Name: Análise Química de Frações Acomodadas em Água de Derramamentos de Petróleo Bruto Usando TIMS-FT-ICR MS (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 17 s
Description: Aprenda a preparar e analisar frações acomodadas em água de petróleo bruto usando TIMS-FT-ICR MS. Este método permite caracterizar milhares de componentes moleculares com alta resolução e precisão sub-ppm.

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Este trabalho foi apoiado pelo Instituto Nacional de Saúde (Grant No. R00GM106414 para FFL). Gostaríamos de reconhecer a facilidade avançada Espectrometria de Massa da Universidade Internacional da Flórida para o seu apoio.

1. Preparação das frações acomodados em água de baixa energia (LEWAF) <ol><li> Limpos 2-L frascos de aspiração por enxaguamento das garrafas com cloreto de metileno, a fim de remover quaisquer contaminantes potenciais. </li><li> Encher frascos com 50 ml de cloreto de metileno, fechá-los, e agita-se durante 30 s. Escorra-os em recipiente adequado de lixo. Repetir para um total de três lavagens. </li><li> Usar um frasco de aspiração para a exposição a irradiação e a outra garrafa como uma amostra de controlo (executar conjuntos duplicados de cada um, se possível). </li><li> Prepare a água do mar artificial através da mistura de 35 g de mistura de sal do mar por 1 L de água utilizada para uma salinidade final das 33 partes por mil. Filtra-se a solução sob pouca ou nenhuma pressão negativa para impedir a perda de compostos voláteis usando um aparelho de filtragem equipado com um filtro de tamanho de poro de 0,45 um ou menor. </li><li> Encher os frascos de aspiração com a água do mar artificial, deixando cerca de 20%, ou 400 ml, do espaço de cabeça. </li&gt; <li> Adicionar o óleo em bruto para a água do mar pré-medida usando uma seringa à prova de gás, a uma concentração nominal de 1 g de óleo / L. NOTA: Mais óleos viscosos devem ser entregues em peso. </li><li> Após a adição do óleo, misturar as soluções durante 24 h no escuro (ou cobrindo as garrafas de aspiração com folha de alumínio), utilizando uma placa de agitação operado a baixa velocidade sem a geração de um vórtice (aproximadamente 100 rpm) a fim de permitir todos os componentes solúveis em água de ir para a solução e para evitar a inclusão de partículas de óleo. </li></ol> 2. LEWAF Photo-irradiação, recolha de amostras, e Manuseio <ol><li> Prepare dois conjuntos de garrafas para cada experimento irradiação foto. </li><li> Cobrir um conjunto de frascos de aspiração com folha de alumínio; este será o controle escuro. </li><li> Colocar os frascos de aspirador em conjunto um banho de água de temperatura controlada para manter as garrafas aspirador a uma temperatura de 25 ° C no interior do irradiador equipado Wi solaresth uma lâmpada de arco de xenon 1.500 W em uma intensidade de luz de 765 W / m 2. </li><li> Irradiar as amostras continuamente durante o tempo desejado (neste experimento durou 115 h); não há tempo máximo. </li><li> Após tempos definidos, (15, 24, 48, e 115 h neste experimento) recolher 150 mL de água a partir do fundo do aspirador de vidro por uncorking o frasco de aspiração e a abertura da válvula de drenagem. </li><li> Utilizando um funil de separação realizar uma extracção líquido-líquido com cloreto de metileno por adição de alíquotas de 50 ml de cloreto de metileno, agitando a amostra durante 2 minutos a ventilação do funil regularmente para evitar a rolha de purga. </li><li> Permitir que as fases separarem-se, e remover a fase orgânica através da remoção de parte inferior da rolha a partir do funil e lentamente abrir a válvula de drenagem. Drenar a amostra para um balão de fundo plano equipado com um funil cheio com 100 g de Na 2 SO 4. Lavar funil com mais cloreto de metileno fazer a extracção 3 vezes, a fim de increasE é a eficiência de extração. NOTA: Vários extracções são realizadas a fim de aumentar a eficiência de extracção do processo. </li><li> Remover o funil, adicionar uma coluna de Snyder e colocar o balão de fundo plano num banho de água quente ajustada para 58 ° C. Evaporar até 15 mL da amostra permanece. </li><li> Transferir a amostra para um tubo de concentrar e secar as amostras utilizando uma corrente suave de azoto cuidado para evitar a perda de amostra por salpicos. </li></ol> 3. Preparação da amostra para análise NOTA: Preparação da amostra para análise é a chave, e deve ser tomado cuidado para evitar a introdução de contaminantes externos, em particular através da utilização de quaisquer plásticos, que fará com que a lixiviação na amostra. <ol><li> Prepara-se uma mistura de 1: 1, v: v de metanol: tolueno, utilizando LC-MS solventes de grau optima. </li><li> Usando uma micropipeta de deslocamento positivo, adicionar solvente para os frascos de vidro e, em seguida, adicionar as amostras a uma razão de 1: 100,em primeiro lugar pela adição de 990 mL de solvente e, em seguida, pela adição de 10 ul de amostra. NOTA: micropipetas de vidro são utilizados na lixiviação fim evitar devido ao cloreto de metileno ou tolueno. </li><li> Opcional: Utilize mix ajuste para calibrar a mobilidade iônica. NOTA: Uma fonte de API de, muitas vezes, se lixiviar que é regularmente utilizado como um padrão de calibração. Se os iões de calibração não estão presentes no espectro, em seguida, uma