optimization of quartz tube pyrolysis atmospheric pressure ionization mass spectrometry for the...
TRANSCRIPT
����������� � ��� �� ���� �� ������ �������� ��� ���� � �������� ���� ����� ���� � � ��� ��� ����� ����� ��� ����� �� �
Ashish Tripathi1, Waleed M. Maswadeh1 and A. Peter Snyder2*1Geo-Centers, Inc., Gunpowder Branch, P.O. Box 68, Aberdeen Proving Ground, MD 21010-0068, USA2U.S. Army Edgewood Chemical Biological Center, Aberdeen Proving Ground, MD 21010-5424, USA
�������� �� �� � �� �������� �� �� � �
SPONSOR REFEREE: Professor Kent J. Voorhees, Department of Chemistry and Geochemistry, Colorado School of Mines, Golden, Co80401-1887, USA
���� ������ � ����� �� �� � ����������� �� ��� ��� ��� ���� � ����������� �� �������� ��
��� �� ���� �� ������ ��� �������� �� � ���� � �������� ���� ����� ���� � ��������� ������
������� �� ����� �� �� ������ �� ����� � �� � ��������� �� �� ���� ��� �� ������ ����
����� �� ������ ��� ���� �� ��� �� ������ � � �� �������� ����� ��� ��� �� �� ���������� ������
!��������� ���� "!#$% �� ��� � &'(&) �� ������ � � �� �������� *������� ��� ��� �� ���
�� ����� ����������� � ����� �� � ������ � ����� ���� ����� �� ������ � � ��� ��� (+, � �
������ !#$ �������� ���� � ���������� � �� ������ �� �������� ������� -� ���� � ����
����� �� �� ����� �� ��� ����������� � ������� ������� ����� �� ���� ����� � ��� ���� �����
� !.$ �� /.$ �� ��� ������ � ���� ���������� ������ �� ���� ���� �� 0��� ���� � 122(
3�� 4���� 5 6��� 7���
��������� ���� �� � ���������� ������ �������� ��� ���
����������� �� ���� ������� ����� �������� ���������
���������� � ����� ������ ���� � ����� � ����� ������!"
��� ����������! � ��������� ��� � �� �� ����������� �������
����#����� ���$� ����� �� � ���� ������������ �������� ��� �
���������� ����� ������ ���������! ����������� ��������"�
���������� ���� ����#����� %��� � ������ �� ����!� ��������
�� ��� ������� ��&�� ����� �� ��$" ����� � ������ �������� ��
�������� �� ��� ����#����� ������������"' (��" ��� �������
�� ��)��$)���� ������������ �� �������� �� � ��� �������
�� � ���������� ����������" ��� ����������" ����� ������
���������! ������ %��� � ���� ����#����� ������*� ���
���� ������������ �������!����� �� ��� �����
�������! ��)��$)���� ������������ �� ��� ����������#�)
���� �� ����!���� ������� ��� �� ���������� ��� �������
��� � ������� ���������"+,- .���)�������� /�����������
������� %��� �������!���� ��� ��� �������� �� ��������
����!���� ���������- 0����� �������������� �� 12�" �������
��� ���������� ��% ���� ���&� ���� 3 ��� � 4� �� ��� ����
%��� ������ ���� ����� �!�� %��� � �������
5����������� �������� ����#����� �6$� ��� �������� ����#�)
���� �5$� �� ��% ������� ��,� (���� ����#����� ������ ��
���� ������������ ���������� �������������� ���� ���
��� �� � !������ ������ ��� ��� ����������#����� ���
��������������� �� ������#���� �� ������� ����!���� �������
��� �� ���������� ������������� ��� ��������4,�� .���)
�������� 7������ ������ ���� ��� ����������� �������!����
� ��)���� ������������ ����#��! ����������� ���� �1����
1�� �� ���� �� .���)�������� 7������ ��� 5���������
������ �� +,�+8 ������ � %��!��"�',�9 ��� ���� ��� ���
���!���� �� �� ��������� ���� �������� ��!����� �� ��)
���&�� ��� ��� �������� �� ����� �������� $� ���������"
������ ��� ���� �7�� �������� 1��" ��� ��������� �������
��� �� ���������� ������*� �� ��� �� ������� �� ���� �������
��� ��� ���!����� ���� 7� �� %��� �� ����� 7��������-,�' 7� ��
�� ������� ����� �� ��� ��������� ��� ������ �� ����!����
%������ �������� ��� ����!���� ��������� �����������+,�4
��������� �� ���������� � ���������� ����� ������ ������)
���! ������ ��� 1�� %���� �� � ���������� ��������� �� ���
�������� (� ������ ���������� �������" 6$ �� !������
�������� � ��!�������� ����� �� ����!� �� ��� ����#�����
������� ���� ������ �� ������ �� ��!��!� �� 1�� �������� ���
��������� ���� �9-���4"�� (��" ���������� ��������� ����������
��� ���������� ���� ����#����� ������� ��� ��*���� �� �����
�� �� ����� ��� ����#� ��� 1�� .���)�������� ����� ��)
���&�� �� �� ����#��" �������� ��������
��������� ������ %��� �������� ��� ��!����� 5$�� ���
�������� ������ ��!����� ����#������� ���� ��� ��� �� ���
�������!����� �� ��� ��� 1�� ������� ��� ��� �������� ��
�������� ������� :��� ������ %��� ���������" ��� �������)
�!� �� �������� ������������� ����#����� ��� ��� ��� ��
������ �������� 1�� �� ��� �9- �� �������� ��� ���� ���&
