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.

Préparation de l&#39;échantillon 1 <ol><li> Utilisation des tubes à essai verrouillables sur mesure avec une bride (figure 1) pour le transport et le transfert des échantillons dans le spectromètre de masse. Avant le remplissage, avec l&#39;échantillon, l&#39;évacuation des tubes à essai verrouillables attachés à une ligne de Schlenk collecteur multiple et éliminer l&#39;eau résiduelle par chauffage avec un pistolet à air chaud. Purger le tube à essai avec de l&#39;argon sec et évacuer à nouveau, tout en chauffant. </li><li> Plonger le tube de test verrouillable dans un piège froid rempli d&#39;azote liquide (ATTENTION: Soyez prudent lorsque vous travaillez avec de l&#39;azote liquide). La condensation de l&#39;échantillon dans le tube à essai à partir d&#39;un conteneur d&#39;échantillon fixé à une tubulure du tube de Schlenk, fermer le verrou sur le dessus de l&#39;éprouvette, ainsi que le collecteur et retirer le tube d&#39;essai enfermé dans le bain d&#39;azote. En spectrométrie de masse est très sensible, une petite quantité est suffisante. La plupart de l&#39;analyte restera dans le tube de test verrouillable lors de l&#39;analyse et est disponible pour d&#39;autres expériencesaprès la mesure. </li></ol><img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51858/51858fig1highres.jpg" width="500" /> Figure 1 tube de test verrouillable utilisé pour le transfert des échantillons. A) de la bride de fixation pour le système d&#39;admission froid, (B) du robinet en Téflon l&#39;éprouvette pour permettre le transport d&#39;un composé dans des conditions sans air, (C) la vis pour faire fonctionner le robinet en Téflon. 2 Mesure de spectres de masse <ol><li> Avant de goûter à mesure, régler et calibrer le spectromètre de masse en suivant les instructions fournies par le fabricant de votre spectromètre de masse (ici, un Autospec X (Générateur de vide, maintenant Waters Corp, Manchester, Royaume-Uni) est utilisé. Utilisez perflourokerosene (PFK) comme une norme et de régler le spectromètre de masse à une résolution d&#39;environ 2800 m / z 119, la définition de la vallée de 10%). Retirez le poussoirtige de l&#39;entrée directement à partir de la source d&#39;ions et l&#39;installation de l&#39;interface externe de l&#39;éprouvette (figure 2). Pour éviter un échauffement de la pointe de la tige de poussée, le procédé mis à &quot;septum&quot; dans le logiciel de contrôle du spectromètre de masse d&#39;entrée. </li><li> Raccorder la bride du tube à essai rempli verrouillable avec l&#39;échantillon à l&#39;interface externe. Ouvrez la vanne à aiguille de l&#39;interface externe et évacuer l&#39;entrée. Après mise sous vide, ouvrir soigneusement le robinet à boisseau sphérique à la source d&#39;ions pour effectuer l&#39;étape d&#39;évacuation. Fermez la vanne à aiguille de l&#39;interface externe. ATTENTION: le robinet en Téflon du tube à essai doit être fermée à cette étape. </li><li> Démarrer une mesure de la masse dans le logiciel du spectromètre de masse. Avec la soupape à aiguille de fermeture, ouvrir le robinet en téflon de l&#39;éprouvette très brièvement, permettant à des molécules en phase gazeuse de la substance à analyser à entrer dans la partie externe de l&#39;interface. Refermer le robinet en Téflon. REMARQUE: La partie externe de l&#39;interface avec l&#39;espace entre le Teflà la pression et la bride du tube de test verrouillable (comparer les figures 1 et 2B) sert de réservoir de gaz de l&#39;analyte lors de l&#39;analyse. </li><li> Ouvrir la vanne à aiguille tout en observant le manomètre à vide de la source d&#39;ions. Cette étape permet aux molécules d&#39;analyte d&#39;entrer dans la source du spectromètre de masse d&#39;ions. Le vide ne doit pas descendre en dessous de 10 -5 mbar pendant la mesure. REMARQUE: En fonction de la volatilité des spectres de masse de l&#39;analyte de bonne qualité sont obtenus à environ 10 -6 mbar. Le spectre de masse de l&#39;échantillon est maintenant enregistré. Habituellement, la quantité de fuite de l&#39;échantillon dans l&#39;instrument à travers la soupape à pointeau est suffisante pour enregistrer des spectres de masse pendant plusieurs minutes. Dans le cas où l&#39;intensité des ions diminue, l&#39;ouverture de la soupape à pointeau d&#39;un peu plus permet de plus le temps d&#39;acquisition. Si la qualité de l&#39;enregistrement des spectres de masse à 70 eV n&#39;est pas satisfaisant, le spectre de masse peut être enregistré à l&#39;aide des énergies cinétiques inférieures de l&#39;les électrons, par exemple, 20 eV. </li></ol><img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51858/51858fig2highres.jpg" width="500" /> Figure 2: Système d&#39;entrée froide à vide verrouillable tube à essai muni à l&#39;origine d&#39;un VG Autospec X. Un ion) du tube de test verrouillable, (B) de connexion de bride entre le tube d&#39;essai d&#39;un système d&#39;admission froid, (C) du pointeau, (D) une plaque d&#39;acier inoxydable avec étanchéité connexion à la source d&#39;ions, (E) d&#39;interface de l&#39;entrée directe, la pointe en céramique de la tige de poussée est visible. 3 Après la mesure <ol><li> Fermez la vanne à aiguille de l&#39;interface externe. Fermer la vanne à bille de la source d&#39;ions. Arrêtez l&#39;acquisition de spectres de masse dans le logiciel. </li><li> Vider le système d&#39;admission tout en ouvrant le robinet à pointeau complètement. Purger l&#39;interface pendant balleet la soupape de l&#39;aiguille sont fermés. Évacuer l&#39;interface de nouveau, ouvrir la vanne à aiguille au cours de cette étape afin d&#39;éliminer la vapeur d&#39;échantillon résiduel dans l&#39;interface. Répétez cette étape au moins 3x. </li><li> Retirer le tube de test verrouillable de l&#39;interface. Continuer avec l&#39;échantillon suivant ou supprimer l&#39;interface externe de la bride de la source d&#39;ions et la remplacer par la tige de poussée. </li></ol>

