Quisiéramos agradecer al Ministerio de Ciencia y Tecnología de Taiwán (número de la subvención: MOST 104-2628-M-009-003-MY4) por el apoyo financiero de este trabajo.

Este protocolo supone que todos los pasos se realizan de acuerdo con las normas de seguridad de laboratorio pertinentes. Algunas de las etapas utilizan instrumentos comerciales - en esos casos, las pautas del fabricante deben ser seguidas. Cuando se manipulan productos químicos tóxicos, se deben seguir las guías de MSDS. El equipo a medida 4 debe ser operado con precaución; Especialmente, cuando se manipulan gases presurizados y cableado eléctrico activo. 1. Preparación de la solución estándar <ol><li> Preparar 6,2 x 10 -2 M de solución madre de limoneno en etanol mezclando 10 μL de limoneno con 990 μl de etanol. </li><li> Preparar 10 ml de solución de limoneno 6,2 x 10 -5 M mezclando 10 μl de limoneno 6,2 x 10 -2 , 490 μl de etanol y añadiendo agua pura al volumen final de 10 ml. Agitar bien el frasco volumétrico. </li><li> Transfiera la solución estándar preparada a un vial de vidrio de 20 ml con tapa roscada con septuM tapa La solución estándar diluida puede usarse para probar el sistema. </li></ol> 2. Preparación de una muestra real <ol><li> Obtenga el jugo de lima apretando la fruta fresca de la lima (cortada por la mitad) en un exprimidor de la cocina. </li><li> Prepare 10 ml de jugo de limón diluido mezclando 2 ml de jugo de limón, 500 μl de etanol y agregando agua pura al volumen final de 10 ml. Agitar bien el frasco volumétrico. </li><li> Transfiera la muestra preparada a un vial de 20 ml con tapa de septum. </li></ol> 3. Spiking la muestra real con la solución estándar <ol><li> Primera adición estándar: Preparar 10 ml de muestra con punta mezclando 2 ml de jugo de limón, 10 μl de solución de limoneno 6,2 x 10 -2 M, 490 μl de etanol y añadiendo agua pura al volumen final de 10 ml. Agitar bien el frasco volumétrico. </li><li> Segunda adición estándar: Preparar 10 ml de muestra con punta mezclando 2 ml de jugo de limón, 20 μL de limonen 6,2 x 10 -2 ME, 480 mu l de etanol, y añadiendo agua pura al volumen final de 10 ml. Agitar bien el frasco volumétrico. </li></ol> 4. Configuración del sistema de extracción Fizzy <ol><li> Poner el sistema de extracción de gaseosas ( Figura 1 ) 4 junto a la fuente APCI del espectrómetro de masas de triple cuadrupolo. </li><li> Conecte el cilindro de gas de dióxido de carbono a la entrada de suministro de gas del sistema de extracción de gas. Abra la válvula en el regulador de gas. Ajuste la presión de salida a 1,5 bar (150 kPa). </li><li> Conecte la salida de la cámara de extracción a la entrada de la fuente de iones. </li><li> Conecte el sistema de extracción de gas a la fuente de alimentación de 12 V. </li><li> Configure el software de adquisición de datos del espectrómetro de masas de triple cuadrupolo ( Figura 2 ). Operar el instrumento con la fuente APCI, en el modo de monitoreo de reacción múltiple de iones positivos (MRM), con argón como colisióngas. <ol><li> Ejecute el software de adquisición de datos. </li><li> Seleccione la opción &quot;LCMS8030 solamente&quot;. </li><li> Seleccione la opción &quot;MS On / Off&quot;. </li><li> Ajustar la temperatura de la línea de desolvatación a 250 ° C y el caudal de gas de secado a 15 L min -1 . Espere hasta que el valor de cada parámetro del instrumento sea igual al valor preestablecido. </li><li> Seleccione el archivo del método de adquisición de datos de MS. </li><li> Asegúrese de que el voltaje de colisión es -20 V, el ión precursor m / z es 137 y el ión del fragmento m / z es 81 y 95 </li><li> Haga clic en el botón &quot;Iniciar ejecución única&quot;. </li><li> Escriba el nombre del archivo. </li><li> Seleccione la ruta del archivo. </li><li> Vaya a la sección 5 (&quot;Realización de la extracción con gas&quot;). </li><li> Seleccione la opción &quot;MS On / Off&quot;. </li><li> Cierre la ventana del software. </li><li> Marque los ítems &quot;Gas nebulizador apagado&quot;, &quot;Calentador DL ​​apagado&quot;, &quot;Bloque calor apagado&quot; y &quot;Gas