mistura pode ser preparado por adição de um pouco da solução padrão para a amostra a uma diluição de 1: 1000. </li></ol> 4. Fourier Transform-Ion ciclotrão ressonância Espectrometria de Massa (FT-ICR MS) Análise <ol><li> Definir o instrumento para o modo &quot;Operar&quot;, clicando no botão operar. </li><li> Carregar a amostra para uma seringa de amostra. </li><li> Na guia fonte API, defina a taxa de perfusão no h / taxa de 200 mL. </li><li> Definir a pressão do nebulizador a 1 bar e a temperatura do vaporizador a 300 ° C. </li><li> Ajustar a taxa de gás seco para 1,2L / min e a temperatura a 220 ° C. NOTA: Este procedimento é aplicável tanto APPI e APCI. </li><li> Definir o instrumento para o modo &quot;Tune&quot;, clicando no botão sintonia. Um espectro deve aparecer na tela. NOTA: Se necessário, o instrumento pode ser optimizada a fim de melhorar a transmissão de iões e de detecção na gama de m / z dos analitos, alterando os parâmetros instrumentais, tais como as tensões, frequências de RF, e amplitudes. Note-se que o espectrómetro de massa terão de ser recalibrada. </li><li> Parar o modo &quot;Tune&quot;, clicando no botão de parada. </li><li> Defina o número de varreduras em média, tipicamente entre 20-200 varreduras por espectro de massa, e pressione o botão de aquisição para adquirir um espectro de massa. NOTA: Média de múltiplos espectros melhora a taxa global de sinal-ruído através da diminuição do ruído e aumento do sinal para as espécies de baixa abundância 14. </li></ol> 5. Trapped Ion Mobility Spectrometry (TIMS) Análise <ol><li> Ative o modo de &quot;Cromatografia&quot; no programa de aquisição de FT-ICR. </li><li> Ative o modo de &quot;TIMS&quot; girando a chave no interruptor externo para TIMS. NOTA: As tensões usadas em TIMS são controlados externamente a partir do instrumento. Uma segunda software irá controlar o funil de entrada do instrumento para realizar a análise do IMS. </li><li> Ligar a bomba de desbaste e suplementar, por meio da válvula de controle da TIMS, ajustar as pressões de entrada e de saída para gamas desejadas (nesta experiência, P1 foi ajustado a 2,8 mbar e P2 a 1,4 mbar). NOTA: A bomba externa deve ser ligado algumas horas antes da análise para assegurar que a bomba é quente e que o desempenho é uniforme durante a análise IMS, visto que as alterações na velocidade do gás irá causar erros nos espectros. </li><li> Primeiro identificar a gama de tensão que é necessária para realizar a análise IMS; isso é feito com uma pesquisa rápida, superficial sobre uma ampla gama de tensão (250 V) a umabaixa resolução IMS (1 V / frame). </li><li> Se as tensões usadas são suficientes para analisar todo o espectro, em seguida, repetir a experiência, ajustando o TIMS para uma análise de maior resolução. Para fazer isso, diminuir o V / quadro a 0,1 V e alterar o número de quadros a cobrir toda a rampa AV. NOTA: O utilizador pode necessitar para optimizar o número de experiências TIMS que se acumulam dentro da célula de colisão, antes da análise por FT-ICR MS. </li></ol> Análise 6. Os dados <ol><li> Abra os dados de MS em um software de análise de dados. </li><li> Defina os critérios de-picking de pico para selecionar aqueles acima de 6 ruído sinal-e usar a função &quot;Find Peaks&quot;. NOTA: O espectro resultante é internamente recalibrado usando padrões presentes na solução. Isto é usado para identificar séries químicas e é então novamente recalibrado, a fim de melhorar a precisão para atribuição elementar de largo espectro. </li><li> Executar atribuição elemental usando uma fórmula de atribuiçãomento ferramentas ou software. NOTA: Os limites de fórmula C 1-100 1-100 H N 0-2 O 0-7 S 0-2, configurações ímpares e pares de elétrons, são permitidos, e uma tolerância de massa de 0,5 ppm M + e [M + H] + formas íons </li><li> Importe os dados IMS-MS com um software de análise de dados e gerar um espectro de massa média de toda a gama analítica. </li><li> Seleccione picos acima de 6 de sinal-ruído. Utilizando a série que foi identificada na análise por MS de ultra-alta resolução, internamente recalibrar o espectro </li><li> Usando as identificações fórmula a partir da análise FT-ICR MS, gerar uma lista de tudo o alvo m / z, e salve como &quot;Flist.txt&quot; na pasta de dados. Esta lista vai ser utilizado no primeiro passo de processamento de dados </li><li> Carregar e executar o script fornecido, a fim de extrair um cromatograma de iões extraído (EIC) para cada alvo m / z na lista. </li><li> Modificar o script python para introduzir o diretor de arquivoy, a tensão de partida, o tamanho do passo, e o número de etapas em que a análise alvo 11. </li><li> Execute o script de deconvolução IMS. NOTA: Isto irá abrir cada EIC e identificar os picos de montagem Gaussian iterativo. Os resultados serão saída em formato de arquivo do Excel 13. NOTA: Após a instalação, os picos abaixo de um determinado critério são excluídos, normalmente com base na altura, largura e área do pico do (picos abaixo de uma determinada largura são normalmente excluídas da análise por causa de picos de ruído aleatório). </li><li> Utilizando os picos de ajuste, calibre a mobilidade de íons de tensão à mobilidade para os íons 11. Este pode ser convertido para uma secção transversal de colisão utilizando a equação de Mason-Schamp. </li></ol>