�� � ������ ���� ����������� ���������! �8 ���������
(�� ������ %��& ��� �������� ��� ��)*���# � �)��$
���� ������������ ������*� �� ��� ���� �������� ��������
�� � %��� ������� �� ���������� �� �������� ������ �� ��%��
���� � 1�� $� ���������" ��� ��������� �����" ����#����� ���
*������������� ��; �� �� /�����" <�/� ���� 6�!�%��� 5�������7����!���� 5�����" � ������ ������! .����" 01 �� � )+'�'"</��6)����; ��������=� �������!�����������
1>$;� �� �?����'�- 5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A���
���$1 5>00<2$5�($>2/ $2 0�// /�65(�>06(�B
����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
��� ������! �������� ��������������� ��� �������!���� ���
������� ��!��� ��������� �� 1�� �� ��� ���� ��� �� .���)
�������� 7�������
�8#�/9-�.:$7
6����� � ��� ����1���������� ���� �1���" �� �"9)����� ������������" ��������
5��������" 0��%�&��" :$ +�� �" </�� %�� ��������� ��
������#��" ��������� %���� �� �� �!?�A� C�� ���� ������)
����" ��+ �A%��� ���� .���)�������� ������ ��� ��!�������
����� �� ������ ��� ���� �7��" �� ����� ���� �������� �7.� ���
�� � �������� �7(� %��� �������� �� ���������� ��
������#��" ��������� %���� �� �� �!?�A" ��� ��� ��� 7������
%��� ����)&������ � ��)�!?�A ��������� �� ��� .���)
��!����� ������� �������� �6D� ������� %�� ���� ��������
��� ����)&�����" ��� +)�A ���*��� %��� ��� ��� ����
����������� 7. %�� ������ ����� �� ������� �����)
���������! 1�� ��� �� � ����!��� ��� 7� �� ������ �������
����������� ���������� 7( %�� ������ ����� �� ����
������� ������ ���������! 1��� 7( �� ���� �� � �� �� ��
���������� ����������� ���� ��� ������� ���� ���������� 7(
�������� � ������� ���� �� �� ����������� ��� �������� ������
�������� �� �!�������� ������ ��� ����� �� %����� 6D %��
������ ����� �� ���� ��� ������� 1�� �� �������� ��������"
��� �� �� ��� ���� .���)��!����� ��!����� �������� � ���
6������������ ���������� �!���� ��� ������" ��������
��������� ������������� ������� C���������" 6D �� �
����!��� ��� �����!���� .���)��!����� ��!�������
7�������� !��%�� ��� ����� ��������� ��� ������ �� �� ���
�����%��! ���������� � 7������ ����� %�� �����&�� ���
��������� ���� �� �!�� ����� ���������! ���������� ��� �!��
�(/�� ��� +8 �����E� ���� ��� ��� ���� ������!�� ��
�-°5� � ���!�� ������ %�� �����&�� ���� �� �!�� ����� ���
��� ���� �� �-°5 ��� � �� ',9 � �� ���� ����� %�� ���� ��
!��%�� �� ��� ������ (�� �������� !��%�� %�� ������� ����
��� �!�� ����� ��� %�� �������� �� ������� ���� �� �������
+ �A �� ��� �������� ��������� %��� �������� ���� ���
������ �� ������� ���������� ����� �2/0� �� �� �!�� �����
��� ������ ������ %��� � ���� ��������� (���� ������ %���
��� ���� �� �-°5 ��� � ���� ���� ����� ��������� �������
������ ������� ��%��� ��������� /���� ��������� %��
��������� ���! ����� �������� ����������� F�!������� �����
�������� �� ���&" � ���! ����� �� ����� �� ���! ������ �������
�� ������� /����� ������ �� �������" ��!��� ���������� �����
������ %����� ��!������� ����� �� ����)�������!� .��%�� %��
������� ���� ������ ��� %����� �%��� %��� � �A �������
%����" ���������� �� ������� %����" ����)&����� ��� ������)
��#��� F�!������� ����� %��� �������� � ��������! ��������
�������� ���� (/� ��� �����E� ���� �!�� ������ �� �������
%���� �� � ������� ������������! �� � � 0�C������
����������3 (��� %�� ������ �;� " ��� � �A �� ��� �;�
��������� %��� ����� �� � �A �� ������� ����� (��
������� ���� %�� ��� ���� ������!�� �� �� ���� �������)
���" �������!��" %����� �%��� %��� � �A ������� %����"
���������� �� ������� %����" ����)&�����" ��� ��������#���
��� ������ %��� ��������� ��� � ��� �� &��� ��� ��!�)
������ ����� ��� ������� ������ ��� ���� ������������ %���
������ ��� &����� ���� 7�������� ����� � �7A)�� ����������"
%���� ��� ����� ��!������ %��� ������� ��� ���������
���� ������� ������ ����� 7A)� �����������
#� ������ � �������� 5������� 1��� /������ �5������� 1��� /������" >�����"
�� �3�9�" </�� *���# � � ������� � ������ ���� %��
���� (�� ������� � %�� �������� ���� � !���� � � �������
�� ��� ���� �C�!� ��" ��� ��� ��� � %�� ������ ��� ����
���������� !��)��!�� � F����� ������� ����� �� ��� *���# � �
����� �� ��� �� ��� ���� �� ��� !���� ��� �� (�� *���# � �
��� � � �� ���� ��� �� ��+' �� ���!� � ����� ����� �� *���#
%��� %�� ������ ���� ��� *���# � � ���%�� �������������
�9�+ �� � ��+ ������� ���� ��� ���� �� ��� *���# � ��
Figure 1. Schematic of the pyrolysis probe in the glass tube guide and details of theairflow region.
