Способ идентификации органических соединений методом хромато-масс-спектрометрии

Изобретение относится к исследованию или анализу паров веществ путем измерения их физических свойств с использованием метода масс-спектрометрии и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов, в том числе в сочетании с методом хроматографии. Способ идентификации органических соединений на основе использования методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации. При этом для получения аналитической информации применен метод масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов и для установления структуры соединения используют совместно данные трех методов: газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов. После хроматографического разделения вещества ионизируются методом электронной ионизации с детектированием положительных ионов (ПИ) и/или ионизируются электронами, обладающими энергией от 0 до 15 эВ, с регистрацией отрицательных ионов. Затем по данным зарегистрированных масс-спектров определяют вероятную молекулярную массу, определяют брутто-формулы осколочных ионов и изотопных ионов, входящих в структуру молекул, сравнивают полученные результаты с данными библиотек: масс-спектров положительных ионов (NIST) и масс-спектров отрицательных ионов, содержащих более 100 масс-спектров исследованных соединений. Техническим результатом является повышение достоверности и надежности идентификации веществ, расширение функциональных возможностей масс-спектрометрического метода отрицательных ионов резонансного захвата электронов. 2 ил.

 

Способ идентификации органических соединений на основе совместного использования методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов (МС ОИ РЗЭ) заключается в том, что после хроматографического разделения вещества ионизируются методом электронной ионизации с детектированием положительных ионов (ПИ) и/или ионизируются электронами, обладающими энергией от 0 до 15 эВ, с регистрацией отрицательных ионов, и на основе взаимодополняющих полученных данных устанавливается состав исследуемой пробы и молекулярная структура индивидуальных соединений.

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов путем измерения их физических свойств с использованием метода масс-спектрометрии положительных ионов и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов.

Техническим результатом изобретения является повышение достоверности и надежности идентификации веществ в сложных многокомпонентных смесях, расширение функциональных возможностей масс-спектрометрического метода. На базе полученных результатов возможно появление программного продукта для автоматической идентификации органических соединений.

Высокая чувствительность, широкий диапазон исследуемых веществ, большой объем аналитической информации обеспечили современной масс-спектрометрии одно из ведущих мест среди физико-химических методов анализа. В сочетании с газовой или жидкостной хроматографией, осуществляющей разделение смеси на отдельные компоненты, масс-спектрометрия позволяет устанавливать структуру соединений и проводить количественный анализ.

Разнообразие методов ионизации: электронная ионизация, химическая ионизация, электроспрей и т.д., применяемые детекторы: квадрупольный, времяпролетный и др. обуславливает широчайший спектр применимости масс-спектрометрии.

Развитие и применение вычислительной техники, хорошая воспроизводимость спектров электронной ионизации позволили создать компьютерные библиотеки масс-спектров. Масс-спектральная библиотека NIST 2014, содержит 276248 спектров электронной ионизации для 242466 соединений.

При всех положительных сторонах методов газовой (жидкостной) хроматографии и масс-спектрометрии при идентификации органических соединений решение ряда аналитических задач требует применения дополнительных методов получения информации.

В качестве наиболее близкого аналога к настоящему изобретению можно назвать «Способ идентификации органических соединений на основе метода высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии» [Патент № RU 2469314 С2, приоритет от 10.02.2011 года. Интернет-ресурс: www1.fips.ru]. Основным недостатком данного способа является то, что получение аналитической информации о соединениях авторами возможно при наличии дополнительного оборудования для проведения «мягкой» химической ионизации, что требует дополнительных финансовых затрат и квалифицированных специалистов.

В результате исследований [Самохин А.С., Ревельский И.А. Интенсивность пика молекулярного иона в масс-спектрах электронной ионизации // МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ 9 (1)′ 2012, 58-60] было установлено, что только около 26% соединений обладают интенсивным пиком М (более 50% от интенсивности основного пика), а интенсивность пика М не превышает 1 или 5% от основного пика для порядка 24 или 37% соединений, соответственно, что затрудняет идентификацию неизвестных соединений.

