title: Dielektrisch behindertes Elektrospray
title: Charakterisierung und Optimierung
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Stark, Ann-Kathrin
Publisher: name: Technische Universität Dortmund
Year: 2012
Subjects: subject: Dielektrisch behindertes Elektrospray
subject: 660

description: ABSTRACT: When a liquid droplet is exposed to a strong electric field the droplet’s morphology is altered towards a shape which supports the release of small charged aerosols. That principle is used as an electrospray in analytical chemistry instruments to transfer charged molecules from the liquid to the gaseous phase. Electrospray represents the interface between liquid chromatography (LC) and mass spectrometry (MS). The main advantage of electrospray is the preservation of the mother ion. To establish a strong electric field for electrospray, the essential potential difference is applied between a liquid containing emitter tip and the mass spectrometer. In conventional electrospray, the applied potential to the liquid is generated via a direct electrical contact between the liquid and an electron donor or acceptor. Contrary to conventional electrospray, in dielectric barrier electrospray (DBE) the exchange of free charges between the liquid and the electron donor or acceptor is suppressed by the separating dielectric barrier. Instead, the potential in the liquid is achieved by charge displacement within a dielectric barrier. In order to develop a user-friendly DBE the wall of a fused silica capillary was used as the dielectric barrier. In the presented work, characterisation of the designed DBE was based on current measurements at the counter potential. By correlating current measurements with detected total ion currents (TIC) as well as mass spectra of reserpine, further information about the DBE process was obtained. Based on these results, DBE parameters were optimised to attain maximal absolute intensities. Finally, the comparison of TICs and mass spectra derived from conventional and dielectric barrier electrospray was used to provide further insights into DBE. -
description: ZUSAMMENFASSUNG: Befindet sich ein Flüssigkeitstropfen in einem starken elektrischen Feld, verändert dieser, aufgrund der auf ihn wirkenden Parameter, seinen Phänotyp. Diese Veränderung des Phänotyps unterstützt das Austreten von geladenen Aerosolen aus dem Flüssigkeitstropfen. In der instrumentellen analytischen Chemie wird dieses Prinzip als Elektrospray für die erfolgreiche Kombination von Flüssigkeitschromatographie (LC) und Massenspektrometrie (MS) ausgenutzt. Dabei werden vom Elektrospray ladungstragende Moleküle von der flüssigen Phase in die Gasphase überführt. Der entscheidende Vorteil bei der Verwendung des Elektrosprays in der Massenspektrometrie ist der Erhalt des ursprünglichen Moleküls. Um ein starkes elektrisches Feld zu erzeugen, wird bei einer herkömmlichen Elektrosprayquelle eine Potentialdifferenz zwischen einer Emitterspitze, in der sich die Flüssigkeit befindet, und dem Massenspektrometer angelegt. Hierbei ist die Flüssigkeit direkt mit einem Elektronenakzeptor oder -donator kontaktiert. Dagegen ist bei dem vorgestellten dielektrisch behinderten Elektrospray (DBE) der Transport von freien Ladungsträgern zwischen der Flüssigkeit und dem Elektronenakzeptor oder -donator durch die trennende dielektrische Barriere unterbrochen. Stattdessen wird das Potential in der Flüssigkeit durch eine Ladungsverschiebung innerhalb des Dielektrikums erzeugt. Für eine benutzerfreundliche Applikation wird die Wand einer Quarzglaskapillare als Dielektrikum verwendet. Grundlage für die Charakterisierung des entwickelten DBEs ist der detektierte Strom an dem Gegenpotential. Desweiteren erfolgt eine bestätigende und vertiefende Charakterisierung des DBEs durch die Interpretation der gemessenen Gesamtströme (Total Ion Current, TIC) und der Massenspektren von Reserpin. Basierend auf den Resultanten dieser Experimente wird die Parametereinstellung des DBEs geändert, um optimierte absolute Intensitäten zu erhalten. Schließlich gibt der Vergleich von detektierten TICs und Massenspektren, die mit einer herkömmlichen Elektrosprayquelle sowie eines DBEs erzeugt werden, weiteren Aufschluss über die spezifischen Eigenschaften des DBEs.