seco desactivado&quot;. Haga clic en Aceptar&amp;# 34 ;. </li></ol></li></ol> 5. Realización de Fizzy Extraction <ol><li> Coloque un vial de muestra en el sistema de extracción de gas con el tornillo de montaje. El sistema de extracción funciona a temperatura ambiente (~ 25 ° C). </li><li> Presione el botón &quot;Inicio&quot; en la pantalla LCD del sistema de extracción de gas. </li><li> Espere mientras se ejecuta el proceso automatizado de extracción con gas ( Figura 3 ). Observe el desarrollo de las señales de iones en la pantalla del espectrómetro de masas de triple cuadrupolo. NOTA: Los siguientes pasos se ejecutan automáticamente: El espacio de cabeza de la muestra se limpia con dióxido de carbono durante 60 s. La muestra se presuriza con dióxido de carbono durante 60 s. El motor del agitador está encendido. La muestra se despresuriza. Se forman múltiples burbujas. En la fase posterior, el motor agitador está encendido para mejorar el burbujeo. </li><li> Sacar (desatornillar) el vial de la muestra. </li><li> Limpie el huso de agitación de la muestra con papel de celulosa. </li><li> Lave la agitación spIndle con etanol, y limpie con tejido de celulosa de nuevo. </li><li> El sistema está listo para el análisis de otra muestra (repita los pasos 5.1-5.6). </li><li> Apague la fuente de alimentación. </li><li> Desconecte el tubo de salida de la extracción de gas de la fuente de iones. </li><li> Cierre la válvula del cilindro de gas y desconecte la tubería de gas. </li></ol> 6. Análisis de datos <ol><li> Exportar las corrientes iónicas extraídas para el m / z 81 desde el software de adquisición de datos del espectrómetro de masas de triple cuadrupolo a los archivos ASCII ( Figura 4 ). NOTA: La corriente de iones en el m / z 95 no se utiliza en esta demostración. <ol><li> Ejecute el software de adquisición de datos. Seleccione la opción &quot;Postrun&quot;. </li><li> Seleccione la opción &quot;Seleccionar proyecto (carpeta)&quot; y elija el archivo de datos. </li><li> Haga clic en el menú &quot;Archivo&quot; y seleccione &quot;Exportar datos&quot; / &quot;Exportar datos como ASCII&quot;. </li><li> Seleccione &amp; #34 &quot;Archivo de salida&quot; y seleccione la ruta del archivo Seleccione &quot;MS Chromatogram (MC)&quot;. </li></ol></li><li> Importe los conjuntos de datos sin procesar en software de integración de pico y mida las áreas de pico ( Figura 5 ). Ajustes: línea de base lineal; Función HVL. <ol><li> Ejecute el software de integración de picos. </li><li> Seleccione la opción &quot;Importar&quot; en el menú &quot;Archivo&quot;. Haga clic en el botón &quot;Sí&quot;. </li><li> Seleccione los datos en las columnas X e Y. Haga clic en el botón &quot;Aceptar&quot;. Seleccione la opción &quot;AutoFit Peaks I Residuals&quot;. </li><li> Montar el pico de extracción de forma semiautomática. Asegúrese de que la curva ajustada sigue los puntos de datos experimentales. Seleccione la opción &quot;List Peak Estimates&quot;. Seleccione la opción &quot;Editor ASCII&quot;. </li><li> Copie los resultados de ajuste en &quot;Portapapeles&quot;. </li></ol></li><li> Introduzca las áreas de pico medidas en una hoja de cálculo en el software de análisis de datos ( Figura 6 ). &lt;Ol <li> Ejecute el software de análisis de datos. </li><li> Introduzca los valores de concentración en la columna X y los valores del área del pico en la columna Y. Seleccione la opción &quot;Symbol&quot; / &quot;Scatter&quot; en el menú &quot;Plot&quot;. Seleccione la opción &quot;Fitting&quot; / &quot;Fit Linear&quot; en el menú &quot;Análisis&quot;. </li></ol></li><li> Calcular la concentración de limoneno en la muestra real diluida basada en la fórmula: <img alt="Ecuación 1" src="/files/ftp_upload/56008/56008eq1.jpg" /> Donde I es la intersección de la función lineal, mientras que S es la pendiente. </li><li> Calcular la concentración de limoneno en la muestra real original (antes de la dilución) en base a la fórmula: <img alt="Ecuación 2" src="/files/ftp_upload/56008/56008eq2.jpg" /> Donde DF es el factor de dilución (aquí, 5). </li></ol>

