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
Jaroslava
Vávrová