В научном обзоре [Мазунов В.А., Щукин П.В., Хатымов Р.В., Муфтахов М.В. Масс-спектрометрия отрицательных ионов в режиме резонансного захвата электронов. Учебный обзор // МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ 3 (1)′ 2006, 11-32.] сделаны выводы о том то, что когда в масс-спектре положительных ионов отсутствует пик молекулярного иона, в масс-спектре ОИ регистрируется либо М-, либо (М-Н)-. Кроме того, МС ОИ РЗЭ более предпочтительна для соединений с положительной величиной сродства к электрону. Большое влияние на величину энергии сродства к электрону оказывает наличие таких функциональных групп, как CN, NO2, SH, PhO, ОН и др.

Таким образом, важным преимуществом метода МС ОИ РЗЭ является его способность к обнаружению молекулярных М- и/или псевдомолекулярных ионов (М-Н)- даже в случае отсутствия аналогичных пиков ионов М+ и (М-Н)+ в масс-спектрах положительных ионов. Отличительные особенности фрагментации отрицательных ионов предоставляют возможность получения дополнительных или даже превосходящих по информативности аналитических данных.

Метод масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов (или его аналоги) совершенствовался в нескольких научных центрах по всему миру. На протяжении нескольких десятилетий были продемонстрированы широкие возможности метода, в частности, для изучения геометрической и электронной структуры органических, металлоорганических соединений и атомных кластеров, установления целого ряда термохимических характеристик молекул и анионов, а также показана его ценность для аналитических исследований. В 1981 году в монографии В.И. Хвостенко [Хвостенко В.И. Масс-спектрометрия отрицательных ионов в органической химии, Наука, Москва, 1981] были сформулированы основные правила образования отрицательных ионов:

1. В масс-спектрах отрицательных ионов наблюдаются пики только таких ионов, соответствующие нейтральные частицы которых обладают положительной величиной сродства к электрону.

2. Диссоциация отрицательных молекулярных ионов с образованием осколочных ОИ осуществляется преимущественно простым разрывом связей, поскольку медленные перегруппировочные процессы маловероятны из-за конкуренции со стороны процесса выброса электрона.

3. Диссоциация происходит, в основном, по тем направлениям, которые обеспечивают сохранность узловых свойств (симметрии) волновых функций молекулярных орбиталей отрицательных молекулярных ионов.

Основные различия в закономерностях ионообразования положительно и отрицательно заряженных ионов заключаются в следующем. Положительные ионы образуются под воздействием ионизирующих электронов высокой энергии, превосходящей энергию ионизации молекулы 7-12 эВ. Наиболее интенсивное ионообразование достигается при энергиях 50-70 эВ, при которых, как правило, преимущественно образуются многочисленные фрагментные (в т.ч. перегруппировочные) положительно заряженные ионы низких масс до 100 Да, малоинформативные с точки зрения аналитики. Отрицательные же ионы образуются присоединением к молекулам электронов низких энергий от 0 до 15 эВ. Этой энергии недостаточно для протекания глубоких многостадийных фрагментационных процессов, вследствие чего масс-спектры отрицательных ионов малолинейчаты. Малолинейчатости масс-спектров способствуют также вышеупомянутые запреты по симметрии и по времени жизни молекулярных ионов относительно автоотщепления электрона. Как правило, фрагментация отрицательных ионов происходит простым разрывом одной-двух связей с образованием ионов в области масс, близких к молекулярным.

Препятствием для широкого применения метода МС ОИ РЗЭ долгое время оставалось отсутствие пригодной для этих целей масс-спектрометрической техники: возникала необходимость в специальном переоборудовании и усовершенствовании промышленно изготовленных громоздких магнитно-секторных масс-спектрометров, малопригодных для аналитических целей [Мазунов В.А., Хвостенко В.И. Работа с отрицательными ионами на промышленных масс-спектрометрах // Приборы и техника эксперимента, 1969. - №4. - С. 224-225. Муфтахов М.В., Васильев Ю.В., Назиров Э.Р., Мазунов В.А. Электронный монохроматор для источника отрицательных ионов масс-спектрометра МИ-1201 // Приборы и техника эксперимента, 1989. - №2. - С. 166-168]. Однако в настоящее время заложенная в современных коммерческих масс-спектрометрах функция работы в режиме регистрации отрицательных ионов и возможность регулирования энергии ионизирующих электронов открывает широкие перспективы для повсеместного применения этого редкого метода.

Нами предложено использовать возможности коммерческого газохроматографического комплекса для проведения анализа классическим способом в комбинации с методом МС ОИ РЗЭ. Для этого в настройках прибора устанавливается режим регистрации отрицательных ионов и вручную регулируется энергия ионизирующих электронов.