<ol>
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G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extractive+electrospray+ionization+for+direct+analysis+of+undiluted+urine,+milk+and+other+complex+mixtures+without+sample+preparation.">Extractive electrospray ionization for direct analysis of undiluted urine, milk and other complex mixtures without sample preparation.</a> Chem Commun. , 2042-2044 (2006).</li><li>Haddad, R., Sparrapan, R., Kotiaho, T., Eberlin, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Easy+ambient+sonic-spray+ionization-membrane+interface+mass+spectrometry+for+direct+analysis+of+solution+constituents.">Easy ambient sonic-spray ionization-membrane interface mass spectrometry for direct analysis of solution constituents.</a> Anal Chem. 80, 898-903 (2008).</li><li>Dixon, R. B., Sampson, J. S., Muddiman, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+multiply+charged+peptides+and+proteins+by+radio+frequency+acoustic+desorption+and+ionization+for+mass+spectrometric+detection.">Generation of multiply charged peptides and proteins by radio frequency acoustic desorption and ionization for mass spectrometric detection.</a> J Am Soc Mass Spectrom. 20, 597-600 (2009).</li><li>Wu, C. -. I., Wang, Y. -. S., Chen, N. G., Wu, C. -. Y., Chen, C. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasound+ionization+of+biomolecules.">Ultrasound ionization of biomolecules.</a> Rapid Commun Mass Spectrom. 24, 2569-2574 (2010).</li><li>Lo, T. -. J., Chen, T. -. Y., Chen, Y. -. 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T., Chen, Y. -. C., Urban, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+system+for+extraction+and+instantaneous+analysis+of+millimeter-sized+samples.">Automated system for extraction and instantaneous analysis of millimeter-sized samples.</a> RSC Adv. 4, 10693-10701 (2014).</li><li>Chen, S. -. Y., Urban, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-line+monitoring+of+Soxhlet+extraction+by+chromatography+and+mass+spectrometry+to+reveal+temporal+extract+profiles.">On-line monitoring of Soxhlet extraction by chromatography and mass spectrometry to reveal temporal extract profiles.</a> Anal Chim Acta. 881, 74-81 (2015).</li><li>Hsieh, K. -. T., Liu, P. -. H., Urban, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+on-line+liquid-liquid+extraction+system+for+temporal+mass+spectrometric+analysis+of+dynamic+samples.">Automated on-line liquid-liquid extraction system for temporal mass spectrometric analysis of dynamic samples.</a> Anal Chim Acta. 894, 35-43 (2015).</li><li>Veach, B. T., Mudalige, T. K., Rye, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=RapidFire+mass+spectrometry+with+enhanced+throughput+as+an+alternative+to+liquid&#8722;liquid+salt+assisted+extraction+and+LC/MS+analysis+for+sulfonamides+in+honey.">RapidFire mass spectrometry with enhanced throughput as an alternative to liquid&#8722;liquid salt assisted extraction and LC/MS analysis for sulfonamides in honey.</a> Anal Chem. , (2017).</li><li>Carroll, D. I., Dzidic, I., Stillwell, R. N., Horning, M. G., Horning, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Subpicogram+detection+system+for+gas+phase+analysis+based+upon+atmospheric+pressure+ionization+(API)+mass+spectrometry.">Subpicogram detection system for gas phase analysis based upon atmospheric pressure ionization (API) mass spectrometry.</a> Anal Chem. 46, 706-710 (1974).</li><li>Carroll, D. I., Dzidic, I., Stillwell, R. N., Haegele, K. D., Horning, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atmospheric+pressure+ionization+mass+spectrometry.+Corona+discharge+ion+source+for+use+in+a+liquid+chromatograph-mass+spectrometer-computer+analytical+system.">Atmospheric pressure ionization mass spectrometry. Corona discharge ion source for use in a liquid chromatograph-mass spectrometer-computer analytical system.</a> Anal Chem. 47, 2369-2373 (1975).</li><li>Hakim, I. A., McClure, T., Liebler, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+dietary+D-limonene+intake+for+epidemiological+studies.">Assessing dietary D-limonene intake for epidemiological studies.</a> J Food Compos Anal. 13, 329-336 (2000).</li></ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

<html> Varias formas inteligentes de entregar muestras a un espectrómetro de masas se desarrollaron en los estudios realizados durante las últimas tres décadas ( por ejemplo , las referencias 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 ). Uno de los objetivos de estos estudios fue simplificar...

