ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΜΑΖΩΝ. MASS SPECTROMETRY (μέρος 2)

Σχετικά έγγραφα
Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 3: Φασματομετρία Μοριακών Μαζών. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΜΑΖΩΝ. MASS SPECTROMETRY (μέρος 2)

Εργαστηριακή άσκηση μαθήματος «Σύγχρονες Αναλυτικές Τεχνικές»

Φασματομετρία μαζών. Αρχή Οργανολογία Τεχνικές Ομολυτική ετερολυτική σχάση Εφαρμογές GC/MS, LC/MS ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑ ΜΑΖΩΝ ΟΡΙΣΜΟΙ

MASS SPECTROMETRY ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΜΑΖΩΝ

ΑΣΚΗΣΗ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΜΑΖΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ ΙΙ

ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΜΑΖΩΝ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ

ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΜΑΖΑΣ. Αναστασία Δέτση Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ

ΦΥΤΟΦΑΡΜΑΚΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΠΟΣΙΜΟΥ ΝΕΡΟΥ. Δρ. Γ. Ε. Μηλιάδης. Μπενάκειο Φυτοπαθολογικό Ινστιτούτο Εθνικό Εργαστήριο Αναφοράς

H φασματοσκοπία μάζας: αναλυτική τεχνική αναγνώρισης αγνώστων ενώσεων, ποσοτικοποίησης γνωστών και διευκρίνισης της δομής.

Φασματομετρία Μαζών (Mass. Πέτρος Ταραντίλης- Αναπληρωτής καθηγητής Χρήστος Παππάς - Επίκουρος καθηγητής

Η ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Αξιοποίηση Φυσικών Αντιοξειδωτικών στην Εκτροφή των Αγροτικών Ζώων για Παραγωγή Προϊόντων Ποιότητας

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 7 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ... 1

Στοιχειακή ανάλυση. Ποιοτικήστοιχειακή ανάλυση: µε καύση της ένωσης παρουσία Ο 2 ανιχνεύεται το είδος των ατόµων του µορίου

των διαφόρων οργανικών ενώσεων και για την εξακρίβωση της δομής των φυσικών ενώσεων

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

3/12/2014 ΑΜΙΣΟΥΛΠΡΙΔΗ " ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ ΝΕΥΡΟΛΗΠΤΙΚΩΝ (ΑΜΙΣΟΥΛΠΡΙΔΗ)ΣΕ ΑΙΜΑ ΚΑΙ ΟΥΡΑ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ GC/MS " AΜΙΣΟΥΛΠΡΙΔΗ-ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΔΡΑΣΗΣ

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 3: Φασματομετρία Μαζών. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Αξιοποίηση Φυσικών Αντιοξειδωτικών στην Εκτροφή των Αγροτικών Ζώων για Παραγωγή Προϊόντων Ποιότητας

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ:

Οργανική Χημεία. Κεφάλαια 12 &13: Φασματοσκοπία μαζών και υπερύθρου

ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΜΑΖΑΣ ΙΙ. Αναστασία Δέτση Αναπληρώτρια Καθηγήτρια, Σχολή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ

Ορισμός Αναλυτικής Χημείας

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 2: Εισαγωγή στις μεθόδους χρωματογραφίας 1η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Ενόργανη Ανάλυση Εργαστήριο. Φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy, NMR. Πέτρος Α.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

Γεωπονικό Πανεπιστήµιο Αθηνών Τµήµα Επιστήµης και Τεχνολογίας Τροφίµων Εργαστήριο Ποιοτικού Ελέγχου και Υγιεινής Τροφίµων

Κεφάλαιο 11γ ΦΑΣΜΑΤΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΑ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ. Βασίζεται στη μέτρηση της απορρόφησης. ακτινοβολίας χαρακτηριστικού μήκους κύματος

Προτεινόμενα θέματα για τις εξετάσεις 2011

Ενόργανη Ανάλυση II. Ενότητα 1: Θεωρία Χρωματογραφίας 3 η Διάλεξη. Θωμαΐδης Νικόλαος Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΜΕΘΟΔΟΥ LC-ESI-QTOF-MS/MS ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΟΣΟΤΙΚΟ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΒΡΙΝΖΟΛΑΜΙΔΗΣ ΣΕ ΞΗΡΑΜΕΝΕΣ ΚΗΛΙΔΕΣ ΑΙΜΑΤΟΣ

Άσκηση 4 η : Χρωματογραφία

Ο πυρήνας του ατόμου

Χρωµατογραφικές µέθοδοι διαχωρισµού

Γ.Κονδύλη 1 & Όθωνος-Μ αρούσι Τ ηλ. Κέντρο: , /

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Σινάνογλου Ι. Βασιλεία

ΙΟΝΤΙΚΗ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΑΡΧΗ ΤΗΣ ΤΕΧΝΙΚΗΣ

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

Ανάπτυξη και επικύρωση μεθόδου ειδικής για τον έλεγχο σταθερότητας (stabilityindicating

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΝΑΦΟΡΑ. ΘΕΜΑ: Ποσοτικός Προσδιορισμός ολευρωπεΐνης σε δείγματα φύλλων ελιάς. ΗΜ/ΝΙΑ: 01/03/2017

ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ. Με εφαρμογή υψηλής πίεσης η κινητή φάση διέρχεται μέσα από τη στατική ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟΔΟΣΕΩΣ (HPLC)

Άσκηση 4η. Ανίχνευση χημικών της καθημερινής ζωής

Έλεγχοι. Τη συγκέντρωση του φαρμάκου σε δείγμα ιστού ή βιολογικού υγρού

MASS SPECTROMETRY. Νίκ. Σ. Θωμαϊδης Εργ. Αναλυτικής Χημείας, ΕΚΠΑ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΜΑΖΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) 30 ΜΑΪΟΥ 2016 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΠΑΓΚΥΠΡΙΑ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑ ΧΗΜΕΙΑΣ Για τη Β τάξη Λυκείου ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΛΥΣΕΙΣ

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ - ΥΓΡΗ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΥΨΗΛΗΣ ΑΠΟ ΟΣΗΣ

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΑΕΡΙΟΥ-ΥΓΡΟΥ (GLC)

Φάσμα group προπαρασκευή για Α.Ε.Ι. & Τ.Ε.Ι. μαθητικό φροντιστήριο

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 15 ΙΟΥΝΙΟΥ 2018 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ. Ενδεικτικές απαντήσεις

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

Πειράματα Ποσοτικοποίησης Παραγώγων των Ενώσεων α-dicarbonyl του Κρασιού. Μπίτη Μαρία (ΑΜ858) Μυστηρίδου Εμμανουέλα (ΑΜ861)

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ HPLC

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 8 (ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ) ΦΑΣΜΑΤΟΦΩΤΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

ΤΕΛΕΣΤΙΚΟΙ ΕΝΙΣΧΥΤΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΗ ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΙΑ

ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις A1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή.

Όνομα :... Ημερομηνία:... /... /...

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ ΧΗΜΕΙΑ

Γεωργικά Φάρμακα ΙΙΙ

ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΠΑΓΚΥΠΡΙΑ ΟΛΥΜΠΙΑΔΑ ΧΗΜΕΙΑΣ 2014 Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΛΥΣΕΙΣ

Ανάλυση µε έγχυση του δείγµατος σε συνεχή ροή (Flow Injection Analysis, FIA)

9. ΙΣΟΡΡΟΠΙΕΣ ΥΣ ΙΑΛΥΤΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ

Να αναρτηθεί στο διαδίκτυο και στην ιστοσελίδα του Ι.ΙΒ.ΕΑ.Α. Αθήνα, 12 Σεπτεμβρίου 2018 Α. Π. 3174

A2. Ποια τετράδα κβαντικών αριθμών είναι αδύνατη: α. (4, 2, -1, +½) β. (2, 0, 1, -½) γ. (3, 1, 0, -½) δ. (4, 3, -2, +½) Μονάδες 5

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

Διαλύματα - Περιεκτικότητες διαλυμάτων Γενικά για διαλύματα

Πειραματική διαδικασία προσδιορισμού ιοντικής σύστασης ατμοσφαιρικών σωματιδίων

Εκχύλιση Στερεάς Φάσης. Χρήστος Παππάς - Επίκουρος καθηγητής

Χρήστος Παππάς - Επίκουρος καθηγητής

ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 14/06/2019

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 5: Εκτίμηση αβεβαιότητας στην ενόργανη ανάλυση

1.2 Ποιο από τα παρακάτω ιόντα δεν έχει ηλεκτρονιακή δομή 1s 2 στη θεμελιώδη κατάσταση; α. β. γ. δ.

