लेजर डायोड तापीय अवशोषण

लेजर डायोड तापीय अवशोषण (LDTD) आयनीकरण तकनीक है जो वायुमंडलीय दबाव रासायनिक आयनीकरण (APCI) के साथ नमूनों का विश्लेषण करने के लिए मास स्पेक्ट्रोमेट्री से युग्मित है। यह  लेज़र का उपयोग तापीयी डीज़ॉर्शन एनालिटिक्स के लिए करता है जो स्टेनलेस स्टील शीट नमूना धारक पर जमा होता है, जिसे लेज़वेल कहा जाता है। LDTD और APCI के युग्मन को सॉफ्ट-आयनीकरण तकनीक माना जाता है। LDTD-APCI के साथ, फोरेंसिक में नमूनों का विश्लेषण करना संभव है, फार्मास्यूटिकल्स, पर्यावरण, खाना और नैदानिक ​​अध्ययन। LDTD छोटे अणु के लिए उपयुक्त है 0 और 1200 Da के बीच और कुछ पेप्टाइड जैसे Ciclosporin।

इतिहास
2005 में, मास स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए LDTD आयन स्रोत के लिए क्यूबेक, कनाडा से Phytronix Technologies Inc. द्वारा पेटेंट दायर किया गया था। 2016 में, उसी तकनीक पर आधारित Luxon Ion Source को बाजार में उतारा गया था।

संचालन का सिद्धांत
1 और 10 μL के बीच नमूना तैयार करने का विभाज्य धातु नमूना धारक के कुएं में पिपेट के साथ जमा किया जाता है और कमरे के तापमान और 40 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान के साथ सूख जाता है। नमूना पूरी तरह से सूख जाने के बाद, नमूना धारक को आयन स्रोत में डाला जाता है। Desorption इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण की तुलना में | desorption electrospray ionization (DESI), वास्तविक समय में प्रत्यक्ष विश्लेषण | वास्तविक समय में प्रत्यक्ष विश्लेषण (DART) और मैट्रिक्स-सहायता प्राप्त लेजर desorption / आयनीकरण | मैट्रिक्स-सहायता प्राप्त लेजर desorption / ionization (MALDI), जहां बूंदें, गैस या लेजर नमूने के सीधे संपर्क में आते हैं, LDTD धातु की सतह के माध्यम से गर्मी हस्तांतरण पर निर्भर करता है।  इन्फ्रारेड लेजर डायोड ऐरे (980 एनएम) को नमूना धारक के पिछले हिस्से को गर्म करने के लिए समतल किया जाता है, जिससे अणुओं का विशोषण होता है। गैस-चरण तटस्थ अणुओं को तब  स्थानांतरण ट्यूब के माध्यम से ले जाया जाता है, जो वायवीय रूप से और क्रमिक रूप से प्रत्येक कुएं में डाला जाता है, वायुमंडलीय दबाव आयनीकरण से गुजरने के लिए  वाहक गैस के साथ  कोरोना डिस्चार्ज क्षेत्र में। डिटेक्टर द्वारा मापे जाने वाले इनलेट के माध्यम से आयन मास स्पेक्ट्रोमीटर में प्रवेश करते हैं। लेजर पैटर्न और उपयोगकर्ता द्वारा बनाई गई विधि के आधार पर इस पूरी प्रक्रिया में 0.7 से 10 सेकंड का समय लगता है। उपयोग की जाने वाली वाहक गैस संपीड़ित हवा होती है जिसमें अणुओं को कुशलतापूर्वक प्रोटोनेट करने में सक्षम होने के लिए 3 और 1800 पीपीएम के बीच पानी की ाग्रता होती है। मास स्पेक्ट्रोमीटर के सॉफ़्टवेयर-नियंत्रित पैरामीटर में जोड़कर, उच्च संवेदनशीलता या पुनरुत्पादन प्राप्त करने के लिए तीन अन्य पैरामीटर भिन्न हो सकते हैं: वाहक गैस प्रवाह, लेजर शक्ति और लेजर ढाल। विश्लेषण का  महत्वपूर्ण हिस्सा नमूना तैयार करना (विश्लेषणात्मक रसायन) भी है। LDTD के साथ उपयोग किए जाने वाले सबसे आम नमूना तैयार करने के तरीके तरल-तरल निष्कर्षण | तरल-तरल निष्कर्षण (LLE) हैं। प्रोटीन अवक्षेपण, ठोस चरण निष्कर्षण (एसपीई) या  कमजोर पड़ने।

