanos, o fosfanos que tienen que ser manejados usando condiciones inertes, tales como la técnica de Schlenk.

Análisis de compuestos volátiles y sensibles oxidación usando un sistema de entrada de frío y de Impacto electrónico Espectrometría de Masas

This video presents a protocol for the mass spectrometrical analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using electron impact ionization. The ...

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Research

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Chemistry

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Video: Analysis of Volatile and Oxidation Sensitive Compounds Using a Cold Inlet System and Electron Impact Mass Spectrometry

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry (UPLC-HRMS)

Here we present a workflow to analyze the metabolic profiles for biological samples of interest including; cells, serum, or tissue. The sample is first separated into polar and non-polar fractions by a liquid-liquid phase extraction, and partially purified to facilitate downstream analysis. Both aqueous (polar metabolites) and organic (non-polar metabolites) phases of the initial extraction are processed to survey a broad range of metabolites. Metabolites are separated by different liquid chromatography methods based upon their partition properties. In this method, we present microflow ultra-performance (UP)LC methods, but the protocol is scalable to higher flows and lower pressures. Introduction into the mass spectrometer can be through either general or compound optimized source conditions. Detection of a broad range of ions is carried out in full scan mode in both positive and negative mode over a broad m/z range using high resolution on a recently calibrated instrument. Label-free differential analysis is carried out on bioinformatics platforms. Applications of this approach include metabolic pathway screening, biomarker discovery, and drug development.

Untargeted Metabolomics from Biological Sources Using Ultraperformance Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry UPLC-HRMS

Untargeted metabolomics provides a hypothesis generating snapshot of a metabolic profile. This protocol will demonstrate the extraction and analysis of metabolites from cells, serum, or tissue. A range of metabolites are surveyed using liquid-liquid phase extraction, microflow ultraperformance liquid chromatography/high-resolution mass spectrometry (UPLC-HRMS) coupled to differential analysis software.

Metabolómica no focalizados de fuentes biológicas Uso UltraPerformance cromatografía líquida-espectrometría de masas de alta resolución (UPLC-HRMS)

Here we present a workflow to analyze the metabolic profiles for biological samples of interest including; cells, serum, or tissue. The sample is first ...

Investigación

Química

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass spectrometer, it is necessary to characterize and understand the physical principles of the source. Most commercial ambient ionization sources utilize jets of nitrogen, helium, or atmospheric air to facilitate the ionization of the analyte. As a consequence, schlieren photography can be used to visualize the gas streams by exploiting the differences in refractive index between the streams and ambient air for visualization in real time. The basic setup requires a camera, mirror, flashlight, and razor blade. When properly configured, a real time image of the source is observed by watching its reflection. This allows for insight into the mechanism of action in the source, and pathways to its optimization can be elucidated. Light is shed on an otherwise invisible situation.

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

La visualización del ambiente Espectrometría de Masas con el uso de la fotografía Schlieren

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

Rapid High-throughput Species Identification of Botanical Material Using Direct Analysis in Real Time High Resolution Mass Spectrometry

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, and that these chemical fingerprints can be used for plant species identification. The mass spectral data can be acquired rapidly and in a high throughput manner without the need for sample extraction, derivatization or pH adjustment steps. The use of this technique bypasses challenges presented by more conventional techniques including lengthy chromatography analysis times and resource intensive methods. The high throughput capabilities of the direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry protocol, coupled with multivariate statistical analysis processing of the data, provide not only class characterization of plants, but also yield species and varietal information. Here, the technique is demonstrated with two psychoactive plant products, Mitragyna speciosa (Kratom) and Datura (Jimsonweed), which were subjected to direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry followed by statistical analysis processing of the mass spectral data. The application of these tools in tandem enabled the plant materials to be rapidly identified at the level of variety and species.

A method for species identification of botanical material by direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry and multivariate statistical analysis is presented.

Rápida de alto rendimiento Identificación de Especies de material botánico Uso del análisis directo en tiempo real de alta resolución Espectrometría de Masas

We demonstrate that direct analysis in real time-high resolution mass spectrometry can be used to produce mass spectral profiles of botanical material, ...