Diversos fenómenos observados en la naturaleza y en la vida cotidiana están vinculados a los equilibrios de fase gas-líquido. El dióxido de carbono se disuelve en bebidas suaves y alcohólicas bajo presión elevada. Cuando se abre una botella de tal bebida gaseosa, la presión cae y las burbujas de gas se precipitan hacia la superficie del líquido. En este caso, la efervescencia mejora las propiedades organolépticas de las bebidas. La liberación de burbujas de gas es también la principal causa de enfermedad de descompresión (&quot;las curvas&quot;) 1 . Debido a la súbita descompresión, las burbujas se forman en los cuerpos de los buzos. Las personas que sufren la enfermedad de descompresión se tratan en cámaras hiperbáricas. Las burbujas de gas tienen varias aplicaciones en química analítica. En particular, los métodos de burbujeo se basan en pasar burbujas de gas a través de muestras líquidas para extraer compuestos volátiles 2 . Por ejemplo, se combina un método denominado &quot;bucle cerrado de purga&quot; con cromatografía de gases para permitir el análisis rápido de diVolátiles ssolvidos 3 . Mientras que el burbujeo puede extraer continuamente volátiles con el tiempo, no los confina en el espacio ni en el tiempo. Las especies de fase gaseosa liberadas necesitan ser atrapadas y -en algunos casos- concentradas aplicando un programa de temperatura o usando sorbentes. Por lo tanto, existe la necesidad de introducir nuevas estrategias de tratamiento en línea de la muestra, que podrían reducir el número de pasos y, al mismo tiempo, concentrar analitos volátiles en el espacio o el tiempo. Para abordar el desafío de extraer compuestos volátiles de muestras líquidas y realizar análisis en línea, recientemente introdujimos la &quot;extracción con gas&quot; 4 . Esta nueva técnica aprovecha el fenómeno de la efervescencia. Brevemente, primero se disuelve un gas portador (aquí, dióxido de carbono) en la muestra aplicando sobrepresión y agitando la muestra. A continuación, la cámara de muestra se descomprime abruptamente. La súbita descompresión conduce a la formación de numerosas burbujas de gas portador<html> En el líquido de muestra. Estas burbujas ayudan a la liberación de las especies de analito disueltas del líquido a la fase gaseosa. Los analitos liberados son inmediatamente transferidos al espectrómetro de masas, produciendo señales en el dominio del tiempo. Debido a que la liberación de la especie de analito se limita a un corto período de tiempo (unos pocos segundos), las señales temporales tienen amplitudes altas y relaciones señal / ruido elevadas. Las presiones implicadas en el proceso de extracción con gas son muy bajas (~ 150 kPa) 4 ; Mucho menor que en la extracción de fluido supercrítico 5 ( por ejemplo , ≥ 10 MPa). La técnica no requiere el uso de artículos consumibles especiales (columnas, cartuchos). Solamente se usan pequeños volúmenes de solventes para la dilución y limpieza. El dispositivo de extracción puede ser ensamblado por químicos con habilidades técnicas medias utilizando partes ampliamente disponibles 4 ; Por ejemplo, módulos electrónicos de código abierto&quot;&gt; 6 , 7. La extracción de Fizzy se puede acoplar en línea con los espectrómetros de masas modernos equipados con la interfaz de ionización química de presión atmosférica (APCI). Debido a que los extractos en fase gaseosa se transfieren a la fuente de iones, Partes del espectrómetro de masas. El propósito de este artículo de experimento visualizado es guiar a los espectadores sobre cómo implementar la extracción con gas en una tarea analítica simple. Si bien el núcleo del sistema de extracción de gas es como se describe en nuestro informe anterior 4 , se han introducido varias mejoras para hacer la operación más directa. En el sistema se ha incorporado un microcontrolador dotado de pantalla LCD para visualizar en tiempo real los parámetros de extracción de las teclas. Todas las funciones están programadas en los scripts del microcontrolador, y ya no es necesario usar un ordenador externo para cControlar el sistema de extracción.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="963">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">Water</td>
			<td style="width:197px;">Fisher</td>
			<td style="width:160px;">W6212</td>
			<td style="width:191px;">Diluent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">Ethanol</td>
			<td style="width:197px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:160px;">32221-2.5L</td>
			<td>Diluent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">(R)-(+)-Limonene</td>
			<td style="width:197px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:160px;">183164-100ML</td>
			<td>Standard</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">Carbon dioxide</td>
			<td style="width:197px;">ChiaLung</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Carrier gas</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">Cellulose tissue, Kimwipes Kimtech</td>
			<td style="width:197px;">Kimberly-Clark</td>
			<td>34120</td>
			<td>Used for cleaning</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">Triple quadrupole mass spectrometer</td>
			<td style="width:197px;">Shimadzu</td>
			<td style="width:160px;">LCMS-8030</td>
			<td>Detection system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">Atmospheric pressure chemical ionization interface</td>
			<td style="width:197px;">Shimadzu</td>
			<td style="width:160px;">Duis</td>
			<td>Ion source</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">20-mL screw top headspace glass vial with septum cap</td>
			<td style="width:197px;">Thermo Fisher Scientific</td>
			<td style="width:160px;">D-52379</td>
			<td>Sample vial</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">LabSolutions software</td>
			<td style="width:197px;">Shimadzu</td>
			<td>n/a</td>
			<td>version 5.82</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">PeakFit software</td>
			<td style="width:197px;">Systat Software</td>
			<td>n/a</td>
			<td>version 4.12</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:415px;">OriginPro software</td>
			<td style="width:197px;">OriginLab</td>
			<td>n/a</td>
			<td>version 8</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fizzy extraction of volatile organic compounds combined with atmospheric pressure chemical ionization quadrupole mass spectrometry