Для идентификации органических соединений оператором хромато-масс-спектрометрического комплекса последовательно проводятся анализы с регистрацией положительных ионов (как правило, при стандартной энергии ионизации 70 эВ) и затем ОИ при выбранных энергиях ионизации в диапазоне от 0 до 15 эВ.

Таким образом, используя один аналитический прибор, можно получать аналитическую информацию от трех разных физико-аналитических методов, взаимно дополняющих друг друга.

Хроматографический метод используется для разделения смеси веществ и установления индексов удерживания, помогающих в установлении структуры соединения. Установление структуры хроматографически выделенного соединения происходит в несколько этапов.

По зарегистрированному при стандартной энергии электронов (70 эВ) масс-спектру положительных ионов проводится идентификация структуры вещества. При этом выявляются пики ионов максимальной массы; по характерному изотопному распределению пиков устанавливается наличие в структуре вещества атомов хлора, брома, серы, кремния; по наличию характеристичных пиков фрагментных ионов (фиг. 1) и/или по характерной величине интервалов Δm/z между пиками делается вывод о наличии в структуре молекул определенных атомов или функциональных групп. Отдельным этапом является хромато-масс-спектрометрический анализ пробы в режиме регистрации ОИ при энергии электронов от 0-15 эВ, который может быть проведен как до, так и после обычного анализа в режиме ПИ. Идентификация по масс-спектру отрицательных ионов проводится по аналогичной схеме. По хроматограмме рассчитываются индексы удерживания соединения. На заключительном этапе проводится сравнительный анализ масс-спектров ПИ и ОИ: по наибольшему значению m/z наблюдаемых пиков делается вывод о молекулярной массе соединения, а по характеристичным пикам фрагментных ионов и их изотопному распределению устанавливается брутто-формула и присутствие тех или иных функциональных групп и их последовательность в структуре соединения. Таким образом, после сопоставления данных трех методов происходит установление структуры исследуемых соединений. В случае возникновения затруднений, делается повторный анализ в режиме МС ОИ РЗЭ при другой энергии электронов в диапазоне 0-15 эВ. Пики молекулярных ОИ, как правило, проявляются при энергии, близкой к 0 эВ.

Задача настоящего изобретения заключается в совершенствовании способа идентификации органических соединений на основе совместного использования методов газовой хроматографии, традиционной масс-спектрометрии положительных ионов и МС ОИ РЗЭ.

Решение поставленной задачи предполагает технический результат, заключающийся в повышении достоверности и объективности информации, расширении функциональных возможностей метода масс-спектрометрии.

Поставленная задача решается тем, что в способе идентификации органических соединений методом хромато-масс-спектрометрии на основе совместного использования методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии положительно заряженных ионов и масс-спектрометрии ОИ РЗЭ согласно предлагаемому решению после газохроматографического разделения происходит ионизация исследуемого соединения электронной ионизацией при энергиях электронов 70 эВ с регистрацией положительных ионов и ионизация электронами при энергии электронов от 0 до 15 эВ с регистрацией отрицательных ионов. По данным зарегистрированных масс-спектров определяют вероятную молярную массу, определяют брутто-формулы осколочных ионов и изотопных ионов, входящих в молекулу и сравнивают полученные результаты с данными библиотек: масс-спектров положительных ионов (NIST) и созданной авторами библиотеки масс-спектров отрицательных ионов, содержащей более 100 масс-спектров исследованных соединений.

Объектами настоящего исследования являются органические соединения, являющиеся физиологически активными веществами и их производные.

Отличительными признаками предполагаемого изобретения являются: применение метода МС ОИ РЗЭ для аналитических целей на коммерческом газохроматографическом масс-спектрометрическом комплексе; возможность получения аналитической информации от 3 методов на одном приборе, без дополнительных материальных затрат; совместная идентификация веществ по данным трех методов анализа: газовой хроматографии, масс-спектрометрии и МС ОИ РЗЭ; использование созданной авторами библиотеки масс-спектров ОИ исследованных соединений. Данные отличия являются существенными, так как известных технических решений, обладающими сходными признаками, не обнаружено.