Fizzy Extraction of Volatile Organic Compounds Combined with Atmospheric Pressure Chemical Ionization Quadrupole Mass Spectrometry

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to the gas phase, and efficiently transferred to a detection system. Fizzy extraction takes advantage of the effervescence phenomenon. First, a carrier gas (here, carbon dioxide) is dissolved in the sample by applying overpressure and stirring the sample. Second, the sample chamber is decompressed abruptly. Decompression leads to the formation of numerous carrier gas bubbles in the sample liquid. These bubbles assist the release of the dissolved analyte species from the liquid to the gas phase. The released analytes are immediately transferred to the atmospheric pressure chemical ionization interface of a triple quadrupole mass spectrometer. The ionizable analyte species give rise to mass spectrometric signals in the time domain. Because the release of the analyte species occurs over short periods of time (a few seconds), the temporal signals have high amplitudes and high signal-to-noise ratios. The amplitudes and areas of the temporal peaks can then be correlated with concentrations of the analytes in the liquid samples subjected to fizzy extraction, which enables quantitative analysis. The advantages of fizzy extraction include: simplicity, speed, and limited use of chemicals (solvents).

Fizzy extraction is a new laboratory technique for analysis of volatile and semivolatile compounds. A carrier gas is dissolved in the liquid sample by applying overpressure and stirring the sample. The sample chamber is then decompressed. The analyte species are liberated to the gas phase due to effervescence.

Fizzy Extracción de Compuestos Orgánicos Volátiles Combinado con la Presión Atmosférica Ionización Química Espectrometría de Masa Cuadrupolar

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to ...

Real-time Breath Analysis by Using Secondary Nanoelectrospray Ionization Coupled to High Resolution Mass Spectrometry

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental exposure in a non-invasive manner. In this work, we present a protocol to characterize the exhaled VOCs in real time by using secondary nanoelectrospray ionization coupled to high resolution mass spectrometry (Sec-nanoESI-HRMS). The homemade Sec-nanoESI source was readily set up based on a commercial nanoESI source. Hundreds of peaks were observed in the background-subtracted mass spectra of exhaled breath, and the mass accuracy values are -4.0-13.5 ppm and -20.3-1.3 ppm in the positive and negative ion detection modes, respectively. The peaks were assigned with accurate elemental composition according to the accurate mass and isotopic pattern. Less than 30 s is used for one exhalation measurement, and it takes approximately 7 min for six replicated measurements.

A protocol for characterizing chemical composition of exhaled breath in real time by using secondary nanoelectrospray ionization coupled to high resolution mass spectrometry is demonstrated.

Análisis de la respiración en tiempo real mediante el uso de ionización secundaria Nanoelectrospray acoplada a espectrometría de masas de alta resolución

Exhaled volatile organic compounds (VOCs) have aroused considerable interest, since they can serve as biomarkers for disease diagnosis and environmental ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have been thought of as a type of molecular information storage. Mass spectrometry analysis has been considered the method of choice for sequencing peptoids. Peptoids can be synthesized via solid phase chemistry using a repeating two-step reaction cycle. Here we present a method to manually synthesize oligo-peptoids and to analyze the sequence of the peptoids using tandem mass spectrometry (MS/MS) techniques. The sample peptoid is a nonamer consisting of alternating N-(2-methyloxyethyl)glycine (Nme) and N-(2-phenylethyl)glycine (Npe), as well as an N-(2-aminoethyl)glycine (Nae) at the N-terminus. The sequence formula of the peptoid is Ac-Nae-(Npe-Nme)4-NH2, where Ac is the acetyl group. The synthesis takes place in a commercially available solid-phase reaction vessel. The rink amide resin is used as the solid support to yield the peptoid with an amide group at the C-terminus. The resulting peptoid product is subjected to sequence analysis using a triple-quadrupole mass spectrometer coupled to an electrospray ionization source. The MS/MS measurement produces a spectrum of fragment ions resulting from the dissociation of charged peptoid. The fragment ions are sorted out based on the values of their mass-to-charge ratio (m/z). The m/z values of the fragment ions are compared against the nominal masses of theoretically predicted fragment ions, according to the scheme of peptoid fragmentation. The analysis generates a fragmentation pattern of the charged peptoid. The fragmentation pattern is correlated to the monomer sequence of the neutral peptoid. In this regard, MS analysis reads out the sequence information of the peptoids.

A protocol is described for the manual synthesis of oligo-peptoids followed by sequence analysis by mass spectrometry.