5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A��� ����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
���������)��$)0/ �� ������� �9-�
0��������� ������ �� ����!���� ������ %��� ������ �� ���
*���# %��� � � �����!�" ��� ��� ������ %�� ����� �� � °5��� � �� � ���% �� ��� ��� ���� � !�� �������� %�� ��������
���� ��� ��������� ��!��� � ��������! ��� ��� ����!� ���
*���# � � ���������! ��� *���# %��� ��� ������� (��
������%� ��� ��� ��� �G��� ��� *���# %���)������ ����)
%���� (�� ������� � ��%�� ����� %�� ��� �� �����������
�� ' " + " 9 ��� - °5 ��� ��� ������ ������������
0���������� �� ��� ����� ����������� ���! � (��� H
�>��!� 6�!�������!" $���" /�������" 5( 93 -" </��
����������� �������� ���� ��� *���# %��� ������ ��� *���#
� � �C�!� �� %��� � " ��+" �+ ��� ' °5" ������������� ������������ ����������� %��� �������� �� ��� ������
������! ���� �� ��� ������� ���� �� � °5?�� (�� �����
������! ���� %�� � ��
-��� ����� ����� (�� !���� � � ������� � ����� �� %�� �������� ���� ���
������! �� ��� ��-3 A ����)!������ �����" �����������
������� ����#����� ���$� ��!��� �� �� ��$ $$$� ������
*������� ���� ������������ �/����" 5������" >������"
5����� A'H ' 4�� (�� ����#����� �� ������ ������ ����� �
� ������ �� �����)��)����� ������ �������!�� ������� ���)
����� ��� ����#�� � ������! ������ %��� � ����������
%���� ������� � ����� ��!��� ������ �� �� ��������� ��%���
����������� ������� ��� ����� 2����!�� !�� �� �����
���� ���� ��!��� �� ����� �� ��� ��� �������� ��� ����������"
�������� ������� �� ����� �� ���� ��� I0�DJ� ������� ���
�� ��� �������� ��� ����� F����!�� ��� � �������� �� ����
��!��� � ��� >� ��� �> �������� �� �� �� ������ ����!�
���� ��� �������� ����" ��� ���� ������� �� &��%� �� �)�����
���������)������ ������������ �� ������ 5$1�� ,�' >� �� ���
�����!� ������� �� ��� ����������)��)���� ������� �����"
��� �> ������ �� ��� �����!� ������ �� ��� ��� ������!
*������� ����� �� �K �� C�!�� � �������� ������� �� ���
������� � ����� ��)��$)����� ��!��� �� ��� ����������
�������������
C�� ������ ���� ������������" ��!�� !�� %�� ��������
���� ��� ������� ��������� ���� ����!� � � � �� ��� ��� �� ���
*�������" ��� ���� ��� ��!�� ����� ������ � %��� �� !��
������������ �� ��� ��� ���� (�� ��!�� �� � ��*�����
���#�� ���� ��� �-,� ° H ����� ������� �� ��� ����� �� ���
���� �� ���! � ����� �������� � ��������� ��� �� �
���!������ ������ ����!� ��� L������E �� ��!�� !��" ���
��� ����&���� �� ��� ��!�� ��������� !�� L������E %��
������������� 9 � � �� ��������?���� 6���������� %���
�������� %��� � ��������� ��� ���������� �� + °5" ��������% ����!� ��� ��������� *���# � � �� �9 �A?���"
>� M � F" ��� �> M 9 F" ����� �����%��� ����������
6����������� ����������� %��� ��������� %��� ��� �����
�������� � ��� /���� ����������� /������� �� ��� �������
%��� ������ �������� ���� ��� ���� �������������
/�6;7:6 $.! !960;669�.