Основными достоинствами предполагаемого изобретения являются: совместное использование данных трех методов анализа, полученных на одном приборе; расширение функциональных возможностей метода масс-спектрометрии ОИ РЗЭ. К дополнительным достоинствам можно отнести сокращение материальных затрат на аналитическое оборудование в аналитической лаборатории. Еще одним достоинством изобретения является возможность проведения структурно-аналитических исследований индивидуальных соединений двумя упомянутыми взаимодополяющими масс-спектрометрическими методами без использования хроматографа при наличии в конструкции масс-спектрометра системы прямого ввода образцов.

На первом этапе работы при идентификации органических соединений на основе совместного использования методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов был проведен анализ масс-спектров положительных ионов при энергии ионизации 70 эВ и отрицательных ионов при энергиях ионизации до 15 эВ. Были сделаны следующие выводы:

1. Направления фрагментации положительно и отрицательно заряженных ионов различны.

2. У большинства исследованных соединений совместным применением методов зарегистрированы пики молекулярных (псевдомолекулярных) ионов.

3. Для отрицательно заряженных ионов характерен разрыв одной (двух) связей с отщеплением алкильного радикала.

Фигура 2 показывает взаимодополнение аналитической информации, полученной методом масс-спектрометрии электронной ионизации и масс-спектрометрии ОИ РЗЭ.

Совместное применение методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии и МС ОИ РЗЭ на одном приборе позволяет повысить надежность и достоверность идентификации органических соединений и расширить функциональные возможности масс-спектрометрии.

Условия анализа: ГХ-МС комплекс Кристалл 5000.1 / DSQ Thermo Finnigan; слабополярная капиллярная колонка DB-5MS длиной 30 м, внутренним диаметром 0.25 мм, толщиной слоя неподвижной жидкой фазы 0.25 мкм; скорость газа-носителя (гелия) - 1.1 см3/мин; соотношение сброса в испарителе - 1:10; температура в испарителе - 250°С; температура интерфейса - 255°С; температура колонки - режим линейного программирования от 40°С до 250°С со скоростью 10°С/мин, с выдержкой 1 мин при начальной температуре и 8 минут при конечной температуре; объем пробы - 1 мкл; условия ионизации - электронный удар, энергия ионизации от 0-15 эВ при регистрации ОИ, 70 эВ при регистрации ПИ.

Способ идентификации органических соединений на основе использования методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации, отличающийся тем, что для получения аналитической информации применен метод масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов и для установления структуры соединения используют совместно данные трех методов: газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов, заключается в том, что после хроматографического разделения вещества ионизируются методом электронной ионизации с детектированием положительных ионов (ПИ) и/или ионизируются электронами, обладающими энергией от 0 до 15 эВ, с регистрацией отрицательных ионов; по данным зарегистрированных масс-спектров определяют вероятную молекулярную массу, определяют брутто-формулы осколочных ионов и изотопных ионов, входящих в структуру молекул, сравнивают полученные результаты с данными библиотек: масс-спектров положительных ионов (NIST) и масс-спектров отрицательных ионов, содержащих более 100 масс-спектров исследованных соединений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ион-дрейфовой и масс-спектрометрии и найдет широкое применение при решении аналитических задач органической и биоорганической химии, иммунологии, биотехнологии, криминалистики, протеомики, метаболомики, медицины, экологии и охраны окружающей среды.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии, а именно к источникам ионов с ионизацией при атмосферном давлении (фотоионизация, химическая ионизация при атмосферном давлении в коронном разряде и другие), и найдет широкое применение в масс-спектрометрии, спектрометрии подвижности ионов при решении задач органической и биоорганической химии, иммунологии, медицины, диагностики заболеваний, биохимических исследований, фармацевтике, токсикологии и экологии, проведении анализов в криминалистике и следового анализа наркотиков и их метаболитов.

Изобретение относится к области аналитической химии и касается способа определения амина в образце. Сущность способа заключается в контактировании образца, содержащего амин, с раствором соли, содержащей 2,2',2”,6,6',6”-гексаметокситритильный карбокатион, и последующем определении конъюгатов методами высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии.

Изобретение относится к высокочувствительному способу определения количества глицирризина, глицирретиновой кислоты и их фармакологически приемлемых солей, присутствующих в плазме крови человека.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к масс-спектрометрии, к способам осуществления дейтеро-водородного обмена в ионном источнике масс-спектрометра и может быть использовано для проведения структурного экспресс-анализа биомакромолекул.