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<li>Benigni, P., Fernandez-Lima, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oversampling+Selective+Accumulation+Trapped+Ion+Mobility+Spectrometry+coupled+to+FT-ICR+MS%3A+Fundamentals+and+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Oversampling Selective Accumulation Trapped Ion Mobility Spectrometry coupled to FT-ICR MS: Fundamentals and Applications.</a> Analytical Chemistry. , (2016).</li>
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<li>Benigni, P., DeBord, J. D., Thompson, C. J., Gardinali, P., Fernandez-Lima, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+Polyaromatic+Hydrocarbon+%28PAH%29+Molecular+Coverage+during+Fossil+Oil+Analysis+by+Combining+Gas+Chromatography+and+Atmospheric-Pressure+Laser+Ionization+Fourier+Transform+Ion+Cyclotron+Resonance+Mass+Spectrometry+%28FT-ICR+MS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+%26+Fuels%22%5BJournal%5D)">Increasing Polyaromatic Hydrocarbon (PAH) Molecular Coverage during Fossil Oil Analysis by Combining Gas Chromatography and Atmospheric-Pressure Laser Ionization Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry (FT-ICR MS).</a> Energy & Fuels. 30 (1), 196-203 (2016).</li>
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<li>Lababidi, S., Schrader, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Online+normal-phase+high-performance+liquid+chromatography%2FFourier+transform+ion+cyclotron+resonance+mass+spectrometry%3A+Effects+of+different+ionization+methods+on+the+characterization+of+highly+complex+crude+oil+mixtures%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Communications+in+Mass+Spectrometry%22%5BJournal%5D)">Online normal-phase high-performance liquid chromatography/Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry: Effects of different ionization methods on the characterization of highly complex crude oil mixtures.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 28 (12), 1345-1352 (2014).</li>
</ol>

