Metal–ligand solution equilibria studied by electrospray ionization mass spectrometry: effect of instrumental parameters

Abstract

Electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) is being increasingly employed in the study of metal-ligand equilibria in aqueous solution. In the present work, the ESI-MS spectral changes due to different settings of the following instrumental parameters are analyzed: the solution flow rate (F(S)), the nebulizer gas flow rate (F(G)), the sprayer potential (E), and the temperature of the entrance capillary (T). Twenty-eight spectra were obtained for each of six samples containing aluminum(III) and 2,3-dihydroxypyridine at various pH, in the absence or in the presence of a buffer and of sodium ions. Among the considered instrumental parameters, T produced the largest effects on the ionic intensities. F(S) and F(G) affected the ESI-MS spectra to a lower extent than T. In the investigated conditions E had the weakest effects on the spectra.The correlations observed between the ionic intensities and these instrumental parameters were interpreted considering the presence of three kinds of perturbations occurring in the ESI-MS ion source: formation of some dimers in the droplets, different transfer efficiencies from the droplets to the gas phase for different complexes (according to their surface activity), and subsequent partial thermal decomposition of the dimers and of one of the monomeric complexes in the gas phase. Our results show that the evaluation of the effects produced in the ESI-MS spectra by a change of instrumental parameters can allow to identify the perturbations occurring when metal-ligand solutions are studied by ESI-MS.

Perturbations produced by electrospray ionization mass spectrometry in the speciation of aluminium(III)/1,6‐dimethyl‐4‐hydroxy‐3‐pyridinecarboxylate aqueous solutions

“…Although electrospray ionization mass spectrometry (ESI‐MS) is very often employed in the study of metal/ligand equilibria in aqueous solution,1 it is well known that ESI‐MS spectra do not exactly represent the speciation picture of the solution ‘before the measurement’, due to perturbations occurring after the sample injection in the ion source and before the ion detection 1–8. In our previous work,9 these perturbations were correlated with the ESI‐MS spectral changes produced by different settings of some instrumental parameters. We concluded that these correlations allow identification of the perturbations occurring when metal‐ligand solutions are studied by ESI‐MS.…”

Ispitivanje reakcija hidrolize i kompleksiranja u rastvorima aluminijum(III)-jona i nekih fluorohinolona metodom elektrosprej-tandem masene spektrometije

“…Пертурбације у раствору се дешавају у капљици [12,119] у току њеног испаравања. Испаравање капљице мења концентрацију растворене врсте и сходно томе проузрокује равнотежне помераје у зависности од pH, концентрације, Т и промена јонске јачине.…”

“…Међусобни однос релативне заступљености (релативни интезитет) i 763 /i 719 је сличан односу i 370 /i 326 , што указује на сличне константе комплексирања за L и L-CO 2 врсте [111,119].…”

“…Изучаване су варијације спектара са променом pH вредности за Аl/L однос, обрачуном релативих интензитиета сигнала слободног лиганда, Аl:L=1:1 и Аl:L=1:2 и награђених комплекса. У ту сврху је израчунат интензитет јона сваког пика у спектру [118,119]. Нађена је сума свих интензитета јона у датом спектру и извршено је дељење јона који се односе на исти тип комплекса сумом свих јона.…”

“…Сходно литератури [119] у идеалним условима R EQUIl =R ESI-MS . Разлике које се јављају су последица ЕSI пертурбација у раствору (разлика у саставу растварача и јонске јачине) Пертурбације се могу десити осим у раствору, на граници фаза течно-гас и у гасној фази.…”