Ονοματεπώνυμο: Χημεία Γ Λυκείου Υλη: Χημική Κινητική Χημική Ισορροπία Ιοντισμός (K a K b ) Επιμέλεια διαγωνίσματος: Τσικριτζή Αθανασία Αξιολόγηση :

Δείτε εδώ τις Διαφάνειες για την Άσκηση 8. Περιγραφή υπολογισμών της Άσκησης 8 του Εργαστηρίου ΜΧΔ

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΑΝΟΣΩΛΗΝΩΝ ΑΝΘΡΑΚΑ ΜΕΣΩ ΘΕΡΜΟΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΗ ΣΤΑΘΕΡΑ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

CH COOC H H O CH COOH C H OH

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ. ΑΝΝΑ-ΜΑΡΙΑ ΨΑΡΡΑ Τμήμα Βιοχημείας κ Βιοτεχνολογίας

ΤΕΛΟΣ 1ης ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

ΓΕΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΠΟΣΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΕΧΝΙΚΗ ΚΑΜΠΥΛΗΣ ΑΝΑΦΟΡΑΣ (CALIBRATION CURVE TECHNIQUE)

Γενική Χημεία. Νίκος Ξεκουκουλωτάκης Επίκουρος Καθηγητής

Κεφ. 17Β ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΩΣ

Φασματοσκοπία SIMS (secondary ion mass spectrometry) Φασματοσκοπία μάζης δευτερογενών ιόντων

ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

Οργανολογία Κινητή φάση αέριο (άζωτο ή ήλιο)

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 A ΦΑΣΗ

3. Ιοντικές αντιδράσεις σε υδατικά διαλύματα

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Χαρακτηρισμός των στερεών ιζημάτων ανάκτησης φωσφόρου Μελέτη βιοδιαθεσιμότητας του παραγόμενου προϊόντος

ΤΑ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ ΤΩΝ ΕΠΙΤΥΧΙΩΝ

Εισαγωγικό φροντιστήριο

Transcript:

ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑ ΜΑΖΩΝ MASS SPECTROMETRY (μέρος 2) Πηγές Ιόντων Σύστημα Εισαγωγής δείγματος Στερεά ή Υγρά με ESI, APCI, AP-MALDI Αέρια ήπτητικά υγρά με EI, CI, ή FI Πηγή Ιόντων Στερεά με MALDI ή LSIMS ιόντα 10-3 έως 10-10 Torr Αναλυτής m/z Κενό ιόντα Ανιχνευτής Computer / υπολογιστικό σύστημα Στο τμήμα αυτό λαμβάνει χώρα οιοντισμός του δείγματος 1

Πηγές Ιόντων Πηγές Αέριας Φάσης: Το δείγμα πρώτα εξαερώνεται και μετά ιοντίζεται Πρόσκρουσης ηλεκτρονίων (Electron Impact, EI) Χημικού ιοντισμού (Chemical Ionization, CI) Πηγές εκρόφησης: Το δείγμα, σε υγρή ήστερεά κατάσταση, μετατρέπεται σε αεριώδη ιόντα Βομβαρδισμού με άτομα μεγάλης ταχύτητας (Fast Atom Bombardment, FAB) Ιοντισμός εκρόφησης με τη βοήθεια υλικού μήτρας (Matrix Assisted Desorption Ionization, MALDI) Ιοντισμός με Ηλεκτροψεκασμό (Electrospray Ionization, ESI) Ιοντισμός με πρόσκρουση ηλεκτρονίων - ΕΙ - Τα e - παράγονται από ένα θερμαινόμενο νήμα (W ή Re) και επιταχύνονται με μια τάση 70 V (σταθερή ενέργεια επιτάχυνσης): M + e - M + + 2e - M M + 2

Ιοντισμός με πρόσκρουση ηλεκτρονίων - ΕΙ - Ιοντισμός : Θραυσματοποίηση : Μ + e - M + + 2e - M + ΜΟΡΙΑΚΟ ΙΟΝ EE + EVEN ION ΟE + ODD ION + R + N ΡΙΖΑ ΜΟΡΙΟ Θυγατρικά ιόντα: EE + : ιόν με άρτιο αριθμό e OE + : ιόν με περιττό αριθμό e Φάσματα ΕΙ - MS Mass Spectrometry of Inorganic and Organometallic Compounds W. HENDERSON AND J. S. McINDOE Wiley, 2005 3

Ιοντισμός με πρόσκρουση ηλεκτρονίων - ΕΙ - ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Καθιερωμένη και επαρκώς μελετημένη τεχνική Μπορεί να εφαρμοστεί πρακτικά σε όλα τα πτητικά μόρια Επαναλήψιμο φάσμα μαζών Ηθραυσματοποίηση χρησιμοποιείται για ταυτοποίηση δομής Αποτελεί τη βάση για την ανάπτυξη βιβλιοθηκών φασμάτων μαζών που περιέχουντο «αποτύπωμα» κάθε ένωσης ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Το δείγμα πρέπει να είναι θερμικά σταθερό και επαρκώς πτητικό Το μοριακό ιόν μπορεί να απουσιάζει ήαν έχει χαμηλή αφθονία ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Ηπλέον χρησιμοποιούμενη πηγή ιόντων στην τεχνική GC-MS (Q ή IT) για τον προσδιορισμό μη πολικών μορίων χαμηλής μοριακής μάζας (< 1000 Da). Χημικός Ιοντισμός - CΙ - Βομβαρδισμός αέριου αντιδραστηρίου (συχνά CH 4, ΝΗ 3 ήν 2 ) με e - υψηλής ενέργειας με αποτέλεσμα το σχηματισμό ιόντων του αντιδραστηρίου. Τα αέρια μόρια (Μ) του δείγματος συγκρούονται με τα ιόντα του αντιδραστηρίου και τα ιοντίζουν με αντιδράσεις μεταφοράς πρωτονίων ήφορτίου, προσθήκης, ακόμα και πυρηνόφιλης υποκατάστασης. Προϋπόθεση: ο λόγος [αντιδραστηρίου]/[δείγματος]= 10 3-10 4 CI Χαμηλής πίεσης: 10-3 10-4 Torr, ιδανική για GC-MS CI Ατμοσφαιρικής πίεσης: APCI, ιδανική για LC-MS 4

Χημικός Ιοντισμός - CΙ - CH 4 + e- + CH 4 + 2e - + CH 2 + + H 2 and CH 3 + H + + CH 4 + CH 4 CH 5 + CH3 Ισχυρός πρωτονιοδότης + + CH 3 + CH 4 C 2 H 5 + H2 + + CH 2 +2CH 4 C 3 H 5 + 2H 2 + H Ιοντίζουν μέσω συγκρούσεων και παραγωγής συμπλόκων Interpretation of Mass Spectra O. D. SPARKMAN AND J. T. WATSON Copyright 1978-2004 USA ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΦΟΡΤΙΟΥ Τύποι Χημικού Ιοντισμού CH 4 + + RH fi RH + + CH 4 M + ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΠΡΩΤΟΝΙΟΥ + CH 5 + RH fi RH + 2 + CH 4 [M + 1] + C 2 H + 5 + RH fi RH + 2 + C 2 H 4 ΑΠΟΣΠΑΣΗ ΥΔΡΙΔΙΟΥ + CF 3 + RH fi R + + CF 3 H [M - 1] + C 2 H + 5 + RH fi R + + C 2 H 6 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΙΟΝΤΙΚΩΝ ΣΥΜΠΛΟΚΩΝ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΣΥΓΚΡΟΥΣΗ C 2 H + 5 + RH fi (C 2 H 5 :RH) + [M + 29] + C 3 H + 5 + RH fi (C 3 H 5 :RH) + [M + 41] + Interpretation of Mass Spectra O. D. SPARKMAN AND J. T. WATSON Copyright 1978-2004 USA 5

O CH C NH 2 H 3 C C C O + 2 HO HC C NH O CH 2 CH 3 H CH C NH 2 2 2 C O H 3 C C CH 3 + CO 2- HC 3 C NH Pentobarbital 2 CH 2 CH 3 H 2 C O CH 3 MM 200 Da 100 50 41 55 69 85 114 130 Σκληρή Πηγή EI No Visible Peak at m/z 200 98 142 183 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 (Text File) EI Spectrum of Malomamide 156 100 156 100 Μαλακή Πηγή MH + 201 Methane CI Ammonia CI 50 184 MH + 201 50 100 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 (Text File) Metane CI of Malomamide 149 [M+C 2 H 5 ] + 229 [M+C 3 H 5 ] + 241 Interpretation of Mass Spectra O. D. SPARKMAN AND J. T. WATSON Copyright 1978-2004 USA 130 154 184 0 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 (Text File) NH3 CI Malomamide Χημικός Ιοντισμός - CΙ - ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Δίνει πληροφορία για το ΜΒ της ένωσης, παράγοντας συνήθως τα ψευδομοριακά ιόντα [Μ+1] + ή [Μ-1] + Απλό φάσμα μαζών χωρίς ιδιαίτερη θραυσματοποίηση ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Το δείγμα πρέπει να είναι θερμικά σταθερό και επαρκώς πτητικό Η ελλιπής θραυσματοποίηση δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ταυτοποίησηένωσηςμέσωέρευναςσεβιβλιοθήκες MS Τα αποτελέσματα εξαρτώνται από τον τύπο του αερίου, την πίεση ή τον χρόνο αντίδρασης και τη φύση του δείγματος ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Χρησιμοποιείται στην τεχνική GC-MS (Q ή IT) για τον προσδιορισμό μη πολικών μορίων χαμηλής μοριακής μάζας (< 1000 Da). 6

Ακτίνες παλμικού laser Ιοντισμός με εκρόφηση: (A) ΜALDI Πριν την εκρόφηση με laser Μετά την εκρόφηση με laser Mass Spectrometry of Inorganic and Organometallic Compounds W. HENDERSON AND J. S. McINDOE Wiley, 2005 - ΜALDI - Συχνότερα χρησιμοποιούμενες μήτρες για MALDI 7

- ΜALDI - ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Δίνει πληροφορία για το ΜΒ της ένωσης, παράγοντας συνήθως τα μονοφορτισμένα μοριακά ιόντα [Μ+1] + Απλό φάσμα μαζών χωρίς θόρυβο υποβάθρου και θραύσματα Εξαιρετικά διαδεδομένη τεχνική στην ανάλυση πρωτεϊνών ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Χαμηλή επαναληψιμότητα Οαναλύτης δεν πρέπει να απορροφά την ακτινοβολία λέιζερ Απαιτεί παλμικό αναλυτή μαζών (TOF, IT) ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Χρησιμοποιείται στην τεχνική TOF-MS για τον προσδιορισμό πολικών βιομορίων μεγάλης μοριακήςμάζας (> 10000 Da). Ιοντισμός με εκρόφηση: (Β) FAB (Xe ή Cs) Mass Spectrometry of Inorganic and Organometallic Compounds W. HENDERSON AND J. S. McINDOE Wiley, 2005 8

