Odborné textyRepetitorium - klinická genetikaRepetitorium - biochemie obecná

MS ionizace měkké

JVATQ

Měkké (šetrné) ionizační techniky se vyznačují skutečnstí, že na rozdíl od ionizace nárazem elektronů (EI) označované jako tvrdá ionizační technika (ionizovaná molekula získá nadbytek vnitřní energie, což se projeví  fragmentací molekuly na menší části) vznikají protonované molekuly [M+H]+ (při záznamu kladných iontů) nebo deprotonované molekuly [M-H]- (při záznamu záporných iontů)

 

  • měkkou ionizační technikou získá ionizovaná molekula mnohem menší množství energie oproti EI, a proto jsou ve spektrech pozorovány zejména (de)protonované molekuly a minimum fragmentových iontů (viz též typy fragmentací, štěpení vazeb)
  • v množství získané energie mezi jednotlivými měkkými ionizačními technikami jsou rozdíly
  • nejšetrnější je ionizace elektrosprejem (ESI) a ionizace laserem za účasti matrice (MALDI)
  • ionizace termosprejem (TSI) a chemická ionizace za atmosférického tlaku (APCI) představují měkké ionizační techniky zavedené pro spojení LC-MS
  • ionizace urychlenými atomy (FAB) nebo ionty (FIB) a další ionizační techniky

 

Porovnání elektronové ionizace (“tvrdé”) a měkkých ionizačních technik

  • u elektronové ionizace (EI) a částečně to platí i pro ionizaci polem (FI) a ionizaci desorpcí polem (FD) vznikají primárně radikál-kationty M+. (ion s lichým počtem e-), které vlivem velkého přebytku vnitřní energie molekuly získané ionizací (není tak výrazné pro FI, FD) podléhají další fragmentaci (rozsah fragmentace může být tak velký, že molekulární ion ve spektru zcela chybí - uvádí se přibližně pro 10 % organických sloučenin)
  • měkké ionizační techniky - v důsledku ion-molekulárních reakcí vznikají pouze ionty se sudým počtem e- (ionty s lichým počtem e- vznikají jen v určitých, málo obvyklých případech, to závisí na typu ionizační techniky) např. [M+H]+, [M+Na]+, [M+NH4]+, [M-H]- a řada dalších iontů podle typu ionizační techniky
    • ve většině případů ve spektrech převládají uvedené ionty, relativní intenzita fragmentových iontů bývá nízká až střední (liší se pro jednotlivé techniky z této skupiny)
    • nedostatek strukturních informací bývá nahrazován kolizně indukovanou disociací tj. podpořením fragmentace molekul v iontovém zdroji nebo s použitím MS/MS či MSn technik (viz MS tandemová)
    • pro velmi labilní látky (např. alifatické nitrolátky používané jako výbušniny) může být i použití některých měkkých ionizačních technik nedostatečné k určení molekulové hmotnosti, potom je nutné důsledně hledat nejmírnější možné podmínky ionizace takových molekul
    • ESI lze často použít i pro studium nekovalentních interakcí a studium prostorového uspořádání biomolekul
  • jednotlivé měkké ionizační techniky lze orientačně seřadit podle jejich “tvrdosti”, tj. přebytku jejich vnitřní energie vedoucí k fragmentaci ionizované molekuly
    • pořadí je orientační, může se lišit pro různé třídy látek a také silně záviset na experimentálních podmínkách, přesto může sloužit jako užitečné vodítko (zařazeny jsou pouze v současnosti běžné techniky od nejšetrnější):

 

 ESI < MALDI < TSI < FAB/ FI < APCI < CI < EI

 

Další informace

 

 

Jaroslava Vávrová