エレクトロスプレーイオン化質量分析の感度と定量を改善するための化学的にエッチングされた融合シリカエミッターの配列

エレクトロスプレーイオン化質量分析（ESI-MS）の感度を高めるために、一連のエミッターが開発されました。線形アレイは、500マイクローム（中心から中心）間隔で配置された19の化学的にエッチングされた融合シリカ毛細血管で構成されています。マルチエミッターデバイスは、毛細血管液クロマトグラフィー（LC）分離への結合を促進するために、デッドボリュームが低くなっています。エミッターの高アスペクト比により、20 nl/min/emitterという低流量での動作により、ナノエレクトロスプレーの利点がより高い流量分析に効果的に拡大することができます。エミッターアレイによって生成されるより大きなイオン電流に対応するために、質量分析計への多毛細血管入口も構築されました。エミッターアレイの寸法と一致する入口は、イオン伝達効率を保持しました。さまざまな濃度の標準的なレセルピン溶液を、マルチエミッター/マルチインレットの組み合わせを使用して1ミクロル/分でエレクトロスプレーし、結果を標準の単一エミッター構成の結果と比較しました。単一のエミッターと比較して、マルチエミッターについて9倍の感度強化が観察されました。ウシ血清アルブミントリプティックダイジェストも分析され、検出されたトリプシンペプチドの場合、2.4〜12.3倍の感度の増加が生じました。さまざまな応答は、エミッタアレイによって与えられるナノーゼ条件下でのイオン抑制の減少に起因していました。ロイシンエンケファリンとマルトペンタオースの等モル混合物を研究して、多重化ESI（マルチESI）アレイのイオン抑制が実際に流量の範囲にわたって単一のエミッターと比較して減少していることを確認しました。

An array of emitters has been developed for increasing the sensitivity of electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). The linear array consists of 19 chemically etched fused-silica capillaries arranged with 500 microm (center-to-center) spacing. The multiemitter device has a low dead volume to facilitate coupling to capillary liquid chromatography (LC) separations. The high aspect ratio of the emitters enables operation at flow rates as low as 20 nL/min/emitter, effectively extending the benefits of nanoelectrospray to higher flow rate analyses. To accommodate the larger ion current produced by the emitter array, a multicapillary inlet to the mass spectrometer was also constructed. The inlet, which matched the dimensions of the emitter array, preserved ion transmission efficiency. Standard reserpine solutions of varying concentration were electrosprayed at 1 microL/min using the multiemitter/multi-inlet combination, and the results were compared to those from a standard, single-emitter configuration. A 9-fold sensitivity enhancement was observed for the multiemitter relative to the single emitter. A bovine serum albumin tryptic digest was also analyzed, and a sensitivity increase ranging from 2.4- to 12.3-fold for the detected tryptic peptides resulted; the varying response was attributed to reduced ion suppression under the nanoESI conditions afforded by the emitter array. An equimolar mixture of leucine enkephalin and maltopentaose was studied to verify that ion suppression is indeed reduced for the multiplexed ESI (multi-ESI) array relative to a single emitter over a range of flow rates.