Síntesis y análisis de espectrometría de masas de peptoides Oligo

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

High-throughput and Comprehensive Drug Surveillance Using Multisegment Injection-Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry

New analytical methods are urgently needed to enable high-throughput, yet comprehensive drug screening, given an alarming opioid and prescription drug crisis in public health. Conventional urine drug testing based on a two-tier immunoassay screen followed by a gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) or liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method are expensive and prone to bias while being limited to targeted panels of known drugs of abuse (DoA). Herein, we outline an improved method for drug surveillance that allows for the resolution and detection of an expanded panel of DoA and their metabolites when using multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry (MSI-CE-MS). Multiplexed separations of ten urine samples with a quality control by CE (&lt; 3 min/sample) in conjunction with full-scan data acquisition using a time-of-flight mass spectrometer (TOF-MS) under positive ion mode detection allows for the identification and quantification of DoA above recommended cut-off levels. An excellent resolution of drug isomers and isobars, including background interferences, are achieved when using MSI-CE-MS with an electrokinetic spacer between sample segments, where accurate mass/molecular formula together with the comigration of a matching deuterated internal standard and the detection of one or more bio-transformed metabolites facilitate DoA identification over a wider detection window. Additionally, urine samples can be analyzed directly without enzyme deconjugation for the rapid screening without complicated sample workup. MSI-CE-MS enables the surveillance of a broad spectrum of DoA that is required for the treatment monitoring of high-risk patients, including confirming prescribed drug adherence, revealing illicit drug use/substitution, and evaluating optimal dosage regimes as required for new advances in precision medicine.

Here we describe a high-throughput method for comprehensive drug surveillance that allows for the improved resolution and detection of large panels of drugs of abuse and their metabolites, with quality control based on multisegment injection-capillary electrophoresis-mass spectrometry.

Alto rendimiento y amplio farmacovigilancia mediante espectrometría de masas siguientes electroforesis capilar de inyección

New analytical methods are urgently needed to enable high-throughput, yet comprehensive drug screening, given an alarming opioid and prescription drug ...

Capillary Electrophoresis-based Hydrogen/Deuterium Exchange for Conformational Characterization of Proteins with Top-down Mass Spectrometry

Resolving conformational heterogeneity of multiple protein states that coexist in solution remains one of the main obstacles in the characterization of protein therapeutics and the determination of the conformational transition pathways critical for biological functions, ranging from molecular recognition to enzymatic catalysis. Hydrogen/deuterium exchange (HDX) reaction coupled with top-down mass spectrometric (MS) analysis provides a means to characterize protein higher-order structures and dynamics in a conformer-specific manner. The conformational resolving power of this technique is highly dependent on the efficiencies of separating protein states at the intact protein level and minimizing the residual non-deuterated protic content during the HDX reactions. 
Here we describe a capillary electrophoresis (CE)-based variant of the HDX MS approach that aims to improve the conformational resolution. In this approach, proteins undergo HDX reactions while migrating through a deuterated background electrolyte solution (BGE) during the capillary electrophoretic separation. Different protein states or proteoforms that coexist in solution can be efficiently separated based on their differing charge-to-size ratios. The difference in electrophoretic mobility between proteins and protic solvent molecules minimizes the residual non-deuterated solvent, resulting in a nearly complete deuterating environment during the HDX process. The flow-through microvial CE-MS interface allows efficient electrospray ionization of the eluted protein species following a rapid mixing with the quenching and denaturing modifier solution at the outlet of the sprayer. The online top-down MS analysis measures the global deuteration level of the eluted intact protein species, and subsequently, the deuteration of their gas-phase fragments. This paper demonstrates this approach in differential HDX for systems, including the natural protein variants coexisting in milk.

Presented here is a protocol for a capillary electrophoresis-based hydrogen/deuterium exchange (HDX) approach coupled with top-down mass spectrometry. This approach characterizes the difference in higher-order structures between different protein species, including proteins in different states and different proteoforms, by conducting concurrent differential HDX and electrophoretic separation.

Intercambio de hidrógeno/deuterio basado en electroforesis capilar para la caracterización conformacional de proteínas con espectrometría de masas de arriba hacia abajo

Resolving conformational heterogeneity of multiple protein states that coexist in solution remains one of the main obstacles in the characterization of ...