- FAB - ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Γρήγορη και απλή τεχνική Καλή τεχνική ιοντισμού για ποικιλία μορίων Οι σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες ιοντισμού επιτρέπουν τη μελέτη θερμικά ασταθών μορίων Απλά φάσματα, με μοριακά ιόντα και ισχυρά ιοντικά ρεύματα, οπότε είναι κατάλληλη για μετρήσεις MS υψηλής διακριτικής ικανότητας ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Υψηλός χημικός θόρυβος υποβάθρου Οαναλύτης πρέπει να είναι διαλυτός και σταθερός σε υγρή μήτρα Προβληματική λειτουργία σε χαμηλά m/z (<200 Da) ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Χρησιμοποιείται με όργανα MS μαγνητικού τομέα για τον προσδιορισμό πολικών οργανικών (βιο)μορίων σχετικά μεγάλης μοριακής μάζας (>200 Da), καθώς και τη μελέτη υλικών (SIMS). Ιοντισμός σε ατμοσφαιρική πίεση - ΑΡΙ - Ιοντισμός με Ηλεκτροψεκασμό (Electrospray Ionization, ESI) Tο υγρό δείγμα ψεκάζεται μέσα από τριχοειδή σωλήνα στον οποίο εφαρμόζεται υψηλή τάση (3-4 kv) και σχηματίζεται αερόλυμα φορτισμένων σταγονιδίων Χημικός ιοντισμός σε ατμοσφαιρική πίεση (Atmospheric Pressure CI, APCI) Το υγρό δείγμα διέρχεται μέσα από ένα θερμαινόμενο τριχοειδή σωλήνα (450 C) και εξατμίζεται, παράγοντας αεριώδη μόρια. Πλησίον της εξόδου του σωλήνα, υπάρχει μια ακίδα σε υψηλή τάση που ιοντίζει τον αέριο διαλύτη ήτο N 2 (N 2+ ), το οποίο με τη σειρά του ιοντίζει τα μόρια του αναλύτη στην αέρια φάση (μεταφορά φορτίου) 9

Ιοντισμός σε ατμοσφαιρική πίεση - ΑΡΙ - Ιοντισμός με ηλεκτροψεκασμό - ESΙ - ESI 10

Ιοντισμός με ηλεκτροψεκασμό - ESΙ - 11

Ιοντισμός με ηλεκτροψεκασμό - ESΙ - 12

Electrospray is concentration dependent D Conc max 2 Column 1 D 2 Column 2 nanospray Column Diameter 4.6 mm 3.0 mm 2.1 mm 1.0 mm 300 mm 180 mm 75 mm Flow Rate 1.0 ml/min 0.5 ml/min 0.2 ml/min 50 ml/min 3.0 ml/min 700 nl/min 200 nl/min Theoretical increase 1 2.3 5 21 235 653 3765 - ESI - ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Τεχνική προσδιορισμού ΜΒ χωρίς περιορισμούς στη μάζα Καλή τεχνική ιοντισμού για ποικιλία μορίων (μετρίως πολικών και πολικών) Οι σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες ιοντισμού επιτρέπουν τη μελέτη θερμικά ασταθών μορίων Καλή ευαισθησία, εύκολη ποσοτικοποίηση Συνδυάζεται με LC και τριχοειδή ηλεκτροφόρηση ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Απαραίτητα χαμηλή ροή κινητής φάσης Τα ιόντα του αναλύτη δημιουργούνται στην υγρή φάση Απόσβεση σήματος σε διαλύματα με άλατα και ανταγωνιστική μήτρα Σχηματισμός ιόντων προσθήκης (adduct ions) ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Χρησιμοποιείται με όργανα LC-MS για τον προσδιορισμό μορίων μεγάλου εύρους μαζών (από μικρά πολικά μόρια έως μεγάλα βιομόρια) 13

Χημικός Ιοντισμός σε Α.Π. - APCΙ - H 2 O + e - H 2 O + +2e - H 2 O + + H 2 O H 3 O + + OH Θετικός : H 3 O + + M [M+H] + + H 2 O Αρνητικός: OH + M [M-H] - + H 2 O + APCI Μηχανισμός παραγωγής ιόντων στον APCI Heated nebuliser Solvent molecules Sample molecules Corona pin Charge transfer N 2 Liquid N 2 + + + + + + + Aerosol forms Sample molecules solvated Solvent ionised Sample ionised 14

- APCI - ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Σχηματισμός μοριακού ιόντος (πληροφορία για το MB) Εύκολη στη χρήση, με πολύ καλή επαναληψιμότητα Καλήευαισθησία (συχνά καλύτερη του ESI) Μεγάλο εύρος στη ροή της κινητής φάσης (0,2 2 ml/min) Συνδυάζεται με LC και με συστήματα ESI ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ: Ακατάλληλη για ενώσεις με ΜΒ>2000. Δεν σχηματίζει σειρές πολλαπλών φορτίων και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για προσδιορισμούς μεγάλων βιομορίων Οι σχετικά υψηλές θερμοκρασίες δεν επιτρέπουν τη μελέτη θερμικά ασταθών μορίων (θερμοδιάσπαση ευπαθών μορίων) Αυξημένοςθόρυβοςσεχαμηλέςτιμές m/z Απαραίτητη ηχρήση πτητικών ρυθμιστικών διαλυμάτων ΕΦΑΡΜΟΓΗ: Χρησιμοποιείται με όργανα LC-MS για τον προσδιορισμό μετρίως πολικών μορίων μικρών μοριακών μαζών - APPI - H ενέργεια της UV ακτινοβολίας > από το δυναμικό ιοντισμού των οργανικών ενώσεων και έτσι παράγονται (ψευδο)μοριακά ιόντα (θετικά ήαρνητικά) 15

Σύγκριση ESI APCΙ 100,000 Μοριακή μάζα 1000 ESI και HESI APPI APCI Μη-Πολικά Πολικά Σύγκριση ESI APCΙ APCI ESI Ιοντισμός: Δυναμικό: Θραυσματοποίηση: Αναλύτες: Ιόντα: Ροή κινητής φάσης Στην αέρια φάση Εφαρμόζεται στη ακίδα Πιο «σκληρή» τεχνική, περισσότερα θραύσματα ΜΒ<1000 Μέτριας πολικότητας Μονοφορτισμένα 0,2-2 ml/min Στο διάλυμα Εφαρμόζεται στον τριχοειδή σωλήνα «Μαλακός» ιοντισμός, λιγότερα θραύσματα Μικρά και μεγάλα μόρια, κυρίως πολικά Μονοφορτισμένα και πολλαπλών φορτίων 0,001 1 ml/min (κυρίως <0,4 ml/min) 16

Σύζευξη HPLC με MS Συζευγμένη τεχνική Χρησιμοποιείται στον: 1. Προσδιορισμό μη πτητικών ενώσεων (αποφυγή παραγωγοποιήσης και χρήσης GC) 2. Προσδιορισμό θερμοευαίσθητων ενώσεων που δεν μπορούν να προσδιοριστούν με GC-MS 3. Προσδιορισμό της καθαρότητας χρωματογραφικής κορυφής και την ταυτοποίηση δομής άγνωστων ενώσεων (πχ μεταβολιτών φαρμάκων, πεπτιδίων, πρωτεϊνών κ.ά.) Σύζευξη HPLC με MS Προβλήματα Σύζευξης 1. Ασυμβατότητα μεταξύ των σχετικά μεγάλων όγκων διαλυτών της HPLC και του κενού που απαιτείται από το MS 2. Ασυμβατότητα με τα μη πτητικά ρυθμιστικά διαλύματα της κινητής φάσης της HPLC 3. Προβληματικός ιοντισμός μη πτητικών και θερμοευαίσθητων ενώσεων 17

Σύζευξη HPLC με MS Επίλυση προβλημάτων σύζευξης 1. Χρήση στηλών μικρής διαμέτρου και μήκους (με ταυτόχρονη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων του πληρωτικού υλικού) και ελαχιστοποίηση του νεκρού όγκου 2. Διαχωρισμός ροής κινητής φάσης, ώστε ένα μόνο μικρό κλάσμα να εισάγεται στην πηγή ιόντων 3. Χρήση πτητικών ρυθμιστικών διαλυμάτων (HCOOH/HCOONH 4 ) και ρυθμιστών ph της κινητής φάσης της HPLC (HCOOH, CH 3 COOH, τριαιθυλαμίνη) 4. Χρήση νέων τεχνικών ιοντισμού: ESI, APCI, MALDI 18

API Stack Components Ion Transfer Capillary is offset relative to skimmer API Stack Heated Capillary, Tube lens and Skimmer 1 Torr Heated Capillary Tube lens skimmer 50 mtorr Heated Capillary is slightly off-axis to assist with the removal of neutrals. Tube lens is tunable and is important for sensitivity: The tube lens is flow rate, temperature and mass dependent Skimmer is at ground potential, Ions are pushed towards the skimmer 19

Προτεινόμενα LC/MS Additives & Buffers Acetic Acid (0.05 0.5%) Formic Acid (0.01 0.5%) Ammonium Hydroxide Ammonia Solutions Trichloroacetic Acid (< 0.1% v/v) Trifluoroacetic Acid (< 0.1% v/v) Ammonium Acetate (5-10 mm) Ammonium Formate (5-10mM) Proton Donors Proton Acceptors Chromatographic Separation Buffers 20