Os autores declaram não haver interesses financeiros concorrentes.

Passos críticos dentro do Protocolo A complexidade química da LEWAFs requer preparação exacta para que os experimentos de laboratório para refletir com precisão o que ocorre naturalmente. A avaliação válida dos dados depende de três critérios: minimizar a introdução de artefatos durante todo o manuseamento da amostra (por exemplo, a preparação do LEWAF, amostragem, extrações, e preparação da amostra para análise), validando o protocolo experimental (ou seja, usando controles e...

Existem inúmeras fontes de exposição ambiental ao petróleo bruto, tanto por causas naturais e da exposição antropogênica. Após a libertação para o ambiente, particularmente no mar, o petróleo bruto pode ser submetida a partição, com a formação de uma mancha de óleo na superfície, uma perda de componentes voláteis para a atmosfera, e sedimentação. No entanto, uma mistura de baixa energia do óleo fracamente solúveis e a água ocorrer, e esta mistura, a qual não é solubilizado classicamente, forma o que é referido como a fracção acomodados em água de baixa energia (LEWAF). A solubilização dos componentes do óleo na água é tipicamente melhorada durante a exposição da interface óleo-água, à radiação solar. Esta foto-solubilização do petróleo bruto no oceano pode sofrer alterações químicas significativas, devido a esta exposição à radiação solar e / ou devido à degradação enzimática 1, 2. Compreender estas mudanças químicas e<html> como ocorrem na presença de grandes quantidades da matriz (isto é, o óleo em bruto) é fundamental para mitigar os efeitos desta exposição tem sobre o meio ambiente. Estudos anteriores demonstraram que o óleo bruto é submetido a oxigenação, especialmente os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP), que representam uma fonte altamente tóxicos de contaminação que prejudica os organismos, sofre bio-acumulação, e é bioativo 3, 5, 6. Compreendendo os produtos dos diferentes processos de oxigenação é um desafio porque ocorrem apenas na presença da matriz de grandes quantidades. Portanto, uma única análise, padrão podem não ser representativos das mudanças que ocorrem na natureza. A preparação do LEWAF deve replicar os processos naturais que ocorrem em um cenário ambiental. De particular interesse é a oxigenação de HAP, que ocorre devido à radiação solar. t &quot;&gt; A segunda desafio no estudo da fracção acomodados em água é a identificação molecular dos diferentes constituintes químicos na amostra. Devido à complexidade da amostra, causada pela sua elevada massa e o grau de oxigénio, os produtos de oxigenação são normalmente inadequados para a análise tradicional levada a cabo por cromatografia de gás combinada com análise de eM 7, 8. Uma abordagem alternativa é a caracterizar as alterações na fórmula química da amostra, utilizando técnicas de MS ultra-massa de alta resolução (por exemplo, FT-ICR MS ). ao acoplar TIMS para FT-ICR MS, para além da separação isobárica no domínio MS, a espectrometria de mobilidade de iões (IMS) dimensão proporciona a separação e a informação característica para os diferentes isómeros presentes na amostra 9, 10, 11. combinado com um laser de pressão atmosféricafonte de ionização (APLI), a análise pode ser selectiva para as moléculas de conjugados encontradas na amostra, permitindo que as alterações que se submetem os HAP ser caracterizado com precisão 12, 13. Neste trabalho, nós descrevemos um protocolo para a preparação de LEWAFs expostos a foto-irradiação, a fim de estudar os processos de transformação dos componentes do petróleo. Nós também ilustram as alterações que ocorrem mediante foto-irradiação, bem como o procedimento para a extracção da amostra. Nós também apresentará a utilização de APLI com TIMS juntamente com FT-ICR MS para caracterizar os PAH no LEWAF como uma função da exposição à luz.