El análisis químico de compuestos volátiles y semivolátiles disueltos en muestras líquidas puede ser un reto. Los componentes disueltos necesitan ser llevados a la fase gaseosa, y transferidos eficientemente a un sistema de detección. La extracción de Fizzy aprovecha el fenómeno de la efervescencia. En primer lugar, se disuelve un gas portador (en este caso, dióxido de carbono) en la muestra aplicando sobrepresión y agitando la muestra. En segundo lugar, la cámara de muestras se descomprime abruptamente. La descompresión conduce a la formación de numerosas burbujas de gas portador en el líquido de muestra. Estas burbujas ayudan a la liberación de las especies de analito disueltas del líquido a la fase gaseosa. Los analitos liberados se transfieren inmediatamente a la interfase de ionización química de presión atmosférica de un espectrómetro de masas de triple cuadrupolo. Las especies de analito ionizables dan lugar a señales de espectrometría de masas en el dominio del tiempo. Debido a que la liberación de la especie de analito ocurre durante cortos períodos de tiempo (unos pocos segundos), Las señales temporales tienen amplitudes elevadas y altas relaciones señal-ruido. Las amplitudes y áreas de los picos temporales pueden correlacionarse con las concentraciones de los analitos en las muestras líquidas sometidas a extracción con gas, lo que permite un análisis cuantitativo. Las ventajas de la extracción con gas incluyen: simplicidad, velocidad y uso limitado de productos químicos (disolventes).

Al principio, el sistema de extracción con gas se prueba con una solución estándar. Posteriormente, se analizan la muestra real y la muestra real marcada con estándar. Las áreas de los picos temporales de los eventos de extracción están correlacionadas con las concentraciones de los analitos en las muestras líquidas sometidas a extracción con gas, lo que permite un análisis cuantitativo. Aquí, hemos realizado doble adición estándar para demostrar capacidades cuantitativas de...

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

La extracción de Fizzy es una nueva técnica de laboratorio para el análisis de compuestos volátiles y semivolátiles. Se disuelve un gas portador en la muestra líquida aplicando sobrepresión y agitando la muestra. La cámara de muestra se descomprime a continuación. Las especies de analito se liberan a la fase gaseosa debido a la efervescencia.

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 ...

fizzy-extraction-volatile-organic-compounds-combined-with-atmospheric

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7.6K vistas.  National Chiao Tung University.  La extracción de Fizzy es una nueva técnica de laboratorio para el análisis de compuestos volátiles y semivolátiles. Se disuelve un gas portador en la muestra líquida aplicando sobrepresión y agitando la muestra. La cámara de muestra se descomprime a continuación. Las especies de analito se liberan a la fase gaseosa debido a la efervescencia. 