Предлагаемое изобретение относится к области ион-дрейфовой и масс-спектрометрии и найдет широкое применение при решении аналитических задач органической и биоорганической химии, иммунологии, биотехнологии, криминалистике, протеомике, метаболомике и медицины, метабономики и посттрансляционной модификации.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к инструментальным оптическим методам анализа. .

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов путем определения их химических или физических свойств, конкретно путем разделения на составные части (компоненты) с использованием адсорбции и их масс-спектрометрического исследования.

Изобретение относится к области медицины, а точнее к клинической химии, в частности к способам оценки уровня содержания эндогенных стероидов в организме. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для анализа газов живого организма. .

Изобретение относится к области ион-дрейфовой и масс-спектрометрии и найдет широкое применение при решении аналитических задач органической и биоорганической химии, иммунологии, биотехнологии, криминалистике, протеомике, метаболомике при электрораспылении растворов исследуемых лабильных веществ. Устройство образования бескапельного ионного потока при электрораспылении анализируемых растворов в источниках ионов с атмосферным давлением выполнено в виде коаксиально расположенных капилляров. Внутренний металлический капилляр находится под потенциалом земли, по нему подается жидкостным насосом анализируемый раствор. На торце этого капилляра образуется мениск, с поверхности которого происходит образование ионного потока при электрораспылении. Коаксиальный зазор между капиллярами подключен к воздушному регулируемому откачивающему насосу. Напротив мениска расположен плоский противоэлектрод с отверстием в центре закрытый скользящей заслонкой, которые электрически соединены между собой и подключены к высоковольтному регулируемому источнику питания. Скользящая заслонка перекрывает попадание капель в анализатор ионного потока в начале процесса электрораспыления и при его завершении, когда процесс не стационарен. В варианте горизонтальной ориентации оси отверстия в противоэлектроде капилляр, в торце которого расположен мениск распыляемого раствора, устанавливается под углом к оси в горизонтальной плоскости для компенсации деформации симметрии конической формы мениска под воздействием силы тяжести. Технический результат - получение бескапельного ионного потока при электрораспылении анализируемых растворов в источниках ионов с атмосферным давлением при нормальных условиях, а следовательно, непрерывного стабильного распыления, устойчивой работы анализатора и стабильности регистрируемых спектров, уменьшение частоты обслуживания устройства транспортировки ионного потока в анализатор для его чистки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ион-дрейфовой и масс-спектрометрии и найдет широкое применение при решении аналитических задач в органической и биоорганической химии, иммунологии, биотехнологии, криминалистике, протеомике при исследовании лабильных веществ с использованием метода «электроспрей». Устройство стабильного электрораспыления при атмосферном давлении растворов веществ для источников ионов выполнено в виде металлического капилляра, по которому подается раствор. На торце этого капилляра образуется мениск жидкости, из которого происходит эмиссия заряженных частиц под воздействием электрического напряжения подаваемого на противоэлектрод. Снаружи металлического капилляра устанавливается коаксиальная насадка из химически стойкого, не-смачиваемого, непористого диэлектрика. Торец насадки со стороны мениска имеет форму усеченного конуса с диаметром сечения и внутренним каналом, равным двум диаметрам капилляра, на котором расположен мениск. Внутренний канал расположен по оси прямого усеченного конуса и имеет переменное сечение, длина внутреннего канала в его узкой части равна диаметру сечения конуса и составляет пять его диаметров. Внутренний канал в его широкой части имеет диаметр много больше диаметра в его узкой части. Вершина конуса имеет угол не более 90 градусов. Плоский противоэлектрод электрически присоединен к высоковольтному источнику питания, а металлический капилляр заземлен. Коаксиальный зазор между капилляром и насадкой подключен к воздушному откачивающему насосу для устранения излишков нераспыленного раствора вместе с лабораторным воздухом. Технический результат - увеличение времени режима стабильного электрораспыления при атмосферном давлении растворов веществ для источников ионов, уменьшение шумов в регистрируемых спектрах, отсутствие ложных пиков в спектрах из-за электрохимической эрозии, повышение электрической прочности узла электрораспыления на пробои. 4 ил.

