ion suppressie

[Beaker]

Hallo forumleden,

Ik heb de laatste tijd de term ion suppressie voorbij horen komen, voornamelijk in combinatie met LC/MS/MS.

Wat is ion suppressie precies en hoe kan ik het zoveel mogelijk ontwijken? Heeft het met het extractievloeistof te maken of de eluenssamenstelling van de HPLC?

Hartelijk dank,

[Napoleon1981]

Ion surpressie (ook wel matrix effect genaamd) komt voor in Electro Spray ionization. Je protoneert in de positive mode basische compounds, waardoor ze geladen zijn. Dit is de basis.

De lading/protonen is echter gelimiteerd in je tip. Wanneer er dus meerdere compounds tegelijk elueren gaan deze de competitie met elkaar aan om de beperkte beschikbare lading. Compounds die in dit geval een betere base zijn zullen gemakkelijker het proton opnemen en deze dus weg kapen voor de andere compound. Het gevolg is dat de slechtere base dus niet ionizeert en niet meer zichtbaar is.

Het probleem hier is dus calibratie, je kunt niet zomaar even een calibratie lijn runnen uit een andere matrix, omdat je ionizatie graad anders is. Veel mensen die zichzelf mass spec experts noemen vinden LC een overbodige scheidingstechniek, de MS kan dat veel beter. Maargoed dan vergeten ze het matrix effect voor het gemak even . Dit begint nu beter bekend te worden, en er zijn wat wegen mogelijk om hier omheen te komen.....

[Beaker]

Dank voor de uitleg,

Nu is mijn volgende vraag; is het dan het beste om je calbratielijnen te maken in een vergelijkende matrix of volsta je met een standaardadditie?

Groeten

[Napoleon1981]

De mooiste methode vind ik het gebruik van isotoop gelabelde standaarden. Gebruik dan bij voorkeur de ¹³C gelabelde versie van je analiet. Deuterium gelabelde compounds kun je in sommige gevallen scheiden met een C18 HPLC kolom. Het werkt dan als zo: Je compounds, isotoop gelabelde standard en analiet elueren gelijk dus ondervinden dezelfde matrix effects, en je kunt dus relatief aan je standaard uitrekenen hoeveel er van je analiet aanwezig was.

Wat is jouw applicatie en hoe zit je matrix er uit?

[eric van der meulen]

Ion suppression is het verschijnsel dat de vorming van een ion -een coeluerende component bij ESI-LCMS- de detectie van je analiet onderdrukt. Dit kan o.a. de volgende oorzaken hebben:

verschil in concentratie - als de component die je wilt meten, coelueert met een zeer grote concentratie van een andere vebinding -uit de matrix?- dan treedt er competitie op, zelfs al is de ioniseerbaarheid -protonaffiniteit- van je matrixcomponent kleiner dan die van de component die je wil analyseren.

verschil in protonaffiniteit - ESI is een ionisatiemethode waarbij ionisatie plaatsvindt in de vloeistoffase op grond van protonaffiniteit. De verbindingen met de hoogste protonaffiniteit -de meest basische verbindingen- zullen de hoogste respons geven.

verschil in oppervlakteaffiniteit - verbindingen met een hogere oppervlakteaffiniteit dan de analiet zullen zich meer aan het oppervlak van de 'droplets' van de electrospray bevinden, waardoor ze sneller als vrije ionen vrij zullen komen.

Zie voor het mechanisme van electrospray ionisatie:

http://www.bama.ua.edu/~chem/seminars/stud...3/petch-sem.pdf

In grote lijnen sluit ik me aan bij Napoleon1981. Hij noemt het gebruik van C13 gelabelde standaarden. C13 gelabelde standaarden zijn altijd de beste interne standaarden, maar in de praktijk zijn die vaak niet beschikbaar. Bovendien verandert het gebruik van C13 gelabelde standaarden niets aan de detectiegrens: ook zo'n interne standaard is in gelijke mate als je analiet onderhevig aan competitie. De beste manier om dit probleem op te lossen is een selectieve monstervoorbereiding (LLE, SPE) of/en een heel goede chromatografie.........

[eric van der meulen]

Dank voor de uitleg,

Nu is mijn volgende vraag; is het dan het beste om je calbratielijnen te maken in een vergelijkende matrix of volsta je met een standaardadditie?

Groeten

Als regel maak je calibratielijnen altijd in een vergelijkbare matrix. Dit is ook logisch: je wil dat de calibratiemonsters een zo goed mogelijke representant zijn van de echte monsters: gelijke matrix, gelijke sample prep .... alles hetzelfde.

Standaard additie is een methode waarbij je een bekende hoeveelheid van je analiet toevoegt aan je echte monster, en op deze manier een calibratielijn maakt. Dit is natuurlijk de allebeste methode, omdat je matrix dan exact hetzelfde is als je monster: je matrix IS het monster. Dit betekent wel dat je van je monster voldoende beschikbaar moet hebben om zo'n calibratielijn te maken, en helaas komt dit in de praktijk -in ieder geval in mijn praktijk- maar heel weinig voor.......