Παράδειγμα επίδρασης της επιλογής κινητής φάσης στο σήμα Κινητή φάση ACN/H2O 0.02% TFA ACN/H2O 0.05% TFA ACN/H2O 0.1% TFA ACN/H2O 10mM NH4OAc ACN/H2O 5mM NH4OAc ACN/H2O 0.1% Formic ACN/H2O 1% Acetic 0 20 40 60 80 100 Response % LC MS Θετικός ιοντισμός Βάσεις (-ΝΗ 2 ): [Μ+Η] + M+1 [M+NH 4 ] + NH O M+18 [M+Na] + N CH 3 M+23 Cl H 3 C O [M+K] + M+39 Cl Linuron [M+MeOH+H] + M+32 [M+CH 3 CN+H] + M+42 Ιόντα προσθήκης (Adducts) Αρνητικός ιοντισμός Οξέα (-COOH, -OH): [M-H] - M-1 CH 3 [M+CH 3 COOH-H] - M+59 O CH 3 [M+HCOOH-H] - M+45 H 3 C OH Ibuprofen 21

Θετικός ή αρνητικός ιοντισμός 100 % Basic Molecules [M+H] + (-NH 2 ) 723 0 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 m/z 100 % Acidic Molecules [M-H] - (-OH, COOH) 721 0 m/z 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 22

Polarity Switching 100 COOC 4 H 9 Negative Ion [M-H] - 193 % 0 100 % OH Butyl Paraben m 194 Positive Ion 194 [M+Na] + 217 [M+H] + 195 218 0 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 m/z ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ LC-MS/MS ΜΕΘΟΔΟΥ: ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΒΙΟΚΤΟΝΩΝ IRGAROL 1051, DIURON ΚΑΙ ΤΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗΣ ΤΟΥΣ ΜΕ LC-MS/ MS/MS ΣΕ ΝΕΡΟ, ΙΖΗΜΑ ΚΑΙ ΜΥΔΙΑ Maragou NC, Rosenberg E, Thomaidis NS*, Koupparis MA, Journal of Chromatography A, 2008, 1202, 47-57 Maragou NC, Thomaidis NS*, Koupparis MA, Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2011, 22, 1826-1838 23

ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ανάπτυξη μεθόδου SRM για τον ταυτόχρονο προσδιορισμό 2 βιοκτόνων ενώσεων και των 4 προϊόντων αποικοδόμησής τους σε περιβαλλοντικά δείγματα με την ελάχιστη δυνατή προετοιμασία. Ανάπτυξη ενιαίας στρατηγικής βελτιστοποίησης LC-MS MS/ΜS με εφαρμογή πειραματικού σχεδιασμού. μεθόδων Ιοντισμός DCA. Μελέτη της επίδρασης των παραμέτρων ιοντισμού με ESI και APCI και σύγκριση. Μελέτη του φαινομένου μήτρας με περιβαλλοντικά δείγματα. ΧΗΜΙΚΕΣ ΔΟΜΕΣ ΦΑΙΝΥΛΟΥΡΙΩΝ + DCA O Cl Cl Cl Cl H 3 C N C CH 3 N H Diuron Mr: 232 H 2 N DCA Mr: 161 Cl H 3 C N H O C N H Cl Cl DCPMU Mr: 218 D 3 C N O C N H Cl Cl H 2 N O C N H Cl DCPU Mr: 204 CD 3 Diuron-d6 (E.Π.) Mr: 238 24

ΧΗΜΙΚΕΣ ΔΟΜΕΣ ΤΡΙΑΖΙΝΩΝ CH 3 CH 3 CH 3 H 3 C CH 3 CH 3 H 3 C CH 3 S N NH S N NH N HN N Irgarol Mr: 253 N N NH 2 M1 Mr: 213 Cl H 3 C CH 3 CH N NH N N D 2 C CD 3 NH Atrazine-d5 (Ε.Π.) Mr: 220 ΠΗΓΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΔΙΑΔΡΟΜΗ ΕΣΤΙΑΣΗΣ ΙΟΝΤΩΝ Έκλουσμα LC ΣΥΣΤΗΜΑ LC ΑΡΙ MS/MS Thermo TSQ Quantum Access Ακροσωλήνιο Σύστημα θέρμανσης Αποκορυφωτής Αναλυτής μαζών Εκνεφωτικό αέριο Ξηραντικό αέριο Κώνος εισόδου Σωλήνας μεταφοράς ιόντων Δακτυλιοειδείς φακοί εστίασης UHPLC Accela, Στήλη: Thermo C18 Ηypersil Gold, (50 mm 2,1 mm, 1,9 μm) 25

ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ LC-MS MS/ΜS (α) ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ (FIA) Τεχνική ιοντισμού Πολικότητα Κινητή Φάση (Full Scan) Παράμετροι πηγής ιοντισμού: (SIM μέθοδος) α) Πειράματα Διαλογής με Πλήρη Παραγοντικό Σχεδιασμό για κρίσιμες παραμέτρους και συνδυασμένες επιδράσεις β) Τελική επιλογή με πειράματα πολλαπλών επιπέδων Δυναμικά φακών εστίασης και αποκορυφωτή (SIM και/ή Full Scan) (δ) (γ) ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ (Στήλη) Ικανοποιητικός διαχωρισμός εξαιτίας κοινών πρόδρομων προϊόντων ιόντων (SRM) Εκτίμηση της χρονικής περιοχής του φαινομένου μήτρας (SRM) (ε) ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΠΤΩΣΕΩΝ SRM (FIA) Προκαταρκτικάπειράματαγιατιςμεταπτώσεις SRM Βελτιστοποίηση της ενέργειας και της πίεσης σύγκρουσης (β) ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΛΗΨΗΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ (Στήλη) Χρόνος σάρωσης, Φίλτρο χρωματογραφίας (SRM) ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Συντελεστής Απόκρισης (x 10^6) 280 240 200 160 120 80 40 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΦΑΣΗΣ ΣΤΟ ESI(+) ΓΙΑ ΤΙΣ ΦΑΙΝΥΛΟΥΡΙΕΣ ΚΑΙ ΤΗ DCA 60 αύξηση για DCA Diuron Diuron-d6 DCPMU DCPU DCA 0 MeOH - Nερό MeOH - 0,04% HCOOH MeOH - 0,2% HCOOH ACN - Νερό ACN - 0,04% HCOOH ACN - 0,2% HCOOH ACN - 0,5% HCOOH Κινητή Φάση Μοντέλο εξάτμισης ιόντος - Ισχυρότεροι διαμοριακοί δεσμοί DCA-MeOH (δεσμοί-η) Χαμηλότερο ιξώδες μίγματος ACN/H 2 O μεγαλύτερη κινητικότητα ιόντων ευκολότερος διαχωρισμός φορτίων 26

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Συντελεστής Απόκρισης (x 10^6) 280 240 200 160 120 80 40 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΦΑΣΗΣ ΣΤΟ ESI(+) ΓΙΑ ΤΙΣ ΦΑΙΝΥΛΟΥΡΙΕΣ ΚΑΙ ΤΗ DCA Diuron Diuron-d6 DCPMU DCPU DCA 0 MeOH - Nερό MeOH - 0,04% HCOOH MeOH - 0,2% HCOOH ACN - Νερό ACN - 0,04% HCOOH ACN - 0,2% HCOOH ACN - 0,5% HCOOH Κινητή Φάση Επίδραση ΗCOOH: Σημαντική βελτίωση όλων των Σ.Α. και στους 2 δ/τες Μετατόπιση της ισορροπίας διάστασης των μορίων προς την πρωτονιωμένη τους μορφή μέσα στο διάλυμα. ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Effect of MP on ESI (+) for triazines Response Factor (x 10^6) 1800 1350 900 450 0 MeOH - WaterMeOH - 0.04% MeOH - 0.2% HCOOH HCOOH ACN - Water ACN - 0.04% HCOOH Mobile phase ACN - 0.2% HCOOH Irgarol M1 Atrazine-D5 ACN - 0.5% HCOOH Effect of organic solvent: improvement of RF with ACN Effect of formic acid: improvement of RF in both solvents - optimum 27

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Συντελέστης Απόκρισης (x 10^6) ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΦΑΣΗΣ ΣΤΟ ΑPCI(+) ΓΙΑ ΤΙΣ ΦΑΙΝΥΛΟΥΡΙΕΣ ΚΑΙ ΤΗ DCA 40 30 20 10 0 MeOH - Nερό MeOH - 0,04% HCOOH Kινητή Φάση ACN - Νερό Eπίδραση οργανικού διαλύτη: μείωση των Σ.Α. παρουσία ACN. [ΜeOH+H] + ισχυρότερο οξύ καλύτερο αντιδρών-ιόν χημικού ιοντισμού Επίδραση HCOOH: Μη σημαντική επίδραση σε κανέναν δ/τη Diuron Diuron-d6 DCPMU DCPU DCA ACN - 0,04% HCOOH ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Effect of MP on APCI (+) for triazines Response Factor (x 10^6) 100 80 60 40 20 0 MeOH - Water MeOH - 0.04% HCOOH ACN - Water ACN - 0.04% HCOOH Irgarol M1 Atrazine-D5 Mobile phase Effect of organic solvent: No significant impact of RF Effect of formic acid: No significant impact of RF in both solvents 28