(�� ��G�� � G������� �� ��� ������� %��& %��� �� �������� ���
����������� ��������� �� ��� ������#��� �� ����!����
� ������� ��� �� ����������� �������� ��� ������#��� �� ���
���� ������������ �������� ���� ��$ ����������� 5�����)
������ *���# � � ��)���� ������������ ��������� ���
����� �������� ���� ��% �������� ��,� (���� %���
�������� ����#����� �6$� �� �������� ����#����� �5$�� (��
�������� �������� ��������������� �� ��� ������#��� ������)
��� ��������� ��� ���������� �� �������� �� ��� ������#��� ����
��� *���# � �" ����!� � ������ �������� ����" ��� ���� ���
6$ �� 5$ ������ ������� ������#��� ������� ��� ���������
������ � ��������� ��������� ��������� %��� ��� ������
������� ������)����� �������� ������������� &�������� �� �
��� ���������! �� ������ �������� ����!� %����� ��� ������)
#��� �������� �#���)����� ������������� &��������� (����
Figure 2. Schematic of the Pyroprobe assembly in Fig. 1 interfaced to the API source.The ion focusing and up-front CID OR-RO voltage elements are also shown.
5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A��� ����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
�9-' �� (�������" :� 0� 0��%���� ��� �� �� /�����
������������� ����%���" ������! ��!����" ������%� ��� ���
������! ���������� %��� �������!���� �� ��)��$)����
������������ ����������� %��� ������� �� ��� ������� �����)
����" �������� ��� ��������� �� ��� ��������� ��� ����!���)
����� �� ��� 1�� ������� ���� �� .���)�������� 7������
�������
#� $#9 ���� ����� � � !#$1�� ��� � ���!����" ��������� ���� ����" ��� ���������
�����&�� �������� ��� ��� ���������� �� ��� �������� ��
7������ �������� �������� C�!�� � �������� ��� ���������
������ ������ ���� �� 1�� �� ��������� ������% �����
����!� ��� ������� � �� � ��� ���������� �� + °5� $� ��� ������ ���� ��� ���� �� ������% �������� ����!� ���
��������� ��!��� ����� �� ��������� ���� �� ��� ���������� ��
�������� �� ��� ������#��� ������� �� ��� ��$ ������ (��
!������ ��� ���������� �� �������! ��� �������� ����!� �� ���
������#��� ������� �� ��� ����������� �������� ��� ���
������ ��� ������� �� ��� ������#��� ���� ��� ������ *���#
� �" ��� !������ ��� ��� � ����� ��� ��� I0�DJ� ��� ��!���
���� ���!����� �� 1�� �� ����� ��� ����#����� ������ ��
�� �A?��� ������%�" � ������ ����� �� 1�� �� ���
���� �� I0�DJ� �� �������" ��� � ��!�������� ����� ��
��� ����������� ������ ����� �+ �� ���� ������� A�%����
�������� ����������� �� ���������� �� �98� �� ��� ��' ���
���������� �������� ��8� �� ��� 4 ��� ����� (�� ����� ��
C�!� � �� �9 �A?��� ���%� ��� ��)��$ ���� ������� ���
1��� (���� �� � ���� ����� ����� ����� ��� %���� ���� �
������ � ������ �� %���� ��� 5> ���� ��� ���������� 1��
�������� :��� ��� ������% ����!� ��� ��������� ��!��� ��
������" ��� ��!��� ���� ������� �������� ��� ��� ��%��
���� ������� ����������� ���� ���� ���������� �������� ��
��� 4 ������� %���� �� ������% �� ������� �� ��� *���# � �
�C�!� ��� (���� ����������� ���% ��� ���������� ��!� ����)
������ �� ��� ������� ��������� ������ (��� ��" ��� ���������
����� ������� ������ 1��� ��%����" ��� ���� �� ������� ��
��� 1�� ������#��� �� ��� ������� ��������� ���� �����)
����� ��� ����� �� ��� ���� �������� ��������� �� 1�� �� ���
�������� �� ��� ����������� �� 1�� ��� ��� ���������
���!������ :��� ��� ����� ������� �� ��� ��������� �������
�����%�� � ��������� �� ��� ��$ �����" � ������� ������ ��
��� ������� ������#��� ����� ��� ��������� �������������
������� �� ��� ������� ��������� ������� ��� � � �������
�� ���������� ��% ������%�" ��� 1�� ������#��� ��� �
!������ ��� � ����� �� ����������! %��� ���� ��� ��� ���)
����� ��� ��� � � %���� ���� �� ���������� ��!��� ������%��
(�� ������������� �� ��� ��������� �� ��� 1�� ���� ��������
�� �����!�� ��������� � ��� ��% ������% ����� �C�!� �� ��
����������� ������� �� � ������ ������� ��!��� �� ����
�9�+ �� ��� ��� ���� ��� � ��� �� �� �� ����������
��%��� ��� ��� ��� �������� ��� ��� ������ *���# � �
%����� (��������" ��� ������������� �� 1�� ���� �������� ��
��������� �� ���� ��������� � �����)����� &������� �����
�� ��� ���������� ��%��� ��� ��������� �� ��� 1�� ��� ���
��� ��� �������� ��� ������ %���� �� ��� *���# � �� $�
��������" ���������� ��!��� ������% ����� ����% ��� ���������
������� �� ��� 1�� ������� ��������� ������� (��� ����%�
��� � ��%�� ����� �� ���������� ��%��� ��� 1�� ������#���
��� ��� ��� ��� �������� ��� ��� � � %����
� ���� �������� �������� �� C�!� � %��� ������� �� ���
!��������� �� ��� !����� 1�� ������� ��� ��� ��������
������������� ������ ��� � ���� �� C�!� '� C�!�� '
Figure 3. Graph of the airflow rate through the quartz tube pyrolysis source and theintensity distribution of m/z 168, 150, 124 and 80 from the pyrolysis of DPA. OR, 30 V; RO,60 V; 500°C pyrolysis. Inset shows Py-API mass spectrum at 36 mL/min of bottled airthrough the quartz tube.