आयनीकरण तंत्र
चूंकि LDTD हमेशा APCI से युग्मित होता है, वही आयनीकरण तंत्र होता है। मुख्य अंतर यह है कि कोई विलायक या मोबाइल चरण उपलब्ध नहीं है और प्रोटॉन वाहक गैस की जल सामग्री से आते हैं। 3 और 1800 पीपीएम के बीच पानी की सघनता की सिफारिश की जाती है।

आयनीकरण नकारात्मक में किया जा सकता है या सकारात्मक तरीका।

कुछ अनुप्रयोगों में, जैसे पूरे रक्त में टैक्रोलिमस का विश्लेषण, आयनीकरण प्रक्रिया को संशोधित करने के लिए वाहक गैस में अमोनियम हाइड्रॉक्साइड जोड़ा जाता है।

नमूना धारक
एलडीटीडी आयन स्रोतों में डाले जा सकने वाले नमूना धारकों को लेज़वेल नाम दिया गया है और विशेष रूप से 96, 384 डिज़ाइन किया गया है या 1536-वेल प्लेटें। विभिन्न लेप लगाए जा सकते हैं विश्लेषण किए जा रहे अणुओं पर निर्भर करता है। हेक्सागोनल अच्छी तरह से आकार इष्टतम desorption के लिए लेजर के रास्ते में नमूना ध्यान केंद्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

लाभ
चूंकि कोई विलायक या मोबाइल चरण नमूना नहीं लेता है, इसलिए इस तकनीक को अत्यधिक कुशल प्रोटोनेशन की विशेषता है और आयनिक दमन के लिए मजबूत प्रतिरोध। यह और तथ्य यह है कि कोई भी सुई नमूनों को नहीं छूती है, प्लेट के विभिन्न कुओं के बीच ले जाने को खत्म करने का लाभ जोड़ता है। तकनीक पारंपरिक एलसी-एमएस उपयोगकर्ताओं के लिए भी  अच्छा विकल्प है क्योंकि परिणाम तरल क्रोमैटोग्राफी के समान शिखर आकार देते हैं और यह विश्लेषण के समय को काफी कम कर देता है। यह नमूनों की कम मात्रा का भी उपयोग करता है, जो उन अनुप्रयोगों में  संपत्ति है जहां उपलब्ध नमूना मात्रा सीमित है या प्राप्त करना मुश्किल है। इसके अलावा, इसे LC-MS/MS का पर्यावरण के अनुकूल विकल्प माना जाता है।

आयन स्रोत, एलडीटीडी और लक्सॉन आयन स्रोत, इसके अनुकूलित स्रोत आवास के साथ विभिन्न द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर से जुड़े जा सकते हैं, जो कई निर्माताओं के लिए उपलब्ध हैं, जैसे ट्रिपल क्वाड्रुपोल मास स्पेक्ट्रोमीटर, समय-की-उड़ान मास स्पेक्ट्रोमेट्री|समय-की-उड़ान, और परिक्रमा मास स्पेक्ट्रोमीटर।

नकारात्मक पक्ष पर, चूंकि कोई क्रोमैटोग्राफिक पृथक्करण नहीं किया गया है, आइसोबैरिक यौगिकों से आने वाले हस्तक्षेप भारी आवेशित मैट्रिसेस में हो सकते हैं। डिफरेंशियल आयन-मोबिलिटी स्पेक्ट्रोमेट्री-मास स्पेक्ट्रोमेट्री | आयन मोबिलिटी स्पेक्ट्रोमेट्री-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (डीएमएस-एमएस) या उच्च-रिज़ॉल्यूशन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एचआरएमएस) का उपयोग इन हस्तक्षेपों को खत्म करने के लिए एलडीडीटी के साथ मिलकर किया जा सकता है।

नुकसान
जबकि इसके लिए केवल थोड़ी मात्रा में नमूने की आवश्यकता होती है, इस तकनीक के परिणामस्वरूप उस नमूने का विनाश होता है। आवश्यक मैनुअल नमूना रखने से प्राप्त परिणामों में भिन्नता हो सकती है। इस तकनीक का उपयोग करते हुए प्रयोग के भीतर विधियों को डिजाइन करते समय सावधानी बरतनी चाहिए क्योंकि क्रोमैटोग्राफी की कमी के कारण आइसोमर्स का विश्लेषण करने में असमर्थता हो सकती है।