<table><tbody><tr><td>< reagentes>fortes< / cloreto ></td><td></td><td></td><td></td> metileno forte</tr><tr><td>,</td><td>Optima Fisher Scientific</td><td>DS-151-4</td><td>Usado como</td></tr><tr><td>metanol recebido, Optima LC / MS</td><td>Fisher Scientific</td><td>A456-4</td><td>Usado como</td></tr><tr><td>tolueno recebido, Optima</td><td>Fisher Scientific</td><td>T291-4</td><td>Usado como</td></tr><tr><td>recebido Na2SO4, Granular, Anidro</td><td>Fisher Scientific</td><td>S415-212</td><td>Combusted at 450&nbsp; &#176; C/Armazenado em 105&nbsp; &#176; C</td></tr><tr><td>Petróleo bruto</td><td>Várias fontes</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Instant Ocean&reg;</td><td>Aquarium Systems</td><td>SS1200</td><td>33 ppt salinidade com 0.45&nbsp; &mu; m pore filtration</td></tr><tr><td>Nome&nbsp; </td><td>Company</td><td>Número de Catálogo</td><td>Comentários</td></tr><tr><td>Equipamento</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Suntext XLS+</td><td>Atlas Chicalo Ill, EUA</td><td></td><td>Lâmpada de arco xeon de 1.500 W, intensidade de luz de 765&nbsp; W/m2</td></tr><tr><td>Pressão Atmosférica Ionização a Laser</td><td>Bruker Daltonics Inc, MA</td><td></td><td>Note que um laser de 266 nm é usado</td></tr><tr><td>TIMS-FT-ICR MS Instrument</td><td>Bruker Daltonics Inc, MA</td><td></td><td>A configuração que tínhamos consistia em um 7&nbsp; Ímã T com uma célula infinita</td></tr><tr><td><forte>Nome&nbsp; <</td><td>strong>Company</td><td>Número de catálogo</td><td>Comments</td></tr><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>DataAnalysis 4.2</td><td>Bruker Daltonics Inc, MA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Python 2.7</td><td></td><td></td><td>Requer Numpy, Scipy, Pandas, glob, oct2py e os</td></tr><tr><td>Octave 4.0</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

análise química de fracções acomodados em água do crude dos derramamentos de óleo usando tims-ft-icr ms

Chemical Analysis of Water-accommodated Fractions of Crude Oil Spills Using TIMS-FT-ICR MS

Vários processos químicos controlar a forma como o petróleo bruto é incorporada água do mar e também as reações químicas que ocorrem fora do tempo estipulado. Estudando este sistema exige uma preparação cuidadosa da amostra, a fim de replicar com precisão a formação natural da fracção acomodados-água que ocorre na natureza. frações acomodados em água de baixa energia (LEWAF) são cuidadosamente preparada pela mistura de petróleo bruto e água numa proporção set. Aspirador frascos são, então, irradiados, e em conjunto pontos de tempo, a água é amostrado e extraiu-se usando técnicas padrão. Um segundo desafio é a caracterização representativa da amostra, a qual deve ter em consideração as alterações químicas que ocorrem ao longo do tempo. Uma análise orientada de a fracção aromática do LEWAF pode ser realizada utilizando uma fonte de ionização à pressão atmosférica laser acoplado a uma mobilidade de iões aprisionado-construído sob encomenda espectrometria-transformada de Fourier de iões de espectrómetro de massa de ressonância de ciclotrão (TIMS-FT-ICR MS). A análise TIMS-FT-ICR MS proporciona mobilidade iônica de alta resolução e ultra-alta resolução análise de MS, que permitem ainda a identificação dos componentes isoméricos por seus cortes transversais de colisão (CCS) e fórmula química. Os resultados mostram que à medida que a mistura óleo-água é exposta à luz, não é significativa foto-solubilização da superfície do óleo na água. Ao longo do tempo, a transformação química das moléculas solubilizadas tem lugar, com uma diminuição no número de isolamentos de azoto e espécies que contêm enxofre em favor daquelas com um maior teor de oxigénio que foram tipicamente observadas no óleo de base.

