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1. (WO2010031387) DISTINGUISHING AN ENANTIOMERS WITH THE AID OF BROADBAND FEMTOSECOND CIRCULAR-DICHROISM MASS SPECTROMETRY
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/2010/031387    International Application No.:    PCT/DE2009/001290
Publication Date: 25.03.2010 International Filing Date: 18.09.2009
IPC:
H01J 49/16 (2006.01)
Applicants: PHILIPPS-UNIVERSITÄT MARBURG [DE/DE]; Biegenstrasse 10 35037 Marburg (DE) (For All Designated States Except US).
WEITZEL, Karl-Michael [DE/DE]; (DE) (For US Only).
URBASCH, Gunter [DE/DE]; (DE) (For US Only).
BREUNIG, Hans, Georg [DE/DE]; (DE) (For US Only)
Inventors: WEITZEL, Karl-Michael; (DE).
URBASCH, Gunter; (DE).
BREUNIG, Hans, Georg; (DE)
Agent: BUCHHOLD, Jürgen; Olbricht, Buchhold, Keulertz & Partner Am Weinberg 15 35096 Weimar (Lahn) (DE)
Priority Data:
10 2008 048 085.1 19.09.2008 DE
Title (DE) UNTERSCHEIDUNG VON ENANTIOMEREN MIT HILFE DER BREITBANDIGEN FEMTOSEKUNDEN-CIRCULARDICHROISMUS-MASSENSPEKTROMETRIE
(EN) DISTINGUISHING AN ENANTIOMERS WITH THE AID OF BROADBAND FEMTOSECOND CIRCULAR-DICHROISM MASS SPECTROMETRY
(FR) DISTINCTION D'ÉNANTIOMÈRES PAR SPECTROMÉTRIE DE MASSE EN DICHROÏSME CIRCULAIRE FEMTOSECONDE À LARGE BANDE
Abstract: front page image
(DE)Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Unterscheidung von Enantiomeren mit Hilfe der breitbandigen Femtosekunden-Circulardichroismus-Laserionisations-Massenspektrometrie bereit. Dabei wird ein fs-Lasersystem eingesetzt, dessen Laserpulsdauer (τ) kleiner oder gleich 200 fs, bezogen auf einen bandbreitenbegrenzten Puls, ist und dessen Zentralwellenlänge (λ) im Bereich von 200 nm bis 1.100 nm liegt. Die spektrale Bandbreite der Laserpulse wird ausgewählt aus Bandbreiten kleiner oder gleich 40 nm und solchen größer 40 nm. Die Laserpulse werden zirkulär polarisiert, wobei zwischen rechts- und linkszirkular polarisiertem Licht gewechselt werden kann. Die zirkulär polarisierten fs-Laserpulse werden direkt zur Ionisation genutzt, wobei die Licht-Materie-Wechselwirkung enantiomerenspezifisch ist. Dadurch ist keine Trennung von Substanzgemischen erforderlich. Die zur Ionisierung eines bestimmten Analyten passende Wellenlänge muss in keinem Fall vorab bekannt sein: Bei Bandbreiten kleiner oder gleich 40 nm wird die Wellenlänge variiert, um die passende Wellenlänge zu ermitteln. Bei Bandbreiten größer 40 nm ist die für das jeweilige Molekül passende Wellenlänge intrinsisch im Spektrum enthalten. Die zu untersuchende Probe und eine achirale Referenzsubstanz werden simultan im Flugzeitmassenspektrometer für beide zirkulären Polarisationen untersucht. Bei gegebener lonisationswellenlänge und Polarisation des Laserpulses ist jedes auf diese Weise erhaltene Flugzeitmassenspektrum nicht nur Substanz-, sondern auch enantiomerenspezifisch. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das zugehörige Verfahren kombinieren CD-Spektroskopie und Massenspektrometrie und eignen sich zur Identifizierung und Unterscheidung von Enantiomeren auch in zuvor unbekannten Substanzgemischen.
(EN)The present invention provides an apparatus and a method for distinguishing enantiomers with the aid of broadband femtosecond circular-dichroism laser-ionization mass spectrometry. In this case, an fs laser system is used, the laser pulse duration (τ) of which is less than or equal to 200 fs, with respect to a bandwidth-limited pulse, and the central wavelength (λ) of which is in the range between 200 nm and 1.100 nm. The spectral bandwidth of the laser pulse is chosen from bandwidths of less than or equal to 40 nm and those of more than 40 nm. The laser pulses are circular-polarized, in which case it is possible to change between right-hand and left-hand circular-polarized light. The circular-polarized fs laser pulses are used directly for ionization, wherein the light material interaction is enantiomium-specific. There is therefore no need for separation of substance mixtures. The wavelength which is appropriate for ionization of a specific analyte need never be known in advance: for bandwidths of less than or equal to 40 nm, the wavelength is varied in order to determine the appropriate wavelength. For bandwidths of more than 40 mm, the wavelength which is appropriate for the respective molecule is intrinsically contained in the spectrum. The sample to be examined and an achiral reference substance are examined simultaneously in the flight-time mass spectrometer for both circular polarizations. For a given ionization wavelength and polarization of the laser pulse, each flight-time mass spectrum obtained in this way was not only substance-specific but also enantiomium-specific. The apparatus according to the invention and the associated method combine CD spectroscopy and mass spectrometry and are suitable for identification and examination of enantiomers even in previously unknown substance mixtures.
(FR)L'invention concerne un dispositif et un procédé servant à distinguer des énantiomères par spectrométrie de masse à ionisation laser en dichroïsme circulaire femtoseconde à large bande. Selon l'invention, on utilise un système laser femtoseconde dont la durée d'impulsion laser (τ) est inférieure ou égale à 200 fs, par rapport à une impulsion limitée en bande passante, et dont la longueur d'onde centrale (λ) se situe dans la gamme allant de 200 nm à 1100 nm. La largeur de bande spectrale des impulsions laser est sélectionnée dans des largeurs de bande inférieures ou égales à 40 nm et dans des largeurs de bande supérieures à 40 nm. Les impulsions laser sont polarisées circulairement, avec possibilité de changement entre lumière polarisée circulairement à droite et circulairement à gauche. Les impulsions laser femtoseconde polarisées circulairement sont utilisées directement pour l'ionisation, l'interaction entre lumière et matière étant spécifique des énantiomères. Il n'est ainsi pas nécessaire de séparer les mélanges de substances. Il n'est en aucun cas nécessaire de connaître au préalable la longueur d'onde convenant à l'ionisation d'un analyte précis. En effet, pour les largeurs de bande inférieures ou égales à 40 nm, on fait varier la longueur d'onde pour déterminer la longueur d'onde appropriée et, pour les larges de bande supérieures à 40 nm, la longueur d'onde convenant à la molécule concernée est intrinsèquement contenue dans le spectre. L'échantillon à analyser et une substance de référence achirale sont analysés simultanément dans le spectromètre de masse à temps de vol pour les deux polarisations circulaires. Pour une longueur d'onde d'ionisation donnée et une polarisation donnée de l'impulsion laser, chaque spectre de masse à temps de vol obtenu de cette façon est non seulement spécifique de la substance mais également de l'énantiomère. Le dispositif selon l'invention et le procédé correspondant combinent la spectroscopie de dichroïsme circulaire et la spectroscopie de masse et permettent d'identifier et de distinguer des énantiomères même dans des mélanges de substances préalablement inconnus.
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)