Холодная ионизация спреем (CSI) это другая вариация техники ESI, которая была введена весьма недавно. Важным моментом различия между ESI и CSI является то, что первый обычно использует повышенную температуру в области интерфейса для содействия десольватации, в то время как последний работает при очень низких температурах (как следует из названия). Как правило, как блок источника, так и камера десольватации в CSI MS поддерживаются при температурах ниже 15oC (и могут быть понижены до -50oC). Это часто позволяет наблюдать лабильные органические виды молекул, как неповрежденные молекулярные ионы, которые обычно разрушаются на стадии десольватации в обычном ESI. 13.2.3. Матрично ассоциированная лазерная десорбция/ионизация. ESI это пример методов ионизации, которые продуцируют макромолекулярные ионы непосредственно из объема раствора (другие методы «ионизации из объема» оказались безуспешными, когда были применены к биополимерам). Десорбция с твердых поверхностей дает еще одну возможность переноса молекул аналита в газовую фазу. Вероятно простейший метод – нагревание до испарения образца – стало де факто стандартным для анализа маленьких органических молекул, где ионизация достигается за счет прохождения испаренного аналита через пучок электронов. Суровые условия нагревания и воздействия электронов, однако, в общем приводят к обширной фрагментации, и этот метод практичен только для низкомолекулярных молекул (<800 Да) и относительно неполярных аналитов. Разумной альтернативой неизбирательному нагреву образца является использование высокоэнергетических выстрелов, которые служат как внешние агенты, обеспечивающие очень локализованное (как пространственно, так и временно) нагревание образца. Такое быстрое и локальное нагревание приводит к почти адиабатическому расширению микроскопически маленьких порций образца, что в свою очередь ведет к их выталкиванию с поверхности в газовую фазу. Этот принцип используется за счет быстрой атомной бомбардировки (FAB), техникой, которая использует луч высокоэнергетических (десятки кЭв) атомов или ионов, для десорбрования макромолекулярных ионов с поверхности жидкой матрицы. Матрицей является вязкий нелетучий растворитель, которые «защищает» растворенные анализируемые молекулы от урона, который может быть создан непосредственным влиянием высокоэнергетического «выстрела». Бомбардировка быстрыми атомами доказала свой успех для нелетучих веществ массой до нескольких кДа, но повторная фрагментация часто уменьшает интенсивность сигнала (обычно протонированного или ионно-катионированного щелочным металлом) псевдо-молекулярного иона, предоставляя только ограниченное использование в биологической сфере. Ограничения часто создаются за счет требования к растворимости аналита в нелетучей жидкой матрице (наиболее часто используются глицерин или 3-нитробензильный спирт). Возможно, главным серьезным ограничением использования метода бомбардировки быстрыми атомами является неспособность к продуцированию больших (>10 кДа) макромолекулярных ионов. Тем не менее, FAB MS являлся техникой, которой пользовались многие годы для анализа пептидов и других небольших био- и синтетических полимеров. Быстрое и высоко локализованное нагревание образца может также достигаться при использовании фотонов вместо высокоскоростных атомов. Изобретение лазера сделало доступным световую энергию высокой плотности, сфокусированную на маленькой зоне, облегчающую десорбцию и ионизацию, как из твердого, так и из жидкого образца. Скорость передачи энергии, зависящая от лазерной плотности потока, определяя испарение предпочтительнее разложения аналита. Если нагревание образца при облучении происходит достаточно быстро, тогда становится возможной, в большинстве случаев, десорбция неповрежденных молекул до их распада. Этот метод, известный как масс-спектрометрия лазерной десорбции (или лазерной абляции), обычно требует пост-ионизации молекул аналита в газовой фазе (обычно осуществляемой либо электронным ударом, либо многофотонной ионизацией). Основным ограничением лазерной десорбции была недостаточная эффективность передачи энергии облученному образцу, без которого невозможно достичь легкой десорбции неповрежденных макромолекул. Эта сложность была решена за счет использования хромофоров, как матриц, которые способствуют энергетическому трансферу и эффективно защищают анализируемые молекулы от излучательного урона. Этот метод, в настоящее время известный как лазерная десорбционная ионизация с матричной поддержкой (MALDI), был разработан одновременно Коити Танакой, Майклом Карасом и Францем Хилленкампом. За это изобретение была присуждена в 2003 году Нобелевская премия по химии. |
Скачать 102.87 Kb.