 |
Прямой перенос заряженной молекулы в газовую фазу
|
|
|
|
Перенос соединений, уже заряженных в растворе, легко достигается при использовании десорбции или выбрасыванием заряженных частиц из конденсированной фазы в газовую. Обычно это осуществляется с использованием MALDI или ESI.
Отрыв электрона
Как видно из названия механизма, отрыв электрона придаёт молекуле 1+ положительный заряд при выбивании электрона, так что при этом часто образуются катион-радикалы. Наблюдаемый, в основном, при электронной ионизации, отрыв электрона обычно применяется для относительно неполярных соединений с низкой молекулярной массой. Также известно, что он часто приводит к образованию значительных количеств фрагментарных ионов.
Захват электрона
При захвате электрона, отрицательный заряд 1- сообщается молекуле при присоединении электрона. Этот механизм ионизации в первую очередь наблюдается для молекул с большим сродством к электрону, таких как галогенсодержащие соединения.
Таблица 1.1. Механизмы ионизации, их преимущества и недостатки.
| Механизм ионизации | Преимущества | Недостатки |
| Протонирование (положительные ионы) | · многие соединения присоединяют протон с получением заряда · многие способы ионизации, такие, как ESI, APCI, FAB, CI и MALDI производят такие частицы | · многие соединения нестабильны в протонированной форме (например, углеводы) или с трудом присоединяют протон (например, углеводороды) |
| Катионизация (положительные ионы) | · многие соединения присоединяют катион, такой как Na+ или K+ с получением заряда · многие способы ионизации, такие, как ESI, APCI, FAB и MALDI производят такие частицы | · опыты тандемной масс-спектрометрии на катионизированных молекулах часто дают очень ограниченную информацию по фрагментации |
| Депротонирование (отрицательные ионы) | · многие полезные вещества в какой-то мере являются кислотами · многие способы ионизации, такие, как ESI, APCI, FAB и MALDI производят такие частицы | · применимо только для специфических соединений |
| Перенос заряженных молекул в газовую фазу (положительные и отрицательные ионы) | · полезно для соединений, которые уже заряжены · многие способы ионизации, такие, как ESI, APCI, FAB и MALDI производят такие частицы | · применимо только для уже заряженных частиц |
| Отрыв электрона (положительные ионы) | · наблюдается при электронной ионизации и даёт информацию не только о молекулярной массе, но и информацию о фрагментарных ионах | · часто производит слишком сильную фрагментацию · может быть непонятно, является ли ион с наибольшей массой молекулярным ионом или же фрагментом |
| Захват электрона (отрицательные ионы) | · наблюдается при электронной ионизации и даёт информацию не только о молекулярной массе, но и информацию о фрагментарных ионах | · часто производит слишком сильную фрагментацию · может быть непонятно, является ли ион с наибольшей массой молекулярным ионом или же фрагментом |
|
|
|
Способы ионизации
Вплоть до 1980-х электронная ионизация (EI) была основным способом ионизации для анализа масс. Однако EI ограничивала химиков и биохимиков малыми молекулами, масса которых намного ниже массы большинства биоорганических соединений. Это ограничений побудило таких учёных, как Дж. Б. Фенн, К. Танака, Ф. Хилленкамп, М. Карас, Г. Кукс и М. Барбер, разработать новое поколение способов ионизации, включая бомбардировку быстрыми атомами/ионами (FAB), лазерную ионизацию при помощи матрицы (MALDI) и ионизацию электроспрея (таблица 1.2). Эти способы совершили революцию в биомолекулярном анализе, особенно для больших молекул. Среди них, ESI и MALDI стали по-настоящему «избранными», когда дело касается биомолекулярного анализа.
|
|
|
Таблица 1.2.
| Способ ионизации | Аббревиатура | События |
| Ионизация электроспрея | ESI | испарение заряженных капель |
| Ионизация наноэлектроспрея | nanoESI | |
| Химическая ионизация при атмосферном давлении | APCI | коронный разряд и перенос протона |
| Лазерная десорбция/ионизация при помощи матрицы | MALDI | поглощение фотона/перенос протона |
| Десорбция/ионизация на кремнии | DIOS | |
| Бомбардировка быстрыми атомами/ионами | FAB | десорбция иона/перенос протона |
| Электронная ионизация | EI | пучок электронов/перенос электрона |
| Химическая ионизация | CI | перенос протона |
 |
MALDI и ESI сейчас являются самыми распространёнными способами ионизаций для биомолекулярной масс-спектрометрии, с их превосходными диапазонами масс и чувствительностью (рис. 1. 3). Следующий раздел будет посвящён основам способов ионизации, рассматривая некоторые детали в практических аспектах их применения наряду с механизмами ионизации.
|
|
|