LEWAF análise por TIMS-FT-ICR MS resulta num espectro bidimensional baseado em m / z e TIMS tensão prendendo. Cada uma das amostras colhidas em diferentes pontos de tempo, pode, portanto, ser caracterizados com base na composição química a mudar, como observado pela distribuição de fórmulas químicas e a contribuição isomérica identificado pelo IMS (ver Figura 1). Tipicamente, a m / z informação pode ser utilizada para atribuir fórmulas elementares para ...

A fracção da acomodados água de baixa energia (LEWAF) de petróleo bruto é um sistema difícil de analisar, porque ao longo do tempo, essa mistura complexa sofre transformações químicas. Este protocolo ilustra métodos para a preparação da amostra LEWAF e para a realização de foto-irradiação e análise química por preso mobilidade iónica espectrometria de FT-ICR-MS.

Análise química de fracções acomodados em água do Crude dos derramamentos de óleo Usando TIMS-FT-ICR MS

Multiple chemical processes control how crude oil is incorporated into seawater and also the chemical reactions that occur overtime. Studying this system ...

O objetivo geral desses experimentos é ilustrar as vantagens analíticas de implementar tecnologias emergentes baseadas em TIMS-FT-ICR MS para a caracterização molecular de misturas complexas, como frações acomodadas em água de óleos brutos. A combinação de TIMS com FT-ICR MS reúne duas das técnicas ortogonais e aluviais mais abrangentes para a análise de misturas complexas. O acoplamento TIMS-FT-ICR MS permite, em uma única análise, a caracterização de milhares de componentes moleculares com poder de resolução de mobilidade superior a 150, resolução de massa de 500.000 e exatidão de massa sub-ppm.A MS por IMS-TF-ICR permite a separação, identificação e quantificação em nível molecular de misturas complexas, com base em diferenças de tamanho, carga e massa, com mínima utilização da amostra. Para iniciar o preparo do LEGAF, adicione 50 mililitros de diclorometano a uma garrafa de aspiração de vidro de dois litros. Feche a garrafa e agite-a por 30 segundos.Descarte a lavagem com diclorometano e repita este processo mais duas vezes. Lave mais uma garrafa de aspirador de dois litros desta forma, depois adicione cerca de 1,6 litro de água do mar artificial filtrada com uma salinidade de 33 partes por mil a cada garrafa. Adicione uma barra de agitação e, em seguida, use uma seringa estanque ao gás para adicionar quantidade suficiente de amostra de óleo bruto a cada garrafa, obtendo uma concentração final de um grama por litro de óleo na água do mar.Envolva os frascos em papel alumínio para excluir a luz e agite as misturas a aproximadamente 100 rpm por 24 horas para finalizar o preparo do LEWAF. É importante ter cuidado ao misturar pela primeira vez o óleo e a água para evitar excesso de mistura da solução. Em seguida, desenrole um dos frascos de LEWAF do papel alumínio, mantendo o outro como controle escuro.Coloque os frascos no irradiador solar com a temperatura ajustada para manter as amostras a 25 graus Celsius. Irradie as misturas continuamente pelo tempo desejado do experimento. Em intervalos determinados durante o experimento, obtenha frações de 150 mililitros de cada frasco removendo a rolha do frasco e abrindo a válvula de drenagem.Extraia cada alíquota da amostra utilizando 50 mililitros de diclorometano três vezes usando um funil de separação. Agite o funil por dois minutos a cada vez, lembrando-se de ventilar regularmente o funil para evitar acúmulo de pressão. Drene a amostra em um frasco de fundo chato por meio de um funil contendo sulfato e lave o sulfato de sódio com DCM adicional.Concentre o extrato até 15 mililitros utilizando um banho-maria a 58 graus Celsius. Transfira o concentrado para um tubo de concentração, lavando o frasco com DCM. Concentre cada amostra até um mililitro sob um fluxo suave de gás nitrogênio.Para cada amostra concentrada, utilizando uma micropipeta de deslocamento positivo de