<ol>
	<li>Field, F. H., Franklin, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electron Impact phenomena and the Properties of Gaseous Ions Revised Edition. , (1957).</li><li>Schaeffer, O. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Improved+Mass+Spectrometer+Ion+Source.">An Improved Mass Spectrometer Ion Source.</a> Rev. Sci. Instrum. 25, 660-662 (1954).</li><li>Yamashita, M., Fenn, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrospray+Ion+Source+-+Another+Variation+of+the+Free-Jet+Theme.">Electrospray Ion Source - Another Variation of the Free-Jet Theme.</a> J. Phys. Chem. 88, 4451-4459 (1984).</li><li>Lubben, A. T., McIndoe, J. S., Weller, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupling+an+electrospray+ionization+mass+spectrometer+with+a+glovebox:+A+straightforward,+powerful,+and+convenient+combination+for+analysis+of+air-sensitive+organometallics.">Coupling an electrospray ionization mass spectrometer with a glovebox: A straightforward, powerful, and convenient combination for analysis of air-sensitive organometallics.</a> Organometallics. 27, 3303-3306 (2008).</li><li>Cooper, G. J. 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. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Shining+new+light+on+an+old+problem:+Retooling+MALDI+mass+spectrometry+for+organotransition-metal+catalysis.">Shining new light on an old problem: Retooling MALDI mass spectrometry for organotransition-metal catalysis.</a> Angewandte Chemie-International Edition. 47, 303-306 (2008).</li><li>Linden, H. B. <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:+a+new+tool+for+soft+ionization+of+samples+including+air-sensitive+catalysts+and+non-polar+hydrocarbons.">Liquid injection field desorption ionization: a new tool for soft ionization of samples including air-sensitive catalysts and non-polar hydrocarbons.</a> Eur. J. Mass Spectrom. 10, 459-468 (2004).</li><li>Gross, J. 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.

L&#39;acquisition de spectres de masse de composés qui se décomposent en vertu des procédures de préparation des échantillons standards est présenté dans ce protocole. La technique présentée est conçu pour l&#39;analyse des organyles métalliques, des silanes et phosphane, qui sont très sensibles à l&#39;oxydation et / ou hydrolyse, ce qui rend particulièrement intéressant pour les chimistes inorganiques. Afin d&#39;obtenir des résultats optimaux, des conditions de vide ou l&#39;air libre doivent être co...