Thermochemical Studies of Ni(II) and Zn(II) Ternary Complexes Using Ion Mobility-Mass Spectrometry

This article describes an experimental protocol using electrospray-ion mobility-mass spectrometry (ES-IM-MS) and energy-resolved threshold collision-induced dissociation (TCID) to measure the thermochemistry of the dissociation of negatively-charged [amb+M(II)+NTA]- ternary complexes into two product channels: [amb+M(II)] + NTA or [NTA+M(II)]-&#160;+ amb, where M = Zn or Ni and NTA is nitrilotriacetic acid. The complexes contain one of the alternative metal binding (amb) heptapeptides with the primary structures acetyl-His1-Cys2-Gly3-Pro4-Tyr5-His6-Cys7 or acetyl-Asp1-Cys2-Gly3-Pro4-Tyr5-His6-Cys7, where the amino acids&#39; Aa1,2,6,7 positions are the potential metal-binding sites. Geometry-optimized stationary states of the ternary complexes and their products were selected from quantum chemistry calculations (presently the PM6 semi-empirical Hamiltonian) by comparing their electronic energies and their collision cross-sections (CCS) to those measured by ES-IM-MS. From the PM6 frequency calculations, the molecular parameters of the ternary complex and its products model the energy-dependent intensities of the two product channels using a competitive TCID method to determine the threshold energies of the reactions that relate to the 0 K enthalpies of dissociation (&#916;H0). Statistical mechanics thermal and entropy corrections using the PM6 rotational and vibrational frequencies provide the 298 K enthalpies of dissociation (&#916;H298). These methods describe an EI-IM-MS routine that can determine thermochemistry and equilibrium constants for a range of ternary metal ion complexes.

Thermochemical Studies of NiII and ZnII Ternary Complexes Using Ion Mobility-Mass Spectrometry

This article describes an experimental protocol using electrospray-ion mobility-mass spectrometry, semi-empirical quantum calculations, and energy-resolved threshold collision-induced dissociation to measure the relative thermochemistry of the dissociation of related ternary metal complexes.

Estudios termoquímicos de complejos ternarios de Ni(II) y Zn(II) utilizando movilidad iónica-espectrometría de masas

This article describes an experimental protocol using electrospray-ion mobility-mass spectrometry (ES-IM-MS) and energy-resolved threshold ...

Characterizing RNA Modifications in Single Neurons Using Mass Spectrometry

Post-transcriptional modifications (PTMs) of RNA represent an understudied mechanism involved in the regulation of translation in the central nervous system (CNS). Recent evidence has linked specific neuronal RNA modifications to learning and memory paradigms. Unfortunately, conventional methods for the detection of these epitranscriptomic features are only capable of characterizing highly abundant RNA modifications in bulk tissues, precluding the assessment of unique PTM profiles that may exist for individual neurons within the activated behavioral circuits. In this protocol, an approach is described&#8212;single-neuron RNA modification analysis by mass spectrometry (SNRMA-MS)&#8212;to simultaneously detect and quantify numerous modified ribonucleosides in single neurons. The approach is validated using individual neurons of the marine mollusk, Aplysia californica, beginning with surgical isolation and enzymatic treatment of major CNS ganglia to expose neuron cell bodies, followed by manual single-neuron isolation using sharp needles and a micropipette. Next, mechanical and thermal treatment of the sample in a small volume of buffer is done to liberate RNA from an individual cell for subsequent RNA digestion. Modified nucleosides are then identified and quantified using an optimized liquid chromatography-mass spectrometry method. SNRMA-MS is employed to establish RNA modification patterns for single, identified neurons from A. californica that have known morphologies and functions. Examples of qualitative and quantitative SNRMA-MS are presented that highlight the heterogeneous distribution of RNA modifications across individual neurons in neuronal networks.

Post-transcriptional modifications of RNA represent an understudied layer of translation regulation that has recently been linked to central nervous system plasticity. Here, sample preparation and liquid chromatography-tandem mass spectrometry approach is described for simultaneous characterization of numerous RNA modifications in single neurons.

Caracterización de modificaciones de ARN en neuronas individuales mediante espectrometría de masas

Post-transcriptional modifications (PTMs) of RNA represent an understudied mechanism involved in the regulation of translation in the central nervous ...