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

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. Specifically, the sapphire cell enables visual data collection from multiple loadings to solve a set of material balances to precisely determine phase composition. Ternary phase diagrams can then be established to determine the proportion of each component in each phase at a given condition. In principle, any ternary system can be studied although ternary systems (gas-liquid-liquid) are the specific examples discussed herein. For instance, the ternary THF-Water-CO2 system was studied at 25 and 40&#160;&#176;C and is described herein. Of key importance, this technique does not require sampling. Circumventing the possible disturbance of the system equilibrium upon sampling, inherent measurement errors, and technical difficulties of physically sampling under pressure is a significant benefit of this technique. Perhaps as important, the sapphire cell also enables the direct visual observation of the phase behavior. In fact, as the CO2 pressure is increased, the homogeneous THF-Water solution phase splits at about 2 MPa. With this technique, it was possible to easily and clearly observe the cloud point and determine the composition of the newly formed phases as a function of pressure.
The data acquired with the sapphire cell technique can be used for many applications. In our case, we measured swelling and composition for tunable solvents, like gas-expanded liquids, gas-expanded ionic liquids and Organic Aqueous Tunable Systems (OATS)1-4. For the latest system, OATS, the high-pressure sapphire cell enabled the study of (1) phase behavior as a function of pressure and temperature, (2) composition of each phase (gas-liquid-liquid) as a function of pressure and temperature and (3) catalyst partitioning in the two liquid phases as a function of pressure and composition. Finally, the sapphire cell is an especially effective tool to gather accurate and reproducible measurements in a timely fashion.

High-pressure Sapphire Cell for Phase Equilibria Measurements of CO2/Organic/Water Systems

The high pressure sapphire cell apparatus is a unique tool to study, without sampling, phase behavior under a wide range of pressures. Using a cathetometer, very precise volume measurements can be recorded to measure liquid expansion and phase composition. Thus, this synthetic method enables the study of (1) phase equilibria of multi-component mixtures and (2) the partition behavior of catalyst or model compounds as a function of pressure.

De alta presión de la célula de zafiro para la Fase Equilibrios mediciones de CO<sub&gt; 2</sub&gt; / Orgánicos / Sistemas de Agua

The high pressure sapphire cell apparatus was constructed to visually determine the composition of multiphase systems without physical sampling. ...

Investigación

Química

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

This video presents a protocol for the mass spectrometrical analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using electron impact ionization. The analysis of volatile and oxidation sensitive compounds by mass spectrometry is not easily achieved, as all state-of-the-art mass spectrometric methods require at least one sample preparation step, e.g., dissolution and dilution of the analyte (electrospray ionization), co-crystallization of the analyte with a matrix compound (matrix-assisted laser desorption/ionization), or transfer of the prepared samples into the ionization source of the mass spectrometer, to be conducted under atmospheric conditions. Here, the use of a sample inlet system is described which enables the analysis of volatile metal organyls, silanes, and phosphanes using a sector field mass spectrometer equipped with an electron impact ionization source. All sample preparation steps and the sample introduction into the ion source of the mass spectrometer take place either under air-free conditions or under vacuum, enabling the analysis of compounds highly susceptible to oxidation. The presented technique is especially of interest for inorganic chemists, working with metal organyls, silanes, or phosphanes, which have to be handled using inert conditions, such as the Schlenk technique. The principle of operation is presented in this video.

This video presents a protocol for the mass spectrometrical analysis of volatile and oxidation sensitive compounds using electron impact ionization. The presented technique is especially of interest for inorganic chemists, working with metal organyls, silanes, or phosphanes which have to be handled using inert conditions, such as the Schlenk technique.

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 ...

A Study of the Complexation of Mercury(II) with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, by electrospray ionization orbitrap mass spectrometry. This strategy is based on previous successful characterization of mercury-dicysteinyl complexes involving tripeptides by utilizing mass spectrometry among other techniques. Mercury(II) chloride and a dicysteinyl tetrapeptide were incubated in a degassed buffered medium at varying stoichiometric ratios. The complexes formed were subsequently analyzed on an electrospray mass spectrometer consisting of a hybrid linear ion- and orbi- trap mass analyzer. The electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) spectra were acquired in the positive mode and the observed peaks were then analyzed for distinct mercury isotopic distribution patterns and associated monoisotopic peak. This work demonstrates that an accurate stoichiometry of mercury and peptide in the complexes formed under specified electrospray ionization conditions can be determined by using high resolution ESI MS based on distinct mercury isotopic distribution patterns.