L&#39;analyse des composés, tels que organyles métalliques, des silanes, des phosphines ou par spectrométrie de masse n&#39;est pas toujours réalisable. Plusieurs de ces composés sont connus pour se décomposer rapidement au contact de l&#39;air. Par conséquent, les mesures les plus cruciaux lors de la mesure des spectres de masse sont la préparation des échantillons, le transfert de l&#39;analyte dans le spectromètre de masse et la génération d&#39;ions en l&#39;absence d&#39;air. Dans ce protocole, on décrit une stratégie pour répondre à ces exigences et de présenter un système d&#39;admission, ce qui permet d&#39;obtenir des spectres de masse des composés volatils précédemment ne doivent pas être analysés par spectrométrie de masse à cause de leur manutention difficile et décomposition rapide dans des conditions ambiantes. De ce fait, l&#39;identification sans équivoque de nouveau ou organyles métalliques volatils existants, des silanes et des phosphanes, sensibles à l&#39;oxydation ou à l&#39;hydrolyse, peut maintenant être effectuée à l&#39;aide de la spectrométrie de masse. Il ya deux conditions qui doivent être remplies afin d&#39;analyser les composés quisont sensibles à l&#39;oxydation ou à l&#39;hydrolyse: préparation de l&#39;échantillon et la génération d&#39;ions dans des conditions inertes. Le dernier principe peut être aisément satisfaite en utilisant un spectromètre de masse avec une source d&#39;ions fonctionnant sous vide. C&#39;est le cas avec la plupart assistée par matrice-laser-désorption / ionisation (MALDI) spectromètres de masse et avec tous ionisation par impact électronique (EI) spectromètres de masse 1,2. Ionisation électrospray (ESI) est difficilement compatible pour l&#39;analyse des composés sensibles à l&#39;oxydation ou hydrolyse, comme le processus d&#39;ionisation a lieu dans des conditions ambiantes 3. Cependant, pour certains composés qui réagissent pas vigoureusement avec de l&#39;oxygène ou de l&#39;eau, le séchage et le gaz de nébulisation avec la plupart des sources qui fonctionnent ESI est suffisante pour l&#39;analyse par spectrométrie de masse 4. C&#39;est également le cas pour des stratégies similaires à ionisation ESI, par exemple, à basse température ESI, à basse température ionisation à pression atmosphérique et à basse température ion secondaire de masse liquide spectrometry 7.5. Au contraire, la préparation des échantillons et le transfert dans la source d&#39;ions dans des conditions inertes est beaucoup plus difficile. Les deux instruments MALDI et ESI ont été couplés à des boîtes à gants, afin de permettre la préparation de composés sensibles à l&#39;oxydation et / ou hydrolyse, dans une atmosphère inerte 4,8 échantillon. Le spectromètre de masse est relié à la boîte à gants, soit avec un capillaire de transfert (ESI) ou directement fixé à la boîte à gants (MALDI). Le couplage d&#39;une boîte à gants à un spectromètre de masse par l&#39;intermédiaire d&#39;un capillaire de transfert serait également possible d&#39;utiliser une autre stratégie d&#39;ionisation - désorption de champ liquide d&#39;injection / ionisation (LIFDI) - avec lequel l&#39;analyse de composés sensibles a été rapporté 9,10. En outre, MALDI et LIFDI ne sont pas adaptés pour l&#39;analyse des composés très volatils. MALDI nécessite la co-cristallisation de la substance à analyser avec une matrice et LIFDI nécessite le dépôt de la substance à analyser sur une emitter à partir d&#39;une solution. Dans les deux stratégies d&#39;ionisation, il est très probable que l&#39;analyte s&#39;évapore avec le solvant. Contrairement aux instruments MALDI, des spectromètres de masse AE offrent généralement plusieurs procédés pour introduire l&#39;échantillon dans la source d&#39;ions: la sonde d&#39;entrée directe (de petites quantités de solides, huiles ou cires sont déposés dans un creuset en aluminium, qui est introduit à l&#39;aide d&#39;une tige de poussée) , une entrée de septum (pour les liquides), ou le couplage