Ionisationsmethoden (Massenspektrometrie)
Ionisationsmethoden (Massenspektrometrie)
Synonym(e)
Ionisierungstechniken (Massenspektrometrie)
Englischer Begriff
ionisation methods (techniques) in mass spectrometry
Definition
Physikalische und/oder chemische Methoden zur Ionisation (und Überführung) von Substanzen oder Substanzgemischen in ein Massenspektrometer.
Beschreibung
Massenspektrometrie beruht auf der Trennung von Ionen, d. h. negativ oder positiv geladenen Molekülen oder Molekülfragmenten der Analyte und der sie umgebenden Matrix. Diese Ladung wird über verschiedene Ionisationsmethoden erzeugt. Abhängig von der analytischen Fragestellung muss die Ionisation in der festen, flüssigen oder gasförmigen Phase erfolgen, unter Laborbedingungen oder Umgebungsbedingungen vor Ort, soll sanft oder hart, selektiv oder vollständig, in jedem Fall aber möglichst reproduzierbar sein. Für die vielen Einsatzgebiete und Analyt(gruppen) wurden unterschiedliche Ionisationstechniken entwickelt, die auf physikalischen (elektrisch, thermisch, optisch, akustisch) und/oder chemischen (Umsetzungen mit Ionisationsmedien) Prinzipien beruhen. Deren Vielfalt und die mit ihnen parallel verwendeten Abkürzungen, die oft firmenspezifische Charakteristika tragen, sind auch für den Massenspektrometrie-Experten eine intellektuelle Herausforderung. Tab. 1 listet wichtige Ionisationsmethoden. Details finden sich in den u. g. Quellen bzw. der umfangreichen Originalliteratur.
Tab. 1
Ionisationsmethoden in der Massenspektrometrie (Auswahl)
Bezeichnung | Abkürzung | Anmerkung |
|---|---|---|
Atmospheric Pressure Chemical Ionization | APCI | Nach EI und ESI häufigste Methode bei klinisch-chemisch/toxikologischen Analysen; besonders für weniger polare Substanzen geeignet, deshalb komplementäre Methode zu ESI |
Atmospheric Pressure Laser Ionization | APLI | |
Atmospheric Pressure Photoionization | APPI | |
Chemical Ionization | CI | Gewöhnlich als Positive-Ion Chemical Ionization (PCI), Sonderform Negative-Ion Chemical Ionization (NCI), wichtige Methoden in der GC-MS |
Desorption Atmospheric Pressure Chemical Ionization | DAPCI | |
Desorption Electrospray Ionization | DESI | |
Direct Analysis in Real Time | DART | |
Electron Ionization | EI | Häufigste Methode in der GC-MS, führt gewöhnlich zur kompletten Fragmentierung der Analyte |
Electrospray | ESI | Häufigste Methode im klinisch-chemisch/toxikologischen Labor bei LC-MS und LC-MS/MS, im Vergleich zu EI sanfte Methode, die gewöhnlich zu einer partiellen Fragmentierung der Analyte führt, besonders für polare, geladene oder basische Analyte geeignet, deshalb komplementäre Methode zu APCI |
Extractive Electrospray Ionization | EESI | |
Fast Atom Bombardment | FAB | Entwicklungsgeschichtlich frühe Methode ohne Bedeutung im klinisch-chemisch/toxikologischen Labor |
Field Desorption | FD | |
Field Ionization | FI | |
Inductively Coppled Plasma | Zur Elementbestimmung in der ICP-MS, harte Methode, führt zur vollständigen Atomisierung | |
Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization | MALDI | Sanfte Methode, schonende Überführung empfindlicher Analyte z. B. aus Zellkulturen, gewöhnlich in Kombination mit einem Flugzeitmassenspektrometer (MALDI-TOF) |
Photoionization | PI | |
Plasma-assisted Desorption/Ionization | PADI | |
Rapid Evaporative Ionization Mass Spectrometry | REIMS | Vorortanalyse über thermische Verdampfung von Probenmaterial und direkten Transfer in ein Flugzeitmassenspektrometer z. B. im iKnife
|
Surface-enhanced Laser Desorption/Ionization | SELDI | Sanfte Methode, schonende Überführung empfindlicher Analyte z. B. aus Zellkulturen, gewöhnlich in Kombination mit einem Flugzeitmassenspektrometer (SELDI-TOF) |
Literatur
Analytical Chemistry Virtual Issue. Ionization methods in mass spectrometry. http://pubs.acs.org/page/vi/2015/ionizationmethods.html. Zugegriffen am 20.06.2017
http://www.enovatia.com/downloads/presentations/Ionization_techniques.pdf. Zugegriffen am 20.06.2017