A Study of the Complexation of MercuryII with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

The characterization of complexes formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptides by electrospray ionization orbitrap mass spectrometry is presented.

Un estudio de la complejación de Mercurio (II) con Dicysteinyl tetrapéptidos por electrospray espectrometría de masas de ionización

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, ...

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 ...

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 ...

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight (MALDI-TOF) Mass Spectrometry

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group analysis as matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). This tutorial demonstrates methods for optimization of the sample preparation, spectral acquisition, and data analysis of synthetic polymers using MALDI-TOF MS. Critical parameters during sample preparation include the selection of the matrix, identification of an appropriate cationization salt, and tuning the relative proportions of the matrix, cation, and analyte. The acquisition parameters, such as mode (linear or reflector), polarization (positive or negative), acceleration voltage, and delay time, are also important. Given some knowledge of the chemistry involved to synthesize the polymer and optimizing both the data acquisition parameters and the sample preparation conditions, spectra should be obtained with sufficient resolution and mass accuracy to enable the unambiguous determination of the end groups of most homopolymers (masses below 10,000) in addition to the repeat unit mass and the overall molecular weight distribution. Though demonstrated on a limited set of polymers, these general techniques are applicable to a much wider range of synthetic polymers for determining mass distributions, though end group determination is only possible for homopolymers with narrow dispersity.

Characterization of Synthetic Polymers via Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight MALDI-TOF Mass Spectrometry

A protocol for the matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) characterization of synthetic polymers is described including the optimization of sample preparation, spectral acquisition, and data analysis.

Caracterización de polímeros sintéticos vía matriz asistida por láser desorción de ionización tiempo de vuelo (MALDI-TOF) espectrometría de masas

There are many techniques that can be employed in the characterization of synthetic homopolymers, but few provide as useful of information for end group ...

Analysis of Complex Molecules and Their Reactions on Surfaces by Means of Cluster-Induced Desorption/Ionization Mass Spectrometry

Desorption/Ionization Induced by Neutral SO2 Clusters (DINeC) is employed as a very soft and efficient desorption/ionization technique for mass spectrometry (MS) of complex molecules and their reactions on surfaces. DINeC is based on a beam of SO2 clusters impacting on the sample surface at low cluster energy. During cluster-surface impact, some of the surface molecules are desorbed and ionized via dissolvation in the impacting cluster; as a result of this dissolvation-mediated desorption mechanism, low cluster energy is sufficient and the desorption process is extremely soft. Both surface adsorbates and molecules of which the surface is composed of can be analyzed. Clear and fragmentation-free spectra from complex molecules such as peptides and proteins are obtained. DINeC does not require any special sample preparation, in particular no matrix has to be applied. The method yields quantitative information on the composition of the samples; molecules at a surface coverage as low as 0.1 % of a monolayer can be detected. Surface reactions such as H/D exchange or thermal decomposition can be observed in real-time and the kinetics of the reactions can be deduced. Using a pulsed nozzle for cluster beam generation, DINeC can be efficiently combined with ion trap mass spectrometry. The matrix-free and soft nature of the DINeC process in combination with the MSn capabilities of the ion trap allows for very detailed and unambiguous analysis of the chemical composition of complex organic samples and organic adsorbates on surfaces.

Neutral SO2 clusters of low kinetic energy (&#60; 0.8 eV/constituent) are used to desorb complex surface molecules such as peptides or lipids for further analysis by means of mass spectrometry using an ion trap mass spectrometer. No special sample preparation is required, and real-time observation of reactions is possible.

Análisis de moléculas complejas y sus reacciones en superficies por medios de espectrometría de masas de desorción/ionización inducida por racimos

Desorption/Ionization Induced by Neutral SO2 Clusters (DINeC) is employed as a very soft and efficient desorption/ionization technique for mass ...

Mass Spectrometry-Guided Genome Mining as a Tool to Uncover Novel Natural Products

The chemical space covered by natural products is immense and widely unrecognized. Therefore, convenient methodologies to perform wide-ranging evaluation of their functions in nature and potential human benefits (e.g., for drug discovery applications) are desired. This protocol describes the combination of genome mining (GM) and molecular networking (MN), two contemporary approaches that match gene cluster-encoded annotations in whole genome sequencing with chemical structure signatures from crude metabolic extracts. This is the first step towards the discovery of new natural entities. These concepts, when applied together, are defined here as MS-guided genome mining. In this method, the main components are previously designated (using MN), and structurally related new candidates are associated with genome sequence annotations (using GM). Combining GM and MN is a profitable strategy to target new molecule backbones or harvest metabolic profiles in order to identify analogues from already known compounds.

