第三章 實驗方法
3.4 加速揮發游離法
動力學法實驗以傳統電噴灑游離源執行時,分析物與參考物處 於同一個樣品液之中,無可避免的,樣品液中的基質可能會抑制分析 物的游離效率,而無法有較低的偵測極限。因此我們以加速揮發游離 法,嘗詴降低基質的干擾以達到降低偵測極限的目的。原有電噴灑游 離源,操作時樣品液的氣化與游離皆在圖 3-4 的 B 處 ESI 進行。我們 改以加速揮發電噴灑游離法操作時,溶液則在圖 3-4 中 A 處揮發,並 隨著原來電噴灑游離源所使用的霧化氣體 N2 進入電噴灑游離源腔
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體。圖 3-4 中 B 處則是傳統的電噴灑游離針頭,其中的電噴灑游離溶 液可來自注射針幫浦 (B1)或 HPLC (B2)。
我們計畫將動力學法研究中所需的分析物與參考物,分別或同時
圖 3-4 本研究所用加速揮發游離法裝置示意圖
置於 A、B1、B2 處進行融合液滴電噴灑游離,以及改變 A 處樣品瓶 的幾何結構,探討獲取最佳偵測極限的條件。所得結果將可以提供未 來發展以動力學法進行有機反應線上即時分析之用。
本研究所提出的加速揮發游離法與 2002 年 Shiea 等人提出的融
合液滴法 7相異之處在於 Shiea 等人利用融合概念使溶液與適當的溶 劑分子進行融合反應,使欲分析的分析物可順利融合入液滴進行偵 測;而本研究所提出的加速揮發游離法主要藉由分析物以氮氣吹送方 式形成氣體分子,再與溶劑提供的離子進行離子-分子分應,由 AVAI 搭配 APCI 使用時不需外加溶劑分子,只需開啟 APCI 游離源的 corona
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discharge 即可偵測可證明之,此部分將於 4.2.2 節詳細說明。
3.4.2 分析物與參考物的進樣方式
執行加速揮發游離法時,將現有的電噴灑游離源加以改裝,在 原先通入 N2 作為去溶劑(desolvation)或霧化(nebulization)的管路中插 入一個容量 20 mL 左右的透明玻璃瓶(圖 3-4)。電噴灑游離所需的溶 液可由 HPLC 或注射針幫浦注入,但是最後皆是以相同的界面(圖 3-4 B)進入電噴灑游離源進行游離。置放分析物與參考物的方式可分為以 下幾種: (1)分析物與參考物混合液放在樣品瓶中以 N2吹送,電噴灑游 離源則只注入溶劑以提供帶電液滴;(2)分析物放在樣品瓶中以 N2吹 送,參考物溶液則以 HPLC 注射閥或注射針幫浦注入電噴灑游離源;
(3) 參考物放在樣品瓶中以 N2吹送,分析物溶液則以 HPLC 注射閥或 注射針幫浦注入電噴灑游離源;(4)分析物與參考物混合液以 HPLC 注射閥或注射針幫浦注入電噴灑游離源進行傳統的電噴灑游離。
2-methylpyridine 和 piperazine 分別為本實驗採用的分析物和參考物,
此外導入電噴灑游離源的溶液中會添加 0.1% CH3COOH 以提高電噴 灑游離效率。
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圖 3-5 研究所用融合液滴電噴灑游離法裝置全圖(A);水平式樣品瓶 (B);垂直式樣品瓶(C)
3.4.3 揮發液表面積
本研究所用的融合液滴電噴灑游離法是借助流動的 N2,將樣品瓶 中可揮發的成分帶入電噴灑游離源腔體進行游離。然而單位時間內可 被帶入的揮發物質應與 N2與樣品液的接觸面積相關,過小的接觸面 積不足以將足夠的分析物帶入腔體進行游離,但過大的接觸面則可能 會使樣品於短時間內耗盡。因此我們設計了兩種不同接觸面積的樣品 裝置,以探討接觸面積與質子化二聚離子強度之關係。所用的樣品瓶 可分為接觸面積較大的水平式(圖 3-5B)和接觸面積較小的垂直式(圖 3-5C)。
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