[Fuzzwood]

Dan zou je het monster toch kunnen verdunnen? Of is het dan niet meer representatief?

[eric van der meulen]

Dan zou je het monster toch kunnen verdunnen? Of is het dan niet meer representatief?

Je zou het monster inderdaad kunnen verdunnen, als de concentratie, na vedunning, nog binnen de detectiegrans van je methode zou vallen. Dit is helemaal afhankelijk van je applicatiegebied: wil je unieke plasmasamples meten uit een klinische studie? Of gaat het om samples uit een chemisch productieproces, die in grote hoeveelheden beschikbaar zijn? Alles hangt af van de vooraf gestelde voorwaarden van je experiment.

[eric van der meulen]

Beste FsWd,

Ik denk dat we off-topic dreigen te gaan. De bedoeling was om een antworde te geven op de vraag van Beaker. Toch?

Ik wil graag off-topic gaan, maar dan niet hier........

[Beaker]

Hallo allen,

Allerseerst dank voor alle uitleg!!

Er zitten een paar addertjes onder het gras met deze bepaling. Ten eerste is de opwerkingsmogelijkheden van de matrix (paprika- en chilipoeder) zeer beperkt tov de te bepalen componenten, de natuurlijke kleurstoffen van de matrix zijn juist de boosdoeners. De componenten die we willen meten zijn de zgn AZO-dyes (sudan 1-4, orange 2, methanil yellow, auramine, p-nitroaniline ed.).

De extractie kan je doen met alleen ACN,MeOH of aceton. Echter als je ook maar iets aan water toevoegd slaat alles direct neer, vandaar dat de monster voorberwerking zo miniem is.

[/QUOTE]De mooiste methode vind ik het gebruik van isotoop gelabelde standaarden

We kunnen alleen aan 1 gelabelde standaard komen, welke is tevens al interne standaard wil gebruiken.

SPE, zou een optie kunnen zijn, maar daarmee kun je maar een aantal componenten echt goed scheiden en van de rest is de recovery erg laag (<40%).

Hierbij een beetje de gang van zaken omtrent de te verwachte ion suppressie.

In ieder geval dank voor jullie info!!!

Groeten

[Napoleon1981]

Je kunt natuurlijk verschillende SPE extracties met verschillende stationaire fasen uitvoeren voor de verschillende analieten.

Wanneer je echt heel veel last hebt van matrix effects kun je ook nanospray ionization proberen. Het is een techniek die in de proteomics gebruikt wordt, je sprayt kleinere druppels waarbij het doel is om 1 molecuul analiet per druppel te krijgen zodat de competitie om lading niet meer optreedt. Tevens spray je dan on axis ipv off axis in de MS wat resulteert in een grotere gevoeligheid (ongeveer een factor 100)

[eric van der meulen]

[QUOTE]Wanneer je echt heel veel last hebt van matrix effects kun je ook nanospray ionization proberen. Het is een techniek die in de proteomics gebruikt wordt, je sprayt kleinere druppels waarbij het doel is om 1 molecuul analiet per druppel te krijgen zodat de competitie om lading niet meer optreedt.

Dit is een heel goede suggestie. Ik denk hierbij aan toepassing van de Advion Triversa Nanomate. Met dit apparaat kun je fracties opvangen van chromatografische runs in bv. een MTP, en deze vervolgens via nanospray infuseren in de MS, zodat je minder last van supressie zou hebben (zegt men) en veel tijd zal hebben om diverse MS en MSMS en MSn experimenten te doen....

De vraag is alleen wel of Beaker al deze instrumenten tot zijn/haar beschikking heeft of kan krijgen....

Beste Beaker, kun je, voordat we met allerlei 'state of the art'-suggesties komen, ons vertellen welke apparatuur je tot je beschikking hebt voor de uitvoering van je experiment?

Eric

[eric van der meulen]

De componenten die we willen meten zijn de zgn AZO-dyes (sudan 1-4, orange 2, methanil yellow, auramine, p-nitroaniline ed.).

Als ik het me goed herinner zijn over AZO dyes al een aantal publicaties verschenen eind jaren tachtig..........zoek eens op auteurs Andries Bruins en Tom Covey............

[Napoleon1981]

Je kunt gewoon je flow splitten en een nanospray source installeren. Deze zijn niet zo kostbaar. Vaak gebruikt men gewoon een capilaire LC kolom met een laser getrokken tip er aan. Even je voltage aanbrengen en klaar. Wij wissellen de source regelmatig op de MS. Infusie uit een nanospray raad ik zeker niet aan!

[bteunissen]

SPE, zou een optie kunnen zijn, maar daarmee kun je maar een aantal componenten echt goed scheiden en van de rest is de recovery erg laag (<40%).

Ik zou niet te terughoudend zijn met SPE omdat je recovery <40% is. Wat belangrijk is is dat je recovery reproduceerbaar is. In dat geval kan je altijd terugrekenen naar je originele concentratie.

Het nadeel van een lage recoverie is echter dat je limit of detection slechter is dan bij een hoge recovery. Als je echter concentraties (ver) boven je LOD verwacht dan hoef je je daarom niet van SPE af te laten houden.