avec un chromatographe en phase gazeuse. Encore une fois, au moins une partie du transfert de l&#39;échantillon a lieu dans des conditions ambiantes et est difficile à effectuer, sous atmosphère inerte. Dans les années 1960, un système d&#39;entrée d&#39;échantillon a été présenté, qui permet l&#39;introduction d&#39;échantillons sous vide dans la source d&#39;un instrument d&#39;assurance-emploi d&#39;ions - le système d&#39;entrée tout en verre chauffé (AGHIS) 11,12. Ici, l&#39;échantillon a été placé à l&#39;intérieur d&#39;une pièce étanche de tube capillaire en verre, qui a été inséré dans le AGHIS. Par la suite, le AGHIS a été évacuéet le récipient en verre avec l&#39;échantillon a été cassé. Le AGHIS a ensuite été chauffé pour évaporer l&#39;échantillon qui a atteint la source d&#39;un spectromètre de masse d&#39;ions EI à l&#39;aide d&#39;une fuite. Quand le tube capillaire en verre avec l&#39;échantillon a été préparé dans une boîte à gants, l&#39;échantillon peut être introduit dans le spectromètre de masse sans aucun contact avec l&#39;air. Cependant, la AGHIS est un appareil qui n&#39;est pas disponible dans le commerce et difficile à assembler, même pour un atelier de souffleur de verre qualifiés. En raison des grandes dimensions de commutation entre l&#39;entrée directe à l&#39;aide d&#39;une tige de poussée et AGHIS n&#39;est pas simple. Dans notre laboratoire de spectrométrie de masse, nous avons développé un système d&#39;entrée similaire dans le style de la AGHIS. Cependant, comme il n&#39;est pas possible de chauffer le système d&#39;admission, l&#39;analyte doit présenter un certain volatilité afin de saisir la source du spectromètre de masse d&#39;ions. La volatilité de la substance à analyser doit être suffisante, pour permettre le transfert du composé sous vide à l&#39;azote liquide de température - soit par l&#39;ébullition ou sublimation. Le système d&#39;alimentation-mesure consiste en une plaque d&#39;acier inoxydable, qui est positionné au niveau du système directe entrée, un tube en acier inoxydable avec une soupape à pointeau, et une bride, à laquelle un tube à essai verrouillable contenant l&#39;échantillon peut être attaché. L&#39;installation du système d&#39;admission à froid requiert aucune modification au spectromètre de masse (Autospec X, Générateurs d&#39;air, maintenant Waters Corp, Manchester, Royaume-Uni) - passage entre le système d&#39;entrée froide et l&#39;entrée directe à l&#39;aide d&#39;une tige de poussée peut être effectuée facilement en quelques secondes. Le système présenté est entrée d&#39;une utilité particulière lorsque organyles métalliques, des silanes, des phosphines, ou sensibles à l&#39;oxydation ou à l&#39;hydrolyse, il convient d&#39;analyser. Ces composés sont généralement analysés en utilisant la résonance magnétique (RMN) ou nucléaire (IR) infrarouge. Malheureusement, ces méthodes permettent pas toujours d&#39;identifier sans ambiguïté un composé parce qu&#39;ils produisent incomplete informations, par exemple, lorsque les éléments tels que le chlore ou le brome, font partie de la molécule. diffraction d&#39;électrons du gaz d&#39;autre part est en mesure de fournir des informations détaillées sur l&#39;analyte, cependant, la méthode est consommatrice de temps très, préparation de l&#39;échantillon est difficile, et seuls quelques groupes sont en mesure d&#39;effectuer ces analyses 13,14. Ici, le système d&#39;admission froid pour l&#39;analyse des organyles métalliques, des silanes, ou phosphanes, sensibles à l&#39;oxydation ou hydrolyse par spectrométrie de masse d&#39;assurance-emploi est d&#39;une grande utilité pour (en) de chimie organique permettant l&#39;identification sans ambiguïté de nouveaux composés en leur fournissant des informations sur la masse de la molécule et des ions fragments caractéristiques. La seule condition préalable pour la mesure des spectres de masse d&#39;une substance est d&#39;une certaine instabilité à pression réduite.