vidro, adicione 990 microlitros de uma mistura um para um por volume de metanol e tolueno a um frasco de vidro. Em seguida, misture 10 microlitros da amostra. Para iniciar a análise por espectrometria de FT-ICR MS, configure o instrumento no modo Operate.Retire uma amostra com uma seringa de amostragem. Ajuste a taxa de infusão para 200 microlitros por hora, a pressão do nebulizador para dois bar e a temperatura do vaporizador para 300 graus Celsius. Ajuste a taxa de gás seco para 1,2 litro por minuto e a temperatura para 220 graus Celsius.Em seguida, configure o instrumento no modo Tune. Com base no espectro resultante, ajuste os parâmetros do instrumento e recalcibre o espectrômetro de massas para melhorar a transmissão e detecção de íons na faixa desejada de razões massa/carga. Uma vez que os parâmetros do instrumento tenham sido otimizados, saia do modo Tune.Defina o número desejado de varreduras a serem médias por espectro de massa e, em seguida, adquira o espectro. Para iniciar a análise por espectrometria de mobilidade iônica aprisionada, ligue o disjuntor externo do instrumento TIMS para ativar o modo TIMS. Configure o instrumento FT-ICR para o modo cromatografia.Ligue a bomba de pré-vácuo suplementar e ajuste as pressões de entrada e saída aos valores desejados utilizando a válvula de controle TIMS. Deixe a bomba aquecer por pelo menos três horas, depois realize uma varredura rápida em uma ampla faixa de tensão com baixa resolução IMS e MS para identificar a faixa de tensão necessária para a análise. Uma vez identificada a faixa, ajuste a tensão por quadro para 0,1 volt.Defina o número de quadros para cobrir integralmente a rampa de DeltaV e execute a análise. Após realizar as análises, processe os dados com o software e os scripts apropriados para determinar a composição química e os valores de mobilidade dos picos identificados. Após a irradiação solar de um LEWAF de uma amostra de óleo bruto, observam-se alterações na complexidade química em função do tempo de exposição.Essa complexidade foi detectada e visualizada em um espectro 2D com base na razão massa/carga e mobilidade iônica. O uso da APLI resultou em maior sensibilidade analítica para moléculas com ligações duplas. Quatro classes moleculares foram identificadas na amostra.Gráficos de distribuição de equivalentes de duplas ligações em função do número de carbonos foram utilizados para monitorar as alterações na composição molecular ao longo do tempo. Foram criados gráficos bidimensionais de mobilidade inversa versus número de carbonos, com os equivalentes de duplas ligações representados como a cor de cada ponto. Tendências lineares foram observadas para cada uma das quatro classes moleculares comuns.Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão das etapas básicas e das vantagens únicas da APLI-TIMS-FT-ICR MS para a análise de amostras de LEWAF, bem como de outras misturas complexas. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar que a integridade da amostra, como a redução de fontes de contaminação, é fundamental para resultados precisos. A caracterização em nível molecular das frações acomodadas na água de óleos brutos, dos produtos de transformação e do seu destino durante a exposição à luz solar no oceano é de extrema importância ambiental.Em comparação com outras técnicas de separação, como cromatografia líquida e cromatografia gasosa, a separação por TIMS ocorre em uma escala de tempo mais curta e depende do tempo, o que permite um acoplamento melhor com analisadores de MS de ultra-alta resolução, fornecendo ao mesmo tempo seções eficazes de colisão e fórmulas químicas em uma única análise. A geração de novas ferramentas analíticas abrangentes para a análise de misturas complexas em nível molecular, como a TIMS-FT-ICR MS, tem grandes implicações para a nossa compreensão das transformações químicas e do destino do petróleo bruto nos oceanos.

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