5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A��� ����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
���������)��$)0/ �� ������� �9-+
�������� ��� �������� ��������� ����� �94 ������� � ��� ��
�� ��� 4 ���������� ��� �94 �� ���� �� ��� ���������� �� ���
������#��� ��������� ���� �� ��� ������ *���# � �� �� ���
��������� ���� ���������" ��� ����� �� !��)����� 1�� ����
������� ��� �����!� ����!� ��� ������ *���# � �
���������� (���� �� � �����% %����% �� ��������� ���� ����
�������� � ���������� ���!� ���������� �� ��� �������
��� � ����� �� !����� 1��� (�� ���������� �� ��� ���������
���� �� �*�� �� ��� ���% ���� ������� � ��� ����� �� ���
��������� *���# � �� ���" ��� ���������� ��������� ���� ��
������������ �� ��� ���% �����
C�!�� + ���%� ��� ������ �� ��������� ��������� ���
����������� �� ��� ��$ ���� �������� ������ ������ ����
�� 1��� �� �������� �� ��������� ���������� �������� ��
�������� �� 1�� �������������� �� �������� �� ���������
�� ��� �+ ����������� 1���" ��' ����" ��� �1��)D�>)5>�
��� 4 ���������� �� � ������� ����" ��� ����������� �� ��� � 9
��� -4 ������ �� � ��������� �� ������� (�� ���& �� ��� � 9
��� ����� ���� � ���� �� 5>� ��� %���� ���� 1��" ��� ���
-4 ���� � �� �� � �������� �� ��� �������� ���! %��� � ����
�� �������� �����!���
(�� ��!���� ��� � ���� ���� ��� � ��������� ����� �+ "
��' ��� ��� �� C�!� � ��� + �+ °5 ���������� ���� � �� ��
��� >�)�> ��������� ���������� �� ��� ����������)��)
���� ��������� �C�!� ��� C�!�� 9 ���%� ���� �� � ���"
����� ��� ��������� �� ��� �94 ��������� ��� ����
������� �� >� M � F ��� �> M �� F� >� %�� ��� �� � F
%���� �> %�� ������ ���� �� �� 3 F� 6����������" ���� ���
�94 �� � ������ %��� ��� ��������� ���������� ��%��� >�
��� �> �� �,�' F� (�� ��$ ���� ������� �� ��� ��������� ��
1�� �� �> ����� �� �� ��� 9 F ��� ���%� �� ������ �� C�!�
9� C�� �����G����� �� �����������" �> M 9 F%�� ������ �� �
���������� �� ������#� ��� ��!��� �� ��� ��� �94 �������
��� �� ������#� ��� ��%�� ���� 1�� ���!�����" ����
�������� �����" ��� ��� ��������! ���������� ��� �������
������#��� �������� C�� �> ����� !������ ���� - F" �)�����
5$1 ��&�� ����� �� �� ��� � ��������� �� ��� 3'" %���� ��
Figure 4. Plot of the reciprocal of the residence time of the pyrolyzate molecules in thequartz tube pyrolysis region versus the intensity of m/z 168 divided by the sum of theintensities of m/z 80 and 168.
Figure 5. Py-API mass spectra of DPA at different pyrolysis settemperatures. OR = 30 V; RO = 60 V; 36 mL/min airflow.
