Kasutaja:Gvalgenberg/elektropihustusionisatsioon: erinevus redaktsioonide vahel

Elektropihustusionisastiooni allikas töötab atmosfääri rõhul. Analüüsitav [[lahus]] voolab (kiirusega 1–10 µl/min) läbi peenikese metallkapillaari, mille otsale on rakendatud kõrge pinge (tüüpiliselt 2–5 kV).<ref name="QAoMS">Irma Lavagnini, Franco Magno, Roberta Seraglia, Pietro Traldi. ''Quantitative Applications of Mass Spectrometry.2006</ref> Sageli lisatakse analüüsitavale lahusele lenduvaid [[hape|happeid]], [[alus]]eid või puhvreid, mis aitavad [[analüüt|analüüdi]] molekuli ioniseerida ([[protoneerimine|protoneerida]] või [[deprotoneerimine|deprotoneerida]]). [[Analüüt]] esineb lahuses seega teatud määrani [[ioon]]ina, kas positiivsena ehk [[katioon]]ina või negatiivsena ehk [[anioon]]ina. Vastavalt metallkapillaarile rakendatud elektrivälja suunale, koonduvad kapillaari otsas olevasse vedelikutilka kas positiivsed või negatiivsed ioonid. Laengute [[elektrostaatiline vastasmõju|elektrostaatiline tõukumine]] tilga pinnal tingib vedelikutilga kuju muutuse – moodustub nn. Taylori koonus.<ref>K.Downard. ''Mass spectrometry.A Foundation Course.2004</ref> Kui laengute elektrostaatiline tõukejõud on nii suur, et see ületab vedelikukoonust kooshoidva [[pindpinevus]]e, siis eralduvad vedelikukoonuse tipust omakorda väiksemad elektriliselt laetud tilgad, mis sisaldavad [[solvent]]i ja laengukandjaid. Seda protsessi nimetatakse [[kulon]]iliseks plahvatuseks, mida põhjustab laenguga molekulide omavahelised kulonilised tõukejõud. Selleks, et saada lahti üleliigsest [[solvent|solvendist]], juhitakse massispektromeetria (MS) poolt vastu kuumutatud [[inertgaas]]i, milleks kasutatakse enamasti [[lämmastik]]u (N₂). Selle tulemusena solvent aurustub tilga pinnalt, ning tilga [[ruumala]] väheneb, samal ajal suureneb aga laengutihedus tilgas, mis viib teatud kriitilise [[tihedus]]e juures uue kulonilise plahvatuseni. Sellise plahvatustekaskaadi tulemuseks on lõpuks solvendivabad ioonid, mis suunatakse elektrivälja abil massianalüsaatori poole, mis sorteerib ja eraldab [[ioon]]e nende massi ja laengu suhte järgi (m/z). <ref>http://www.mcponline.org/content/10/7/M111.009407.full#ref-4/ Kasutatud 05.10.2014</ref>

Sobiv elektropihustusionisastiooni allikas disainiti 1980. aastate keskel Fenn’iFenn grupi poolt. Hiljem seda modifitseeriti paljude erinevate gruppide poolt. Ionisastiooni allikasIonisastiooniallikas koosneb mitmest komponendist: ionisatsioonikamber, metallkapillaar, nebulisaator, [[elektrood]], ''spray shield'', ''end plate''. <ref name="Applied EMS" />

Elektropihustusionisatsiooni rakendusrakenduse ulatus on väga laialdane. Seda on kasutatud väga paljude erinevate ühendite klasside [[analüüs]]iks, kaasaarvatud sünteetilised orgaanilised ühendid, farmatseutilised ühendind (ravimid) ja nende [[metaboliit|metaboliidid]], looduslikud ühendid, keelatud ühendid (e. narkootilised ained), [[proteiin]]id, [[sahhariid]]id, [[nukleotiid]]id ja [[DNA]], [[lipiid]]id, [[polümeer]]id, anorgaanilised ja [[metallorgaanilised ühendid]], [[fullereen]]id, [[pindaktiivsed ained]] ja isegi isemoodustunud monokihid ja mitsellid.<ref name="Applied EMS">Birendar N. Pramanik, A.K. Ganguly, Michael L.Gross. ''Applied Electrospray Mass Spectrometry.Practical Spectroscopy Series Volume 32.2002</ref> Elektropihustusionisatsioon on võimalikuks teinud proovi tuvastavate meetodite, nagu vedelikkromatograafia, [[kapillaarelektroforees]]i, kapillaarse elektrokromatograafia, superkriitilise vedelikkromatograafia, [[geelkromatograafia]] ja teiste, ühendamise massispektromeetriaga.