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Σύγκριση ESI και APCI Κανονικοποιημένοι Συντελεστές Απόκρισης στις βέλτιστες Κ.Φ. ESI (+) ESI (-) APCI (+) APCI (-) Diuron 100 2 14 0 Diuron-D6 93 n.a. 14 n.a. DCPMU 60 4 12 0 DCPU 24 2 12 0 DCA 26 0 4 0 Irgarol 100 0 3 0 M1 76 0 3 0 Atrazine-D5 66 0 5 0 n.a.: not applicable ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Σύγκριση ESI και APCI Κανονικοποιημένοι Συντελεστές Απόκρισης στις βέλτιστες Κ.Φ. ESI (+) ESI (-) APCI (+) APCI (-) Diuron 100 2 14 0 Diuron-D6 93 n.a. 14 n.a. DCPMU 60 4 12 0 DCPU 24 2 12 0 DCA 26 0 4 0 Irgarol 100 0 3 0 M1 76 0 3 0 Atrazine-D5 66 0 5 0 n.a.: not applicable 29

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΗΜΑΤΑ [DCA + H] + [DCPU + ACN + H] SRM ESI (+) + 161.9 245.9 [DCPU + H] + 205 [DCA + ACN + H] + DCA_2 #13-22 RT: 0.41-0.71 AV: 10 SB: 51.35-1.49 NL: 7.64E6 T: + c ESI Q1MS [50.000-400.000] DCPU_2 #11 RT:0.34 AV: 1 SB:90.11-0.21, 0.98-1.12 NL:1.16E6 100T: + c ESI Q1MS [50.000-400.000] Relative Abundance 95 100 90 95 85 80 Relative Abundance DCPU + DCPMU scid [DCA+Η] + Q2 κοινά προϊόντα 90 85 204.9 75 80 70 75 65 70 60 65 55 60 50 55 50 45 45 221.9 40 172.0 40 35 35 30 25 30 55:45 282.0 0 25 167.0 175.0 20 224.4 259.0 20 40:60 15 177.0 190.0 149.0 180.9 258.8 264.0 167.0 234.6 298.7 3 10 15 225.4 244.9 249.9 208.0 227.8 272.7 10 5 5 0 0 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 [DCA( 37 Cl) + ACN + H] + [DCPU ( 37 Cl) + ACN+ H] + [DCA( 37 Cl) + H] + 163.9 205 247.8 [DCPU ( 37 Cl) + H] + 204.9 206.9 Tαχύτητα ροής256.1 Κ.Φ: 150 μl min -1 A: 0,2% υδ. HCOOH B: 0,2% HCOOH σε ACN 263.1 A:B min 55:45 267.9 3, 01 7 150 160 170 180 Πρότυπο δ/μα: 5 ng ml -1 190 200 210m/z 220 230 240 250 diuron και μεταβολίτες, 0,5 ngml -1 260 270 irgarol και M1 m/z 202.9 284.1 73 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ (DESIGN OF EXPERIMENTS, DOE) Συστηματικός τρόπος εκτέλεσης πειραμάτων που επιτρέπει την εξαγωγή του μέγιστου αριθμού πληροφοριών από τον ελάχιστο αριθμό δεδομένων. Σχεδιασμός σειράς πειραμάτων με καθορισμένες μεταβολές πολλαπλών μεταβλητών ταυτόχρονα Ανάλυση των δεδομένων ταυτοποίηση: (α) μεταβλητών που επηρεάζουν σημαντικά τα αποτελέσματα (β) μεταβλητών που δεν επηρεάζουν τα αποτελέσματα (γ) παρουσίας αλληλεπιδράσεων, και (δ) βέλτιστων συνθηκών Εργαλεία στατιστικής: επαναλαμβανόμενες μετρήσεις, συνθήκες τυχαιότητας, εκτέλεση ομαδοποιημένων μετρήσεων Αντικειμενικά συμπεράσματα παρουσία σφαλμάτων, θορύβου και άγνωστων μεταβλητών Παραγοντικός σχεδιασμός: 2 ή 3 επίπεδα για κάθε παράγοντα, k παράγοντες (αριθμός πειραμάτων 2 k ή 3 k ) 30

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ESI Πειράματα διαλογής Πειραματικές παράμετροι: 1. Απόσταση-Y (0,5 1,5 in) 2. Απόσταση-V Έκλουσμα (C D) 3. Πίεσηεκνεφωτικού LC V αερίου (20 Ακροσωλήνιο 60 psi) 4. Ροή ξηραντικού αερίου (5 40 μονάδες, 1,5 12 L min -1 ) 5. Θερμοκρασίασωλήναμεταφοράςιόντων (150 350 ºC) z D C Πλήρης παραγοντικός σχεδιασμός : 2 5 + 1, 2 τμημάτων, 34 πειράματα Πρότυπο δ/μα μίγματος 200 ng ml -1 60 Συνθήκες FIA y y Καταγραφήσημάτων SIM 1,5-0,5 in x Μεταβλητές απόκρισης: Εμβαδά κορυφής [M+1] + Β Α ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ESI Πειράματα διαλογής Κανονικοποιημένο διαγράμμα pareto Στατιστικά σημαντικές επιδράσεις για Σ.Ε. 95% v Η DCA απαιτεί έντονες συνθήκες αποδιαλύτωσης 31

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ESI Standardised pareto charts (A) ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ESI Standardised pareto charts (B) 32

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ESI Πειράματα διαλογής Οι επιδράσεις των παραμέτρων ESI εξαρτώνται από τη φύση της ουσίας Κρίσιμες παράμετροι: Απόσταση-Υ (για όλες τις ενώσεις), Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων > Εκνεφωτικό αέριο, Ξηραντικό αέριο Συνδυασμένες επιδράσεις: Θερμοκρασία Ξηραντικό αέριο > Θερμοκρασία Εκνεφωτικό αέριο, Απόσταση-Y Εκνεφωτικό αέριο, Απόσταση-Y Ξηραντικό αέριο, Απόσταση-Y Θερμοκρασία Κεντρικός Σύνθετος Σχεδιασμός (CCD): 2 4 + star, 36 πειράματα Πρότυπο δ/μα μίγματος 200 ng ml -1 Συνθήκες FIA Καταγραφή σημάτων SIM Μεταβλητές απόκρισης: Εμβαδά κορυφής [M+1] + Επίπεδα Παράμετροι -α -1 0 +1 +α Απόσταση-Y (in) 0,55 0,7 0,85 1,0 1,15 Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων (ºC) Ροή ξηραντικού αερίου (αυθ.μον.) Πίεση εκνεφωτικού αερίου(psi) ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ESI Πειράματα απόκρισης επιφάνειας 270 300 330 360 390 7 13 19 25 31 20 30 40 50 60 33

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ESI Πειράματα απόκρισης επιφάνειας Bέλτιστες τιμές για όλες τις ενώσεις: Απόσταση-Υ: 0,55 in, Πίεση εκνεφ. αερίου: 60 psi Οι DCA + DCPU έχουν τη χαμηλότερη ευαισθησία Διαφορετικά βέλτιστα Ροή ξηραντικού αερίου Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ESI Βελτιστοποίηση πολλαπλών αποκρίσεωνγια τη DCA και τη DCPU Ταυτόχρονη μεγιστοποίηση των δύο αποκρίσεων συνδυασμένες σε μία συνάρτηση επιθυμητού αποτελέσματος Βέλτιστες τιμές: Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων: 270 ºC Ροή ξηραντικού αερίου: 27 μονάδες 34

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Βελτιστοποίηση δυναμικού αποκορυφωτή [DCA + ACN + H] + [DCA + H] + Χωρίς εφαρμογή δυναμικού ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΙΟΝΤΙΣΜΟΥ ΠΡΟΔΡΟΜΩΝ ΕΝΩΣΕΩΝ Βελτιστοποίηση δυναμικού αποκορυφωτή [DCA + H] + [DCA + ACN + H] + Δυναμικό αποκορυφωτή: -10 V 35

Diuron SRM μετάπτωση 232,9 72,3 (Q) 46,5 (C) Ενέργεια Σύγκρουσης (V) 17 15 Diuron-d6 239,0 78,3 20 DCPMU DCPU DCA Irgarol M1 ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΠΤΩΣΕΩΝ SRM Πίεση σύγκρουσης: 1,6 mtorr 218,9 127,0 (Q) 161,9 (C) 205,0 127,1 (Q) 161,9 (C) 162,0 127,1 (Q) 109,1 (C) 254,0 197,9 (Q) 108,1 (C) 214,0 158,0 (Q) 68,3 (C) 28 14 26 13 19 30 18 29 16 36 ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΜΕΤΑΠΤΩΣΕΩΝ SRM Φάσμα μαζών προϊόντων ιόντων του diuron με ενέργεια σύγκρουσης 17 V 72.2 [Diuron NHC 6 H 3 Cl 2 ] + [Diuron + H] + Cl 232.8 O Cl H 3 C N C N H CH 3 46.5 [Diuron CONHC 6 H 3 Cl 2 ] + 36

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΜΕΝΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ESI(+) MS/MS ΣΥΝΘΗΚΕΣ ESI (+) Δυναμικό ESI: 4 ΚV Πίεση εκνεφωτικού αερίου: 60 psi Πίεση ξηραντικού αερίου: 27 μονάδες (8 L min -1 ) Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων: 270 C Θέση ακροσωληνίου (0,55 in, D) Δυναμικό αποκορυφωτή: -10 V Πίεση αερίου σύγκρουσης: 1,6 mtorr Χρόνος σάρωσης: 0,02 s Φίλτρο χρωματογραφίας: 10 s ΣΥΝΘΗΚΕΣ MS/MS Βελτιστοποίηση παραμέτρων ESI Εφαρμογή πολυπαραγοντικού πειραματικού σχεδιασμού Προσδιορισμός 11 NSAIDs σε ζωικά τρόφιμα με LC-ESI-MS/MS Z-Spray ESI, Quattro Premier XE Mass Spectrometer Πείραμα Ανίχνευσης Κρίσιμων Παραμέτρων (Screening Experiment) Full factorial experimental design: 2 5 + 1, 2 επίπεδα, 34 πειράματα Ένεση προτύπου διαλύματος σε κινητή φάση (FIA) Μετρούμενη τιμή: εμβαδόν κορυφής ιόντος [M-1] - Παράμετροι που μελετήθηκαν: Capillary Voltage (1-3KV) Extractor Voltage (0-10V) RF Lens (0-5 V) DesolvationGas Flow (500 900 L/h) Cone Gas Flow (0 300 L/h ) 37