5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A��� ����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
�9-9 �� (�������" :� 0� 0��%���� ��� �� �� /�����
��������� �� � � �����!��) ���� ���! ���!���� �� 1���
C�!�� + ���%� ����" �� ��� ��!��� ��������� �����������"
�����!��) ���� ���! ���!����� ��� ����� -4 ���� �����������
��� � ���� ����� ����� �� ��� 3' ��� � �������
(�� ��)��$ ���� ������� �� 1�� ���!�" ����� �� C�!� �"
+ °5 ���� ������� �� C�!� +" ��� ��� �> M 9 ����
������� ����� �� C�!� 9� ��� � �������� %��� ����
!�������� � ������������ 6$ ��� �������� 5$ ���� ��%
������� ��,� (���� ���������� %��� ������ 5���)����� %���
��������� �� ������ ������ ��� � ������!� 6$ ���� �������)
������-"�4"�� ���������� --" -3" � + ��� ��� %������� -3 ��
��� ��� � ��� ��� ���&� 6������� ������ ��!����� ��� ����
��������� ������� �� ��� �9- �������� ��� ��� ���& ���
1�� %��� ���������� ����� ������ �� ����� ������� (��� ��
� ������ �� � ������� �� ��� ��)��$ �������� ��� ����
������� �� C�!� 9 �>� M �� F" ������� �������� 5$ %���
��� ���� ������� �� I0�DJ� 1�� ��� ���& �� ���
�94" ��� 4 ��� �������� �� 8 ���������� ��� ��� ��' ��� ��
�� 8 ������������+ 5������� �� ��� ������� %��&" ��� ����)
������� ������� ��� �+ ��� ��� ����� �� %���� ��� 5>�
%��� ��� � ������ �� ��� 6$ ��� 5$ ���� ���������-"�4"��
� ���������� �� ��� ������ �� 1�� ��������� ���� ��$
���������� ��� ������������ ����#����� �6/$� �� ���%� �� C�!�
-� �� �� >�" �> �� � F" 9 F" ��� ������ �� ���� ��������
����������� ��� �����&� �� ������� ��� ��� �94 ��� �+ � (��
���� �� %���� ��� 5> �� ���� ��� ��� �� ��!���������� !������
�� 6/$ �������� �� ��)��$" ��� ���������� ��" ��� ��'" ��
��� ������ ���� 6/$ ����������� A�% ������ �� ��� ��� ���
��' %��� � ������ ���� ��)��$ �����������
#� $#9 ���� ����� � � ����� ��C�!�� 4 �������� ��)��$ ���� ������� ��� ��� ������ �� �����
��������� 7������� 7� ��� 7. ���% � ��� ���& �� ��� �94 ���
1�� %���� ���� ���� �� ��� ������ ���� ������� ���& �� ���
7( ���� �������� � ���& �� ��� ��' �� �����������
��������� �� ��� ����� ���� ������� ��� ���� �� ���� ��&���
Figure 6. Plot of RO voltage versus each m/z 168, 150, 122 and 94 intensity divided by the sum ofthe intensities of the four ions. Insets show the Py-API mass spectra at select RO voltages. OR,30 V; 36 mL/min airflow.
Figure 7. Comparison of the Py-API and ESI mass spectra ofDPA. OR, 30 V; RO, 60 V. 36 mL/min airflow was used in thepyrolysis-API experiments.
5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A��� ����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
���������)��$)0/ �� ������� �9--
��������� ����� (�� ��� 4 ���&" ���������� ��������" �� ��
��!��!� �� ��������� %��� ������� �� ��� ��� ���& ��� ��� �����
������� 0����� ���� ��� � ������ ��� ����� ����� �� ����������
�� ��� ���������� ���� ��� ��� ���" ��������� ���" ������
��-" �������� ��9" �������� �'� ��� �''" ���������� �!��
���!����� ��� �+�" !������ 6��� ��!����� ��������
������� �� ������ �������� � �� ��� 3-" � �" ���,��9"
���,��9 ��� �'9� (���� ���� ������� ���� ��&��� ����� ����
��� ��&���������#��� ��������� ������� ���� ��� ��������
����������"+"- ���&� �� ��� 4' ��� 49 ������ �� � �����!��)
���������! ����)!��� ��������� ���!����� ���� ��� �����
���� ������� �� ��� �������� ������� �����������"+"- 6$ ����
������� �� 7� �������-"�4"��"�� ������� �������� ��� ������)
����� �� ���� �� ��� I0�DJ� ������ � ������ �� ��� ��)
��$ ���� ������� �� 7� �� C�!� 4���� 0��� �� ��� ��)��$
������ ���� 7. ������ �C�!� 4� �� ������� ������ �� �� ����
�� ��� ���� �������� ��� 5$�� ���� �������� (��� �������
��� ��� ��% ��� ��!� ���� ������
7������ �� ����� ���� ���%� ���� ��� ��)��� ���� ��������
��� 5$ ���� ������� �� �)������������)A)������)A)���)
!�������" �� ����� �!��" ��� ���&� ���� ������ ��� � �"
�� " �''" �94" �49 ��� � '� ��&��� �� ��� ���� ��� ��)
������� �������� ��� 5$ �� ����� ������ �� ��� � �" ��9" �94
�� 8 ����������" �49 ��� � ' ��� �)������!���������"�9 %���
��� ������ ����� ���� �������! ���� ����������� ����������
����� �!��� ���� �� ��������� ���� �� ��� ���� %���
������� �� .���)�������� 7��������-,' (���� ������ �� ������
��� ���� � ���� �� ��� ��)��� ���� 5$ ���� ������� ��
7. �������� ��� ��� ��)��$ ���� ������� �� C�!� 4���,��� ���
Figure 8. Py-API mass spectra of the spores of (a) Bacillusanthracis, (b) Bacillus subtilis var. niger and (c) Bacillusthuringiensis. OR, 30 V; RO, 60 V; 500°C pyrolysis; 36 mL/minairflow.