Изобретение относится к области медицины, в частности к способу получения стандартного образца сульфатного скипидара. Способ получения стандартного образца сульфатного скипидара, включающий отбор пробы воды, двукратную экстракцию сульфатного скипидара диэтиловым эфиром, эфирные вытяжки, полученные после экстракций, объединяют, колбу, в которой экстрагировали образцы воды, промывают диэтиловым эфиром и присоединяют полученную вытяжку к вытяжкам, полученным ранее, собранные эфирные вытяжки промывают дистиллированной водой, затем полученный эфирный слой отделяют от воды и осуществляют его сушку сульфатом натрия, после чего отгоняют диэтиловый эфир из полученного сульфатного скипидара и готовят стандартный раствор путем внесения 0,00005-0,0001 грамм сульфатного скипидара в виалу на 1,5 мл, разбавляют хлористым метиленом до метки и определяют содержание компонентов сульфатного скипидара методом хромато-масс-спектрометрии. Вышеописанный способ позволяет получить стандартный образец сульфатного скипидара. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов, в том числе фосфорорганических веществ (ФОВ), путем определения их химических или физических свойств, а именно путем разделения образцов материалов на составные части с использованием адсорбции, абсорбции, хроматографии и масс-спектрометрии, а более конкретно к способам идентификации и количественного определения фосфорорганических веществ методами хромато-масс-спектрометрии. Способ бесстандартной оценки количества фосфорорганического вещества в пробе заключается в подготовке анализируемой пробы, вводе подготовленной пробы в испаритель хроматографа, разделении пробы в хроматографической капиллярной колонке, регистрации сигнала масс-спектрометрического детектора и установлении градуировочной зависимости. Причем при установлении градуировочной зависимости определяют зависимость масс-спектральной характеристики детектора с цилиндрической ионной ловушкой от массы анализируемого фосфорорганического вещества. Далее выделяют диапазоны массы для характеристичных ионов с массовыми числами, равными [М+1]+ и [2М+1]+, где М - молекулярная масса вещества, а также для иона, являющегося характеристичным ионом для анализируемого фосфорорганического вещества при использовании ионизации электронным ударом. Затем в каждом диапазоне масс устанавливают корреляционные зависимости изменения интенсивности нехарактеристичных ионов данного диапазона масс от массы. Далее оценивают количество вещества в пробе, используя установленные корреляционные зависимости. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей мобильного хромато-масс-спектрометра и повышение уровня безопасности проведения процесса анализа за счет снижения риска поражения персонала химической лаборатории фосфорорганическими отравляющими веществами при проведении градуировки детектора. 2 табл., 5 ил.
Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Способ позволяет получать непрерывный стабильный поток заряженных частиц электрораспылением для больших объемных скоростей растворов анализируемых веществ, без образования крупных капель в начале электрораспыления новой пробы, что существенно упрощает процесс получения непрерывного стабильного и монодисперсного потока заряженных частиц в широком диапазоне объемных скоростей потоков распыляемой жидкости и соответственно стабильный ионный ток анализируемых веществ, поступающих в анализатор, а также долговременную работу источника без разборки и чистки. Особенностями способа являются введение жидкой пробы в область распыления без прерывания потока элюента и осушение откачиваемой парогазовой смести излишков нераспыленного элюента и газа. Режим непрерывной стабильной эмиссии заряженных частиц (ионный ток) существует сколь угодно долго только при условии, что каждая подаваемая в область распыления проба не приводит к разрыву потока жидкости. Так же на непрерывный стабильный режим эмиссии заряженных частиц влияет долговременная стабильная откачка парогазовой смеси из области распыления, что довольно легко достигается осушением парогазовой смеси от элюента. При этом регулируемые параметры распыления - величина электрического напряжения, подаваемого на противоэлектрод, и поток отбираемого газа из коаксиального канала между капиллярами после настройки на стабильный режим не изменятся во все время работы источника ионов при неразрывной подаче жидкой пробы в область электрораспыления. Техническим результатом является возможность получения непрерывного долговременного стабильного тока заряженных частиц электрораспылением в широком диапазоне объемных скоростей растворов анализируемых веществ при нормальных условиях при последовательном вводе пробы в область распыления и соответственно стабильного ионного тока анализируемых веществ, поступающих в анализатор.