A mass spectrometry-guided genome mining protocol is established and described here. It is based on genome sequence information and LC-MS/MS analysis and aims to facilitate identification of molecules from complex microbial and plant extracts.

La minería del genoma guiada por espectrometría de masas como herramienta para descubrir nuevos productos naturales

The chemical space covered by natural products is immense and widely unrecognized. Therefore, convenient methodologies to perform wide-ranging evaluation ...

Gas Chromatography-Mass Spectrometry Paired with Total Vaporization Solid-Phase Microextraction as a Forensic Tool

Gas Chromatography &#8211; Mass Spectrometry (GC-MS) is a frequently used technique for the analysis of numerous analytes of forensic interest, including controlled substances, ignitable liquids, and explosives. GC-MS can be coupled with Solid-Phase Microextraction (SPME), in which a fiber with a sorptive coating is placed into the headspace above a sample or immersed in a liquid sample. Analytes are sorbed onto the fiber which is then placed inside the heated GC inlet for desorption. Total Vaporization Solid-Phase Microextraction (TV-SPME) utilizes the same technique as immersion SPME but immerses the fiber into a completely vaporized sample extract. This complete vaporization results in a partition between only the vapor phase and the SPME fiber without interference from a liquid phase or any insoluble materials. Depending upon the boiling point of the solvent used, TV-SPME allows for large sample volumes (e.g., up to hundreds of microliters). On-fiber derivatization may also be performed using TV-SPME. TV-SPME has been used to analyze drugs and their metabolites in hair, urine, and saliva. This simple technique has also been applied to street drugs, lipids, fuel samples, post-blast explosive residues, and pollutants in water. This paper highlights the use of TV-SPME to identify illegal adulterants in very small samples (microliter quantities) of alcoholic beverages. Both gamma-hydroxybutyrate (GHB) and gamma-butyrolactone (GBL) were identified at levels that would be found in spiked drinks. Derivatization by a trimethylsilyl agent allowed for conversion of the aqueous matrix and GHB into their TMS derivatives. Overall, TV-SPME is quick, easy, and requires no sample preparation aside from placing the sample into a headspace vial.

Total Vaporization Solid Phase Microextraction (TV-SPME) completely vaporizes a liquid sample whilst analytes are sorbed onto a SPME fiber. This allows for partitioning of the analyte between only the solvent vapor and the SPME fiber coating.

Cromatografía de Gases-Espectrometría de Masas Emparejada con La Vaporización Total De Microextracción En Fase Sólida Como Una Herramienta Forense

Gas Chromatography &#8211; Mass Spectrometry (GC-MS) is a frequently used technique for the analysis of numerous analytes of forensic interest, including ...

Organic Solvent-Based Protein Precipitation for Robust Proteome Purification Ahead of Mass Spectrometry

While multiple advances in mass spectrometry (MS) instruments have improved qualitative and quantitative proteome analysis, more reliable front-end approaches to isolate, enrich, and process proteins ahead of MS are critical for successful proteome characterization. Low, inconsistent protein recovery and residual impurities such as surfactants are detrimental to MS analysis. Protein precipitation is often considered unreliable, time-consuming, and technically challenging to perform compared to other sample preparation strategies. These concerns are overcome by employing optimal protein precipitation protocols. For acetone precipitation, the combination of specific salts, temperature control, solvent composition, and precipitation time is critical, while the efficiency of chloroform/methanol/water precipitation depends on proper pipetting and vial manipulation. Alternatively, these precipitation protocols are streamlined and semi-automated within a disposable spin cartridge. The expected outcomes of solvent-based protein precipitation in the conventional format and using a disposable, two-stage filtration and extraction cartridge are illustrated in this work. This includes the detailed characterization of proteomic mixtures by bottom-up LC-MS/MS analysis. The superior performance of SDS-based workflows is also demonstrated relative to non-contaminated protein.

The present protocol describes solvent-based protein precipitation under controlled conditions for robust and rapid recovery and purification of proteome samples prior to mass spectrometry.

Precipitación de proteínas a base de disolventes orgánicos para una purificación robusta del proteoma antes de la espectrometría de masas

While multiple advances in mass spectrometry (MS) instruments have improved qualitative and quantitative proteome analysis, more reliable front-end ...