Figure 9. Py-API tandem mass spectra of m/z 168 from (a) B. anthracis and (b) DPA. (c)ESI tandem mass spectrum of m/z 168 from DPA. OR, 30 V; RO, 60 V.
5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A��� ����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
�9-4 �� (�������" :� 0� 0��%���� ��� �� �� /�����
7������ ������� (��" ��� ��)��$ ���� ������� ���% � �����!
����������� ��� ��� �������� �� �����!��) ���� �!���� $� ���
��� ���� 5$ %��& �� 7." ��� �94 %�� ��������� ���!�� ��
���!����� ������������� ���� 1��� ��%����" ������ ����
������������ �������� ���� ��� ���� ������ ��������� ��
����� �!�� ��!������ ���� �� ��� ������ ����� ���)
������� C�!��� 3��� ��� 3� � ���% ���� ��� ��)��$ ��� �94
���� �������� ������ ���� 7������ �� C�!� 4 ������� �� ���)
������� %��� ��� I0�DJ� �� 1��� (�� 6/$ ���� ������� ��
1�� �C�!� 3���� ���� �������� ��� ���� ������ ����
������� ��� 1�� �������� �� ��� ��)��$ ���������� ����
���� �� 1�� ��� 7��
C�!�� � �������� ��)��$ ���� ������� �� ��!������� ����
������������ �� 7� ��� 7( �� %��� �� ��� 6D .���)��!�����
��!������ (�� 7������ ��� 6D ���% ���������� ��% ������ ��
��� �94� ��� ����� ��!������ ������� ��� ���" ���" ��-" ��9
��� �+� �� ������! ��!���� %���� �!!��� ��� �������� ��
��������" �����" �������" ������� ��� !����� �����!����
����" ������������" ���� �� 12�" �2� ��� �(� ��������
����������� �� %�� ��� ���� ��� ��� 7������ ������ �C�!� 4�"
������ � �" �� " �''" �94" �49 ��� � ' ������ �� ������ ������
�� ���!����� ���� ��� ����� �!�� ������� ���������
���!�������"�9 �� C�!� � ��� ��� � � �� (���� ������ %���
���� � ������ �� ��� ��)������� �������� ��� 5$ ���� �������
���� �������� ���� %��� �������!����� ��� ��!������� ����
������������ �� 7�" 7( ��� 7.��9 (���� ������ ��� ����������
��% �� ��������� ��� 6D �� C�!� � ���� (��� � ��������� ��
���������� %��� ��� ���� ���� .���)��!����� 6D ��� ����������
������ �������!����� ��� ����� �!��� �� ��� ���� %���
������������ F����� ������� �� ������ �������! ��� 39"
3-" � �" ���,��9" ���" ��3" �� ��� �'9 �!!��� �������
��&���������#��� ��������� ���!����� ���� �������� �������
�����������
0�.07;69�.6
>�����#����� �� ��� ������#��� ����� ���� ��� *���# � �
�������� ���� ��!�������� ���� �������� ���&� ������� ���
��������� �������! �� ����������� �������� (�� ����������
����� �������� ��%��� ��� ������ �� ��� *���# � � ��� ���
��$ ��!��� ����%� ��� �� ��������� �������� �� �������� ���
������������ ������#��� �������� /����� �����������" ����)
���! ��� ��������� ���� ��� ��$ ����� ��� �����!�����%���"
��� ��� ������ ��*���� �� ���� ��������� �� �������� ��
6$ ��� 5$� (�� � ��������� �� ������ ������������! ��
���������� �����!���� ����� ����" ������� ���&�" �����
Figure 10. Py-API mass spectra of (a) vegetative BA cells, (b) vegetative BTcells and (c) Erwinia herbicola cells. OR, 30 V; RO, 60 V; 500°C pyrolysis; 36 mL/min airflow.