Изобретение относится к токсикологии, а именно к способу определения 3-метоксигидроксибензола в биологических материалах. Для этого образцы, содержащие 3-метоксигидроксибензол, трижды экстрагируют метилацетатом в течение 45 мин. Объединенные экстракты обрабатывают раствором KOH в этаноле, а затем удаляют растворитель испарением при 18-22°С. Остаток неоднократно обрабатывают ацетоном, содержащим НСl в избытке по отношению к щелочи в остатке. Подкисленные ацетоновые экстракты объединяют, обрабатывают водным раствором NaOH для создания избытка щелочной среды и удаляют ацетон в токе воздуха при температуре 18-22°С. Водно-щелочной раствор разбавляют водой, подкисляют до рН 2-3 24% НСl, экстрагируют диэтиловым эфиром и насыщают Na2SO4 для удаления остатков воды. Экстракт упаривают в токе воздуха при температуре 18-22°С и хроматографируют на макроколонке с силикагелем КСС 3 80/120 мкм. Смесь элюируют смесью гексан-диоксан-пропанол-2 в соотношении 20:5:1 по объему. Фракции элюата, содержащие анализируемое вещество, объединяют и концентрируют до 10 мл. Полученный остаток защелачивают раствором NaOH с рН 12-13, а затем подкисляют 24% НСl до рН 2-3, а затем экстрагируют дихлорметаном и насыщают Na2SO4 для удаления остатков воды. Дихлорметановый экстракт обрабатывают N-метил-N-триметилсилил-трифторацетамидом, 20 минут, 60°С для получения триметилсилильного производного 3-метоксигидроксибензола. Определение проводят методом хромато-масс-спектрометрии. Для разделения используют капиллярную колонку (L=25 м d= 0,2 мм), неподвижной фазой 5%-фенил-метилполисилоксан в токе гелия 0,6 мл/мин. Начальная температура термостата колонки составляет 70°С и выдерживается в течение 3 мин, в дальнейшем температура программируется от 70°С до 290°С со скоростью изменения 20°С в мин, конечная температура колонки выдерживается 10 мин. Температура инжектора составляет 250°С, температура интерфейса детектора - 300°С. Для регистрации сигнала используют масс-селективный детектор в режиме электронного удара ионизирующим пучком электронов 70 эВ. Количество триметилсилильного производного 3-метоксигидроксибензола вычисляют, используя предварительно построенный калибровочный график при сравнении площадей пиков. Изобретение обеспечивает повышение чувствительности метода и может быть использовано на санэпидстанциях, в химико-токсикологических, экспертно-криминалистических и ветеринарных лабораториях. 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области масс-спектрометрии. Способ образования бескапельного непрерывного стабильного ионного потока при электрораспылении растворов анализируемых веществ в источниках ионов с атмосферным давлением характеризуется отсутствием образования капель в начале процесса электрораспыления, что существенно упрощает процесс получения непрерывного стабильного и монодисперсного потока заряженных частиц в широком диапазоне объемных скоростей потоков распыляемой жидкости и, соответственно, стабильным ионным током анализируемых веществ, поступающих в анализатор, а также долговременной работой источника ионов без разборки и чистки. Особенностями способа являются: наличие сплошной управляемой скользящей задвижки из проводящего материала, соединенной с противоэлектродом электрически, при этом противоэлектрод в исходном состоянии закрыт задвижкой. Кроме того, величина потока газа, прокачиваемого через коаксиальный канал перед началом процесса электрораспыления, устанавливается больше необходимого для получения стабильного бескапельного потока ионов. При горизонтальной ориентации оси входа в анализатор ионов мениск, с вершины которого происходит эмиссия заряженных частиц в режиме бескапельного непрерывного стабильного ионного потока, устанавливается под углом к горизонтальной плоскости на оси входа в анализатор ионов. Техническим результатом является возможность образования бескапельного непрерывного стабильного ионного потока при электрораспылении растворов анализируемых веществ в источниках ионов с атмосферным давлением при нормальных условиях в момент начала и окончания процесса распыления раствора с учетом деформации формы жидкого мениска под воздействием силы тяжести. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов путем определения их химических или физических свойств и может быть использовано для хромато-масс-спектрометрической идентификации контролируемых токсичных химикатов в сложных смесях в рамках мероприятий по выполнению Конвенции о запрещении производства, накопления и применения химического оружия, а также его уничтожении. Способ идентификации на основе метода масс-спектрометрии заключается в том, что на первом этапе из полного масс-спектра электронной ионизации происходит определение характеристической составляющей масс-спектра нейтральной молекулы НХ (характеристического субспектра) исследуемого соединения и его структуры с установлением полной структуры 2-диалкил-аминоэтиловой группы. Далее