Elektropihustusionisatsioon on üks võimalikest ionisatsiooniallikatest, millega saab omavahel ühendada vedelikkormatograafia ja massispektromeetria. Kui „tõeline elektropihustus“ toimub ainult madalate vedelike voolukiiruste korral, siis vedelikkromatograafia jaokspuhul lisatakse ionisatsioonikambrisse täiendavadgaasikanalid, pihustumistmis soodustavad gaasikanalidtäiendavat pihustumist. Tänapäevane ESI allikas suudab töötada [[eluent|eluendi]] voolukiirusega kuni 1–2 ml/min isegi kui optimaalne väärtus on 0,2–0,3 ml/min. <ref name="MassSpec">Edmond de Hoffmann and Vincent Stroobant.''Mass Spectrometry. Principles and Applications. Third Edition. 2007</ref>

Madalatel voolukiirustel töötavad elektropihustid toodavad tootsid palju väiksemaid esialgseid piisku, mis tagastagasid [[ionisatsioon]]i tõhususe täiustamise. 1993. aastal avastasid Gale ja Richard D. Smith, et märkimisväärse tundlikkuse kasvu võib saavutada madalamate voolukiiruste kasutamisega, (kuni 200 nl/min) kasutamisega. <ref>{{cite journal |author=Gale DC, Smith RD|title=Small Volume and Low Flow Rate Electrospray Ionization Mass Spectrometry for Aqueous Samples |journal=Rapid Commun. Mass Spectrom.|volume=7 |pages= 1017–1021 |year=1993 |doi=10.1002/rcm.1290071111}}</ref> 1994. aastal tulid kaks uurimisrühma välja terminiga mikroelektropihustus, kirjeldamaks elektropihusti madalaid voolukiirusi. Emmet ja Caprioli demonstreerisid parandatud sooritust kõrgvedelikkromatograafia-massispektromeetria (lühendatult HPLC-MS) analüüsis, kui elektropihusti töötas kiirustel 300–800 nl/min. Wilm ja Mann näitasid, et kapillaarne vool ~25 nl/min suudab alal hoida elektropihustit emitterite tipul, pannes kokkutekitades klaaskapillaaride kokkutõmbumist mõne mikromeetrini. <ref>{{cite journal |author=Wilm MS, Mann M|title=Electrospray and Taylor-Cone theory, Dole's beam of macromolecules at last? |journal=Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. |volume=136 |issue=2–3 |pages=167–180 |year=1994|doi=10.1016/0168-1176(94)04024-9|bibcode = 1994IJMSI.136..167W }}</ref> Viimane nimetati ümber nanoelektropihustuseks 1996. aastal. <ref>{{cite journal |author=Wilm M, Mann M |title=Analytical properties of the nanoelectrospray ion source |journal=Anal. Chem. |volume=68 |issue=1 |pages=1–8 |year=1996 |pmid=8779426 |doi=10.1021/ac9509519}}</ref><ref>{{Cite journal | author = Gibson et al. | journal = Mass Spectrometry Reviews | volume = 28 | issue = 6 | pages = 918–936 | doi = 10.1002/mas.20248 | year = 2009 | title = Nanoelectrospray emitters: Trends and perspective | last2 = Mugo | first2 = Samuel M. | last3 = Oleschuk | first3 = Richard D. | pmid = 19479726 }}</ref>

Külmpihustusionisatsioon on elektropihustuse liik, kus [[lahus]], mis sisaldab proovi, surutakse läbi väikese külma metallkapillaari (~10–80 °C) tugeva elektrivälja toimel, moodustades seejärel külma laengugaaerosooli, osakestemis koosneb laenguga [[aerosool]]iosakestest. Seda meetodit kasutatakse kergesti lagunevate molekulide ja [[retseptor]]-[[ligand]] [[interaktsioon]]ide korral, mida ei saa lähemalt uurida tavalise elektropihustusionisatsiooniga.<ref>http://www.rsc.org/publishing/journals/prospect/ontology.asp?id=CMO:0000483&MSID=b822311d/ Kasutatud 05.10.14 </ref>