5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A��� ����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
���������)��$)0/ �� ������� �9-3
�!�� ������� ��� 1�� �� ��)��$ ���� ������� ���
��������� ���� %��� %���� �� ������� ��� ����������#� ���
�������� �� �������� ������� �� � ������� (���� ��������
%��� ���� �� ������� ��!��� � �� ������������� � 1� ��
��� ������� %��&� C����� ������ �� ��� ������������ �� ���
�����?����� ���� ������� ��� �� ���!����� (��� �� �� ���������
����� �� ��������� ���� �������� � ��!�������� ������ ��
�������� ����������������
$�������������(�� ������ %��� ��&� �� ��&��%���!� 0�� A���� .� �����
��� ��� ����������� ��� ������! �� ��� ��������� ��� 0��
H���� /� D���� ��� ��� !��%�� ��� ���������! �� ���
������� ��������
/�<�/�.0�6
�� /����� ��" H����� D" 0�#����� DA5" :����! :"(�!��#���� H� ����� � ��� �34-� &=; �3'+�
�� /����� ��� ����� ����� � ��� �33�� (1; �39��� /���� " 2���� ." H� ���� �� ����� � ��� �344� +2; �� �'� /���� " $&����� 0." H� ���� �� ����� � ��� �344� +2;�� 4�
+� /����� ��" 6������ .�" :����! :� �� ����� ����� !���!��344� (>; �'��
9� /����� ��" H����� D" 0�#����� DA5" :����! :� �� ���������� !���!� �344� (>; --�
-� :����! :" A�� ��� /�" :�������� 07" /����� ��� ������ ��� �344� +2; �+ ��
4� $�%�� :� ����!����� !���!�" � ���������� �� �������; 2�%B��&" �34�� ���� 11" ����� ��
3� 0�#����� DA5" D����&��� " D������ C1� !���!� �������������! �# ������ ��� $��� �����������" ��������� �������� 6�������; ���������" �34��
� � F������� H� ����!����� !���!�" ��� ��%� ��� ������������7����%�����; A�����" �34'�
��� (�� �5" ��� �� .���� " 1�:���� " 7�%��� " (�� 2������� 7��% 05� �� ����� ����� !���!� �34+� ?; �'3�
��� ��� �� .���� " (�� �5" (�� 2����� �� 7��% 05� ��������� ��������� �344� (+; '+�
��� (�� �5" ��� ��� .���� � �� ��������� ��&� �33'� (>; �++��'� .��� .:" D��� � ������ � � ��������� ������ ��������
�����; 2�% B��&" �393�
�+� (����� 0:" 0��.�� " D������ :� ����� ��&����� �����������3-9� >(; �+�
�9� /������ (�" 2��������:A������ ��&����� ���������� � �� +?;��-'�
�-� F������� H" 1�A�� /" 2�!����� �� �� ����� ����� !���!��33�� 1@; ��
�4� 7������ 07" 7����� C" F������� H" D��N��� (A� ����������� �� ��������� �339� (2; ''+�
�3� A� /" 0��� " /��&�� ��!�� 1" D�����%��� �� $���� ������ ��� ��� ���� �333� >; �+-�
� � /����� ��" 0��%���� :0" ������� �" (������� �"0�#����� DA5" 1%��#���&� �" H�� 0).� $���� ����� � ������ ���� �333� >; ��+�
��� .������� �" /���� 7" .�� ��� �" (������ 60" 0�.������5" ��� ��! 7H" H��� 17" A�!�� 2�� ����� � ��� � � ?1;��3�
��� 7������ 07" F������� H" D��N��� (A� ����� ������ ����������� �333� (>; ��� �
��� 7������07" F������� H" D��N��� (A" 5��� �7������ � ���� � ?1; �'�4�
�'� /����� ��" (������� /2" 1%��#���&� �" 0�#����� DA5�$���� ����� � ��� ��� ���� �339� (; '3�
�+� O$��* N����� ������ �����! ����!���� %����� �������P�����' (�#���� )��*�!" �� �+" �33+� �9�
�9� Q�����&�� ��� �� ��� ���� ���� �33-� ?,; '�4��-� 5��� :/� ����� ��&� ���������� �334� 1@; �'3��4� 5���������� .:" 5�����& (" ������ �" 6��#�� 60 �� �� ���
���� ���� �33-� 1?,; '����3� A������� 6D" 7���%� �" D����� : �" (���� �� ����� �#
�������� �����������! ���� ����� �������� /������ ��� 0����) ����!�" �34 � ����� 34�
� � :�����! 0:" /����� ��" D����� 5/� ����� ������ ����������� �339� (2; ��+3�
��� D�������� 0" 7��� 0C" 5��� /�� ����� � ��� �33�� +&; 4--���� 1��! " 7�&���� :" H����� 17� ����� ������ ��
��������� �33'� ,; 3'���� 7�&��� �" C����� 7" ���� 20� ���� �������� ����� �� �3-'�
12; �����'� /���� �1" A�� �" 7�����!� 5" 6������ 5." <����� D�� ��
��� ���� �� ��������� �33 � (; +���+� 7������ 07" �������� ������������" �333��9� ��&��� �" ��� � (D" /����� " B�� �� �6" 6##��� :� �� �����
���� !���!� �34'� ?; �+��-� 0��# AA" 7����� (5" .������� �� �� ���������� �3- � (2(; �39��4� /�������� HD" H������ >� ��������������� ��&� �3-�� >+; ' -��3� ���� �D" 0����� .� ��&���� �� ��������� !�����!�
�������� ������ A�����" <H" �3-4�' � C������ 7�" ����� ��+����* �# �����������! ����� ����� :�
7� /������ 5��� ������������" ��" �3-3�
5�����!�� � � � ��� :���� @ /���" A��� ����� ������ �� ��������� � �� (&; �9-�,�94
�94 �� (�������" :� 0� 0��%���� ��� �� �� /�����