проводят анализ с регистрацией отрицательно заряженных ионов при энергии ионизации 4 эВ. К наибольшему по интенсивности пику в масс-спектре отрицательно заряженных ионов прибавляют массу выделенной 2-диалкил-аминоэтиловой группы и устанавливают молекулярную массу соединения. Далее из молекулярной массы вычитают массу максимального (по массовому числу) пика масс-спектра отрицательно заряженных ионов, устанавливая, таким образом, массу и строение О-алкильного радикала. В последнюю очередь устанавливается масса алкильного радикала путем вычитания из характерного иона, установленного по масс-спектру положительно заряженных ионов, массы О-алкильного радикала и фосфонотиолятной группы (PO2S). Технический результат – повышение достоверности идентификации соединений ряда О-алкил (Н или <С10, включая циклоалкилы) S-2-диалкил (Me, Et, n-Pr или i-Pr)-аминоэтил алкил (Me, Et, n-Pr или i-Pr) фосфонотиолятов в сложных смесях, расширение функциональных возможностей масс-спектрометрического метода. На базе полученных результатов возможно появление программного продукта для автоматической идентификации указанной группы соединений. 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам установления географического региона произрастания кофейных зерен на основе определения изотопного состава углерода хлорогеновой кислоты и кофеина, выделенных из образцов обжаренных кофейных зерен. Способ определения географического региона произрастания кофейных зерен заключается в том, что из образцов обжаренных кофейных зерен выделяют кофеин и хлорогеновую кислоту, определяют изотопный состав углерода выделенных компонентов методом газовой хроматографии в сочетании с изотопной масс-спектрометрией, полученные значения представляют в двумерной системе координат (δ13С кофеина от δ13С хлорогеновой кислоты) и определяют регион произрастания путем сопоставления с предварительно полученными областями значений, характеризующими Африку, Южную и Центральную Америку. Задачей данного изобретения является разработка относительно простого способа, позволяющего достоверно определять регион произрастания кофейных зерен при сокращении продолжительности анализа. 3 табл., 2 пр., 2 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, и касается способа ранней диагностики наследственной тирозинемии 1 типа (HT1). Сущность способа заключается в том, что детям первых 3-х месяцев жизни, у которых имеет место сочетание симптомокомплекса, состоящего из лихорадки неясного генеза, отеков, желтухи и диспепсического синдрома, а у детей в возрасте 4 месяцев и старше - гепато- или гепатоспленомегалии и клинических проявлений острого рахита, проводят исследование крови с оценкой уровня гемоглобина и количества эритроцитов, количества тромбоцитов, уровня АЛТ, ACT, билирубина и его фракций, уровня щелочной фосфатазы, кальция, фосфора, АФП, коагулограммы. В случае выявления анемии, тромбоцитопении, при повышенном уровне АЛТ, ACT, билирубина, АФП и лабораторных признаков острого рахита проводят исследование уровня тирозина в крови методом тандемной масс-спектрометрии и исследование на сукцинилацетон в крови и моче. В случае выявления повышенного уровня тирозина, а также повышении уровня сукцинилацетона в крови выше 2 ммоль/л и более 2 ммоль/л креатинина в моче проводят генетическое исследование на мутации в гене FAH. Использование способа позволяет с высокой точностью диагностировать HT1 на ранних стадиях. 7 ил., 1 пр.

Изобретение относится к исследованию или анализу паров веществ путем измерения их физических свойств с использованием метода масс-спектрометрии и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов, в том числе в сочетании с методом хроматографии. Способ идентификации органических соединений на основе использования методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации. При этом для получения аналитической информации применен метод масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов и для установления структуры соединения используют совместно данные трех методов: газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов. После хроматографического разделения вещества ионизируются методом электронной ионизации с детектированием положительных ионов иили ионизируются электронами, обладающими энергией от 0 до 15 эВ, с регистрацией отрицательных ионов. Затем по данным зарегистрированных масс-спектров определяют вероятную молекулярную массу, определяют брутто-формулы осколочных ионов и изотопных ионов, входящих в структуру молекул, сравнивают полученные результаты с данными библиотек: масс-спектров положительных ионов и масс-спектров отрицательных ионов, содержащих более 100 масс-спектров исследованных соединений. Техническим результатом является повышение достоверности и надежности идентификации веществ, расширение функциональных возможностей масс-спектрометрического метода отрицательных ионов резонансного захвата электронов. 2 ил.

Наверх