Βελτιστοποίηση παραμέτρων ESI Εφαρμογή πολυπαραγοντικού πειραματικού σχεδιασμού Standardized Pareto Chart for Peak Area Standardized Pareto Chart for Peak Area B:Extractor Voltage C:RF Lens A:Capillary Voltage BC AB E:Cone Gas D:Dessolvation Gas CD BE AC CE BD DE AD AE PBZ + - B:Extractor Voltage C:RF Lens A:Capillary Voltage D:Dessolvation Gas BC E:Cone Gas BD AB AC CD BE CE AE AD+block DE TLF + - 0 5 10 15 20 25 30 Standardized effect 0 2 4 6 8 Standardized effect Standardized Pareto Chart for Peak Area Standardized Pareto Chart for Peak Area B:Extractor Voltage A:Capillary Voltage D:Dessolvation Gas C:RF Lens AB E:Cone Gas BD BC AC BE CD AE CE AD DE MFN 0 2 4 6 8 10 12 Standardized effect + - A:Capillary Voltage C:RF Lens D:Dessolvation Gas AC B:Extractor Voltage CD BC AD+block CE E:Cone Gas BD DE AE BE AB 0 1 2 3 4 Standardized effect Critical Factors : Extractor Voltage > RF Lens > Capillary Voltage > Desolvation Gas VDP + - Joint effects : Extractor Volt RF Lens > Extractor Volt Capillary Volt Βελτιστοποίηση παραμέτρων ESI Εφαρμογή πολυπαραγοντικού πειραματικού σχεδιασμού Πείραμα Επιφάνειας Απόκρισης (Response Surface Experiment) Central Composite Design: 2 3 + star point, rotatable, orthogonal, 23 πειράματα Μετρούμενη τιμή: εμβαδόν κορυφής ιόντος [M-1] - 38

Βελτιστοποίηση παραμέτρων ESI Εφαρμογή πολυπαραγοντικού πειραματικού σχεδιασμού Χάρτες Επιφάνειας Απόκρισης Contours of Estimated Response Surface - PBZ RF Lens Dessolvation Gas=712.5 0.69 0.59 0.49 0.39 0.29 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 Extractor Voltage Peak Area 58000.0 59600.0 61200.0 62800.0 64400.0 66000.0 67600.0 69200.0 70800.0 72400.0 74000.0 75600.0 RF Lens Contours of Estimated Response Surface - MFN Dessolvation Gas=713.0 0.69 0.59 0.49 0.39 0.29 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 Extractor Voltage Peak Area 87000.0 90000.0 93000.0 96000.0 99000.0 102000. 105000. 108000. 111000. 114000. 117000. 120000. Contours of Estimated Response Surface - VDP Contours of Estimated Response Surface - CRP RF Lens Dessolvation Gas=712.5 0.69 0.59 0.49 0.39 0.29 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 Extractor Voltage Peak Area 5100.0 5500.0 5900.0 6300.0 6700.0 7100.0 7500.0 7900.0 8300.0 8700.0 9100.0 9500.0 RF Lens Dessolvation Gas=713.0 0.69 0.59 0.49 0.39 0.29 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 Extractor Voltage Peak Area 10000.0 10400.0 10800.0 11200.0 11600.0 12000.0 12400.0 12800.0 13200.0 13600.0 14000.0 14400.0 Βελτιστοποίηση παραμέτρων ESI Εφαρμογή πολυπαραγοντικού πειραματικού σχεδιασμού Ο ταυτόχρονος προσδιορισμός όλων των εξεταζόμενων ουσιών προϋποθέτει ένα συμβιβασμό μεταξύ των βέλτιστων τιμών, και αυτό γίνεται εις βάρος των ενώσεων με τη μεγαλύτερη ευαισθησία. 39

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΥΓΡΟΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑΣ ΑPCI (+) DCPU + DCPMU + diuron scid [DCA+Η] + Q2 κοινά προϊόντα A: νερό, B: MeOH, C: ACN A:B:C min 55:10:35 0 40:10:50 3 4 55:10:35 4, 01 8 Χρωματογραφήματα SRM πρότυπου δ/τος 40 ng ml -1 DCA και 10 ng ml -1 για τις υπόλοιπες ενώσεις Πειραματικές παράμετροι: 1. Ταχύτητα ροής Κ.Φ.(0,1 1mL min -1 ) 2. Θερμοκρασία εξάτμισης (300 450 ºC) 3. Πίεση εκνεφωτικού αερίου (20 40 psi) 4. Ροή ξηραντικού αερίου (5 25 μονάδες, 1,5 7,5 L min -1 ) 5. Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων (150 350 ºC) 6. Ρεύμα εκκένωσης (3 8 μα) Πλήρης παραγοντικός σχεδιασμός : 2 6 + 2, 2 τμημάτων, 68 πειράματα Πρότυπο δ/μα μίγματος DCA diuron irgarol (1 3 μg ml -1 ) Συνθήκες FIA ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ APCI Καταγραφή σημάτων SIM Πειράματα διαλογής Μεταβλητές απόκρισης: Εμβαδά κορυφής [M+1] + 40

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ APCI Πειράματα διαλογής Επίδραση παραμέτρων στο σήμα της DCA διαφορετική από την επίδραση στα σήματα irgarol και diuron. Eξάρτηση από τη φύση της ουσίας. Κρίσιμες παραμέτροι για DCA: Ταχύτητα ροής Κ.Φ > Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων > Ροή ξηραντικού αερίου > Πίεση εκνεφωτικού αερίου. Η DCA απαιτεί πιο έντονες συνθήκες αποδιαλυτοποίησης σε σχέση με το irgarol και diuron. Συνδυασμένη επίδραση: Ταχύτητα ροής Κ.Φ Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ APCI Πειράματα πολλαπλών επιπέδων 41

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ APCI Πειράματα πολλαπλών επιπέδων 3.0E+04 2.4E+04 Ταχύτητα ροής Κ.Φ. Irgarol M1 S/N 1.8E+04 1.2E+04 6.0E+03 Diuron DCPMU DCPU 0.0E+00 0 100 200 300 400 500 600 Ταχύτητα ροής κινητής φάσης (μl/min) DCA Εξάρτηση από τη φύση της ένωσης Επιλογή ταχύτητας ροής : 150 μl min -1, εξαιτίας της χαμηλής ευαισθησίας της DCA ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ APCI Πειράματα πολλαπλών επιπέδων Θέση ακροσωληνίου (0,5 1,5 in): η DCA χρειάζεται μακρύτερη διαδρομή για να αποδιαλυτωθεί, να μεταφερθεί στην αέρια φάση και στη συνέχεια να ιοντιστεί με το ΕSI. Θερμοκρασία εξάτμισης, Πίεση εκνεφωτικού αερίου, Ταχύτητα ροής ξηραντικού αερίου ΒΕΛΤΙΣΤΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ APCI (+) Ρεύμα εκκένωσης: 3,5 μα Πίεση εκνεφωτικού αερίου: 40 psi Πίεση ξηραντικού αερίου: 30 μονάδες (9 L min -1 ) Θερμοκρασία εξάτμισης: 300 C Θερμοκρασία σωλήνα μεταφοράς ιόντων: 150 C Θέση ακροσωληνίου (1,5 in, C) Δυναμικό αποκορυφωτή: -10 V (τριαζίνες), -15V (DCA, DCPU) 42

ΜΕΛΕΤΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΜΗΤΡΑΣ: Διάταξη LC-MS ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΜΗΤΡΑΣ Συνεχής διοχέτευση πρότυπου μίγματος στην Κ.Φ. μετά τη στήλη με σύνδεσμο-t. Περιοχή καταστολής σήματος ESI: ίζημα μετά από SPE ESI: ίζημα χωρίς καθαρισμό APCI: ίζημα χωρίς καθαρισμό Χρωματογραφήματα SRM της DCA (162 > 127) 43

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΜΗΤΡΑΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΜΗΤΡΑΣ Trufelli et al., Mass Spectrometry Reviews, 2011, 30, 491 509 44

Χρωματογραφήματα SRM του irgarol με απεικόνιση με ράβδους για διαφορετικούς χρόνους σάρωσης 160000 140000 Επίδραση του χρόνου σάρωσης στο εμβαδό κορυφής των DCA, DCPMU και Μ1. Εμβαδόν κορυφής 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 10 20 40 Χρόνος σάρωσης (ms) M1 DCA DCPMU Χρωματογραφήματα SRM (214 > 158) του Μ1 συγκέντρωσης 0,1 ng ml-1 (Α) χωρίς εφαρμογή φίλτρου χρωματογραφίας εύρους κορυφής και (Β) με φίλτρο χρωματογραφίας εύρους κορυφής 10 s. Σημαντική βελτίωση LOD 45

ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ Θαλασσινό νερό νερό βρύσης 500 ml SPE μικροστήλες C18 (έκλουσημε MeOH) Εξάτμιση μέχρι 500 μl (N 2, 35 C) Προσθήκη 500 μl ACN/νερού (20:80) με 0,2% HCOOH Θαλασσινό ίζημα και λυοφιλιωμένο μύδι Εκχύλιση 0,2 g ξηρού ιζήματος ήλυοφιλιωμένου μυδιού με 1 ml ACN Υπέρηχοι (30 min) Φυγοκέντριση (2500 rpm, 10 min) Αραίωση 0,4 ml του εκχυλίσματος ACN με 0,2 ml 0,2% υδ. HCOOH ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΜΕΘΟΔΩΝ LC-ESI ESI-MS/MS Προσαρμογή δεδομένων εμβολιασμένων δειγμάτων στο γραμμικό μοντέλο με r 0,99. Μέσες ανακτήσεις: 70,8% 110% %RSD: 4,1 14 (N = 6) Επίπεδο εμβολιασμού 10 ng g -1 και 10 ng ml -1 vβελτίωση ορθότητας μεθόδων με χρήση των δευτεριωμένων εσωτερικών προτύπων LODs οργάνου: 0,02 0,33 ng ml -1 (LODs APCI: 0,3 4,9 ng ml -1 ) LODs ίζημα και μύδι : 0,6 3,5 ng g -1 LODs νερό: 1,3 1,8 ng L -1 46

ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΜΕΘΟΔΩΝ LC-ESI ESI-MS/MS C: Εμβαδόν κορυφής SRM μετάπτωσης ιόντος επιβεβαίωσης Q: Εμβαδόν κορυφής SRM μετάπτωσης ιόντος ποσοτικοποίησης (C/Q 100) SD (N = 6) Πρότυπο Θ.Νερό Νερό βρύσης Ίζημα Μύδι 1-10 ng ml -1 1 ngml -1 10 ng L -1 10 ng g -1 10 ng g -1 Irgarol 5,7 ± 0,4 5,60 ± 0,04 5,8 ± 0,3 5,3 ± 0,5 5,7 ± 0,6 M1 6,5 ± 0,7 6,6 ± 0,2 6,6 ± 0,2 7,0 ± 0,4 7,5 ± 0,9 Diuron 9,0 ± 1,5 9,9 ± 0,3 6,2 ± 1,4 6,7 ± 3,0 8,1 ± 3,0 DCPMU 76,0 ± 6,7 76,2 ± 1,8 76,3 ± 7,1 75,3 ± 12,4 74,0 ± 7,9 DCPU 41,1 ± 6,2 38,4 ± 0,9 35,6 ± 6,9 34,4 ± 8,7 45,6 ± 7,8 DCA 18,0 ± 0,8 19,2 ± 0,4 15,8 ± 2,6 15,9 ± 3,6 14,8 ± 3,5 Κριτήριο επιβεβαίωσης για άγνωστα δείγματα ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΕΘΟΔΟΥ LC-ESI ESI-MS/MS SRM χρωματογραφήματα μεταπτώσεων Q και C των ανιχνευθέντων ενώσεων σε θαλασσινό νερό 124 ng L -1 9,69 ng L -1 713 ng L -1 12,3 ng L -1 3,39 ng L -1 6,77 ng L -1 47

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΕΘΟΔΟΥ LC-ESI ESI-MS/MS SRM χρωματογραφήματα μεταπτώσεων Q και C των ανιχνευθέντων ενώσεων σε μύδι. 4,3 ng g -1 LOD = 1,9 ng g -1 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (1/2) Επιτυχής ιοντισμός DCA με ESI(+): παρουσία ACN και ΗCOOH, απαιτούνται έντονες συνθήκες αποδιαλύτωσης, και εφαρμογή δυναμικού αποκορυφωτή λόγω ενώσεων προσθήκης με μόριο ACN. Βέλτιστη τεχνική ιοντισμού για τριαζίνες, φαινυλουρίες και διχλωροανιλίνη είναι το ESI(+). Απαραίτητος υγροχρωματογραφικός διαχωρισμός: α) Μερική θραυσματοποίηση μητρικών ενώσεων στην πηγή ιοντισμού και β) κοινό m/z της DCPU και της ένωσης προσθήκης με ACN ισοτόπου της DCA και κοινού προϊόντος στις SRΜ μεταπτώσεις. 48

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ (2/2) DOE ESI και APCI : Eξάρτηση της επίδραση των παραμέτρων από τη φύση της ουσίας προς ιοντισμό. Ύπαρξη συνδυασμένων αλληλεπιδράσεων. Απαραίτητη εξετάση της επίδρασης των παραμέτρων για κάθε μία προσδιοριζόμενη ουσία ήγια κάθε ομάδα ουσιών με παρόμοια δομή στο συγκεκριμένο όργανο. ΙΣΟΤΟΠΙΚΑ ΕΠΙΣΗΜΑΣΜΕΝΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ ΩΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΣΤΙΣ ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΜΕ ΑΝΙΧΝΕΥΤΗ ΦΑΣΜΑΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΜΑΖΩΝ 49

Outline Μέθοδος εσωτερικού προτύπου Ισοτοπικά επισημασμένες ενώσεις ως εσωτερικά πρότυπα Παραδείγματα εκτίμησης αβεβαιότητας μετρήσεων με και χωρίς τη χρήση δευτεριωμένου εσωτερικού προτύπου σε τεχνικές MS ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΠΡΟΤΥΠΟΥ Προσθήκη μιας κατάλληλης ένωσης (εσωτερικό πρότυπο, IS) στα πρότυπα διαλύματα, τυφλά και δείγματα, αν είναι δυνατό από την αρχή της αναλυτικής πορείας Αναλυτικό σήμα: λόγος σήματος αναλύτη προς σήμα IS, RF=A analyte /A IS 50

ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΠΡΟΤΥΠΟΥ Αντιστάθμιση τυχαίων και συστηματικών σφαλμάτων Οργανολογική αστάθεια Επίδραση μήτρας και της αναλυτικής πορείας...αν γίνει σωστή επιλογή IS! ΜΕΘΟΔΟΣ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟΥ ΠΡΟΤΥΠΟΥ ΚΡΙΤHΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΙS: Σταθερή και διαθέσιμη ένωση Απουσία από το δείγμα Προσομοιάζει τις φυσικοχημικές ιδιότητες του αναλύτη Ł Παρόμοια ευαισθησία Ł Παρόμοιοι χρόνοι ανάσχεσης, αν έχουμε την απαραίτητη εκλεκτικότητα στο σύστημα ανίχνευσης 51

ΤΕΧΝΙΚΕΣ MS ΙΣΟΤΟΠΙΚΑ ΕΠΙΣΗΜΑΣΜΕΝΑ IS Αναλύτης και το ισοτοπικά επισημασμένο ανάλογο (IS) έχουν σχεδόν ίδιες φυσικοχημικές ιδιότητες Ίδιες απώλειες κατά την αναλυτική πορεία Ίδια χρωματογραφική συμπεριφορά Διαφοροποιούνται σημαντικά στο m/z που παρακολουθείται ΙΣΟΤΟΠΙΚΑ ΕΠΙΣΗΜΑΣΜΕΝΑ IS Δευτεριωμένα (αρκεί επισήμανση CD 3 ) Διαθέσιμα Πιο φθηνά ß Ασταθή σε πρωτικό περιβάλλον Επισημασμένα με 13 C ή 15 N(ήάλλα στοιχεία) Σταθερά ß Υψηλό κόστος 52

ΙΣΟΤΟΠΙΚΑ ΕΠΙΣΗΜΑΣΜΕΝΑ IS Bisphenol A (BPA) H O CH 3 C OH CH 3 ΒΡΑ BPA-d 16 BPA- 13 C 12 50 g fi 36Euro 50 mg fi 171 Euro 100 μg/ml fi 325 $ ΙΣΟΤΟΠΙΚΑ ΕΠΙΣΗΜΑΣΜΕΝΑ IS Σεμικαρβαζίδιο (SCA) NH 2 CONHNH 2 Τα 100 g fi 32 Euro Ισοτοπικά επισημασμένο SCA- 13 C- 15 N 2 NH 2 13 CO 15 NH 15 NH 2 Τα 10 mg fi 310 Euro 100 μg/ml fi 695 $ 53

ΑΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ΣΤΙΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ MS ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ IS ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1ο Προσδιορισμός ΒΡΑ σε γάλα με LC-ESI- MS με χρήση ως IS την ΒΡΑ-d 16 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2ο Προσδιορισμός Irgarol σε θαλάσσια ιζήματα με GC-EI-MS (ion trap) με χρήση ως IS την ατραζίνη-d 5 54

ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΒΡΑ ΣΕ ΓΑΛΑ Eμβολιασμός 1 g δείγματος με 100 μg Κg 1 BPA-d 16. Aραίωση με 9 ml MeOH-H 2 O (1/8 v/v) Eκχύλιση στερεάς φάσης με φυσίγγιο C18 Eξάτμιση εκχυλίσματος μέχρι ξηρού. Επαναδιάλυση σε 1 ml νερού Ανάλυση LC-ESI ESI-MS m/z = 227 m/z = 241 55

EΠΙΚΥΡΩΣΗ ΜΕΘΟΔΟΥ Εμβαδόνκορυφής BPA Λόγος RF Εξίσωση καμπύλης εμβολιασμένωνδειγμάτων γάλακτος ΑREA BPA = -15642 + 3644 C BPA F= -0,0412 + 0,0073 C BPA Εξίσωση καμπύλης αναφοράς πρότυπων διαλυμάτων ΑREA BPA = 19474 + 6291 C BPA F= 0,0008 + 0,0070 C BPA Λόγος κλίσεων 100 Ανάκτηση BPA Σχετική ανάκτηση BPA % R BPA 58% F 104% %R LOD μεθόδου 1,7 μg Kg -1 LOQ μεθόδου 5,1 μg Kg -1 ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Aβεβαιότητα Πηγές αβεβαιότητας : 1. Τυχαία σφάλματα ( RSD ΜΕΘΟ ΟΥ ) SD R 2. Συστηματικά σφάλματα ( RSDbias = ) R u ( C) 3. Καμπύλη αναφοράς ( ) C u ( m) 4. Μέτρηση μάζας ( ) m u ( V ) 5. Μέτρηση όγκου ( ) V u ( P) 6. Καθαρότητα πρότυπης ουσίας ( ) P 56

ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Συνδυασμένη σχετική αβεβαιότητα : u ([ BPA] [ BPA] ) 2 = RSD ΜΕΘ + RSD 2 bias u + C ( C) 2 u( m) 2 u( V ) 2 u( P) 2 + m + V + P % διευρυμένη σχετική αβεβαιότητα (Σ.Ε.. 95%, k = 2) 2 : ([ BPA] [ BPA] u ) U (%) = 2 100 ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Aβεβαιότητα - με χρήση εσωτερικού προτύπου 5 μg Kg -1 50 μg Kg -1 500 μg Kg -1 % διευρυμένη σχετική αβεβαιότητα (Σ.Ε. 95%, k=2) 57 27 12 Aβεβαιότητα χωρίς τη χρήση εσωτερικού προτύπου 5 μg Kg -1 50 μg Kg -1 500 μg Kg -1 % διευρυμένη σχετική αβεβαιότητα (Σ.Ε. 95%, k=2) 108 119 128 57

ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Aβεβαιότητα (50 μg g Kg -1 ) τυπική αβεβαιότητα (μg/kg) 25 20 15 10 5 0 καμπύλη πιστότητα ορθότητα όγκος μάζα καθαρότητα προτύπου πηγή αβεβαιότητας με εσωτερικό πρότυπο χωρίς εσωτερικό πρότυπο ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Έλεγχος καταλληλότητας συστήματος 1. Διαχρονική σταθερότητα αναλυτικού σήματος πρότυπου διαλύματος 100 μg g L -1 ( διάρκεια 2 μηνών ) AREA BPA AREA BPA-d 16 F C (μg L -1 ) %RSD 41,5 40,9 4,8 4,9 Σημαντική αναλυτικής προτύπου βελτίωση στην αναπαραγωγιμότητα της παραμέτρου με τη χρήση εσωτερικού 58

%RSD ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Έλεγχος καταλληλότητας συστήματος 2. Διαχρονική σταθερότητα χρόνου ανάσχεσης και σχετικού χρόνου ανάσχεσης πρότυπου διαλύματος 100 μg g L -1 (διάρκεια 2 μηνών) t R (BPA) 3,3 t R (BPA-d 16 ) 3,2 t R (BPA)/ t R (BPA-d 16 ) 0,2 Χρήση σχετικού χρόνου ανάσχεσης ως επιπρόσθετο στοιχείο επιβεβαίωσης της παρουσίας της BPA 59

ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ IRGAROL 1051 ΣΕ ΘΑΛΑΣΣΙΟ ΙΖΗΜΑ Eμβολιασμός 3 g δείγματος με 100 ng atrazine-d (IS) 5 Εκχύλιση με 40 ml H 2 O με μικροκύματα (ΜΑΕ) για 10 min στους 115 o C Eκχύλιση στερεάς φάσης με φυσίγγιο C18 Eξάτμιση εκχυλίσματος μέχρι ξηρού. Επαναδιάλυση σε 0,3 ml οξικό αιθυλεστέρα Ανάλυση GC- EI - ion trap MS Συμμετρικές τριαζίνες C 2 D 5 HN N NHCH(CH 3 ) 2 Ατραζίνη-d 5 N N (ΙS) (H 3 C) 3 C HN Cl N NH CH 3 S H 3 C N CH 3 NH CH 3 N N N N Irgarol 1051 S M1 NH 2 CH 3 60

ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Aβεβαιότητα - με χρήση εσωτερικού προτύπου % διευρυμένη σχετική αβεβαιότητα (Σ.Ε. 95%, k=2) Αποτέλεσμα 33 μg Kg -1 32 (33±11) μg Kg -1 Aβεβαιότητα χωρίς τη χρήση εσωτερικού προτύπου % διευρυμένη σχετική αβεβαιότητα (Σ.Ε. 95%, k=2) Αποτέλεσμα 33 μg Kg -1 74 (33±24) μg Kg -1 61

ΕΠΙΚΥΡΩΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ Aβεβαιότητα (33 μg g Kg -1 ) 14 12 με εσωτερικό πρότυπο χωρίς εσωτερικό πρότυπο τυπική αβεβαιότητα 10 8 6 4 2 0 καμπύλη πιστότητα ορθότητα όγκος μάζα πηγή αβεβαιότητας ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ Ανακτήσεις των ενώσεων R(%) από εμβολιασμένα δείγματα μπύρας και τα αντίστοιχα %RSD υπό συνθήκες επαναληψιμότητας. Συγκέντρωση εμβολιασμού: 8 ng ml -1 των αναλυτών και 30 ng ml -1 για τα δύο εσωτερικά πρότυπα R( %) (%RSD, N = 4) Ένωση Εμβαδόν κορυφής I ZAN I DHC ZON 104 (11) 106 (7,2) 97,8 (10) α- ZOL 87,4 (4,3) 92,9 (2,6) 84,5 (8,3) β-zol 68,6 (5,6) 74,7 (3,9) 67,7 (8,9) 8-PN 68,8 (8,8) 78,5 (2,0) 78,8 (8,9) Βελτίωση πιστότητας μεθόδου με τη ΖΑΝ 62

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ Καμπύλες βαθμονόμησης της ΖΟΝ σε διαφορετικά δείγματα μπύρας Εμβαδόν κορυφής Διακύμανση κλίσεων (φαινόμενο μήτρας) ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ Καμπύλες βαθμονόμησης της ΖΟΝ σε διαφορετικά δείγματα μπύρας Μείωση διακύμανσης κλίσεων με τη DHC Λόγος Ι DHC 63

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΠΡΟΤΥΠΩΝ Καμπύλες βαθμονόμησης της ΖΟΝ σε διαφορετικά δείγματα μπύρας Ακόμα μεγαλύτερη μείωση διακύμανσης κλίσεων με τη ΖΑΝ Λόγος Ι ZAN ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Αντισταθμίζονται σημαντικά τα συστηματικά και τυχαία σφάλματα κατά την εφαρμογή της μεθόδου και της μέτρησης Σταθερότητα σχετικής ανάσχεσης Σημαντική βελτίωση των μεθόδων MS 64

Χρήσιμοι ιστότοποι για MS American Society for Mass Spectrometry (ASMS) http://www.asms.org/ Γενική εισαγωγή στην τεχνική MS: http://www.asms.org/whatisms/index.html Εκπαιδευτικές πηγές: http://www.asms.org/whatisms/edu_resources.html University http://www.gcms.de/mass.html of Arizona Dept. of Chemistry: http://www.chem.arizona.edu/massspec/ http://www.bmss.org.uk/education.htm Michigan http://www.chromacademy.com/mass-spec-training.asp State University -Dept. of Chemistry: http://www.cem.msu.edu/~reusch/virtualtext/spectrpy/massspec/masspec1.htm Michigan State University -Dept. of Chemistry: Isotope http://www.cem.msu.edu/~reusch/virtualtext/spectrpy/massspec/masspec1.htm Pattern Calculator: http://www.shef.ac.uk/chemistry/chemputer/isotopes.html Isotope Pattern Calculator: http://winter.group.shef.ac.uk/chemputer/isotopes.html Συγγράμματα D.A. Skoog, F.J. Holler, T.A. Nieman «Αρχές της Ενόργανης Ανάλυσης», Μτφ. Μ.Ι. Καραγιάννης, Κ.Η. Ευσταθίου, Ν. Χανιωτάκης, Eκδόσεις Kωσταράκη, Αθήνα, 2002: Κεφ. 20, 27Δ-3 και 28Γ-6 (σελ.859) J. Throck Watson and O. David Sparkman Introduction to Mass Spectrometry: Instrumentation, Applications, and Strategies for Data Interpretation 4th Edition, John Wiley & Sons, 2007 Ε. De Hoffmann and V. Stroobant Mass Spectrometry, Principles and Applications 3 rd Edition, John Wiley & Sons, 2007 Κ. Downard Mass Spectrometry A Foundation Course 2 nd Edition, RSC, 2007 65

Σχήματα Τα σχήματα της παρουσίασης ήταν από τις παρακάτω πηγές: Ευγενική παραχώρηση σχημάτων από τον Prof. O. David Sparkman (από το βιβλίο του J. Throck Watson and O. David Sparkman Introduction to Mass Spectrometry, 4th Edition: Instrumentation, Applications, and Strategies for Data Interpretation John Wiley & Sons, 2007) D.A. Skoog, F.J. Holler, T.A. Nieman «Αρχές της Ενόργανης Ανάλυσης», Eκδόσεις Kωσταράκη, Αθήνα, 2002: Κεφ. 11 και 20 W. Henderson, J. S. McIndoe, Mass Spectrometry of Inorganic and Organometallic Compounds Wiley, 2005 Thermo Quantum TSQ Training course, 2007 CHROMacademy (http://www.chromacademy.com/mass-spec-training.asp) Ν. Μαραγκού, Διδακτορική Διατριβή, ΕΚΠΑ, 2010. ΕΥΧΑΡΙΣΤΩ ΠΟΛY ntho@chem.uoa.gr Trace Analysis and Mass Spectrometry Group http://trams.chem.uoa.gr 66