<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

Cette vidéo présente un protocole pour l&#39;analyse par spectrométrie de masse des composés sensibles à l&#39;oxydation et à l&#39;aide volatils ionisation par impact électronique. L&#39;analyse des composés volatils et sensibles à l&#39;oxydation par spectrométrie de masse n&#39;est pas facile à réaliser, comme toutes les méthodes de spectrométrie de masse sur l&#39;état de l&#39;art ont besoin d&#39;au moins une étape de préparation de l&#39;échantillon, par exemple, la dissolution et la dilution de l&#39;analyte (ionisation électrospray), co -crystallization de l&#39;analyte avec un composé de matrice (matrix-assisted laser désorption / ionisation), ou le transfert des échantillons préparés dans la source du spectromètre de masse à ionisation, pour être conduite dans des conditions atmosphériques. Ici, l&#39;utilisation d&#39;un système d&#39;entrée d&#39;échantillon est décrit, qui permet l&#39;analyse des organyles métalliques volatils, des silanes, et des phosphanes en utilisant un spectromètre de masse à champ secteur équipé d&#39;une source d&#39;ionisation par impact d&#39;électrons. Toutes les étapes de préparation des échantillons et l&#39;introduction de l&#39;échantillon dans la source d&#39;ions de l&#39;Spectromètre de masse ont lieu soit dans des conditions sans air ou sous vide, ce qui permet l&#39;analyse de composés très sensibles à l&#39;oxydation. La technique présentée est particulièrement intéressant pour les chimistes inorganiques, en collaboration avec organyles métalliques, des silanes, des phosphines, ou qui doivent être manipulés dans des conditions inertes, tels que la technique de Schlenk. Le principe de fonctionnement est présenté dans cette vidéo.

Un spectre de masse EI de tris (trifluorométhyl) phosphine est présenté sur la figure 3, un composé, qui se décompose rapidement au contact de l&#39;air (figure 4). L&#39;interface présentée permet de mesurer avant droite de spectres de masse pour ces composés. Le fonctionnement de l&#39;interface roman est facile et rapide et ne présente aucun obstacle lors de l&#39;utilisation du spectromètre de masse avec l&#39;entrée directe appliquée en routine à l&#39;aide de la tige ...

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

Cette vidéo présente un protocole pour l&#39;analyse par spectrométrie de masse des composés sensibles à l&#39;oxydation et à l&#39;aide volatils ionisation par impact électronique. La technique présentée est particulièrement intéressant pour les chimistes inorganiques, en collaboration avec organyles métalliques, des silanes, des phosphines ou qui doivent être manipulés dans des conditions inertes, tels que la technique de Schlenk.

L&#39;analyse des composés volatils et sensibles oxydation en utilisant un système à froid d&#39;entrée et impact électronique spectrométrie de masse

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

analysis-volatile-oxidation-sensitive-compounds-using-cold-inlet

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Chemistry

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Vidéo: 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.

Metabolomics non ciblées de sources biologiques en utilisant UltraPerformance chromatographie liquide haute résolution spectrométrie de masse (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 ...

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Chimie

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.

Visualisation de Ambient Spectrométrie de masse à l&#39;utilisation de Schlieren Photographie

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.

Rapid à haut débit Identification des espèces de matériel botanique Utilisation de l&#39;analyse directe en temps réel Résolution Spectrométrie de Masse Haute

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 Extraction de composés organiques volatils combinés avec la météorologie chimique à pression atmosphérique Spectrométrie de masse quadripolaire

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.

Analyse de l’haleine en temps réel en utilisant l’ionisation secondaire SPECTROMETRIE couplée à la spectrométrie de masse haute résolution

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.

Synthèse et analyse de spectrométrie de masse des Oligo-peptoids

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.

Surveillance des médicaments haut débit et complet à l’aide de la spectrométrie de masse de l’électrophorèse capillaire-Injection Multisegment

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.

Échange hydrogène/deutérium basé sur l’électrophorèse capillaire pour la caractérisation conformationnelle des protéines avec spectrométrie de masse descendante

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.

Études thermochimiques des complexes ternaires Ni(II) et Zn(II) à l’aide de la mobilité ionique et de la spectrométrie de masse

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.

Caractérisation des modifications de l’ARN dans des neurones uniques à l’aide de la spectrométrie de masse

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