Mass-spektrometriya

Kimyoviy ionlanish (CI)
Kimyoviy ionizatsiya (CI) EI tomonidan tahlil qilingan namunalarga o'xshash namunalarga qo'llaniladi va asosan molekulyar ionning ko'pligini oshirish uchun ishlatiladi. Kimyoviy ionlanish namuna molekulasidan ionlarni hosil qilish uchun massa spektrometrining vakuumidagi gaz fazali ion-molekula reaktsiyalaridan foydalanadi. Kimyoviy ionlash jarayoni elektron ta'sirida ionlashtirilgan metan, izobutan yoki ammiak kabi reaktiv gaz bilan boshlanadi. Ionlash manbasida yuqori gaz bosimi reaktiv gaz ionlari va reagent gaz neytrallari o'rtasida ion-molekula reaktsiyalariga olib keladi. Ion-molekula reaksiyalarining ayrim mahsulotlari analit molekulalari bilan reaksiyaga kirishib, ionlar hosil qilishi mumkin.
CIda ionlanishning mumkin bo'lgan mexanizmi quyidagicha sodir bo'ladi:
Reagent (R) + e ^- → R ⁺ + 2 e ^-
R ⁺ + RH → RH ⁺ + R
RH ⁺ + Analit (A) → AH ⁺ + R
EI dan farqli o'laroq, analit CI yordamida molekulyar ionni qisqartirilgan parchalanish bilan ta'minlaydi. Biroq, EIga o'xshab, namunalar termal barqaror bo'lishi kerak, chunki CI manbai ichidagi bug'lanish isitish orqali sodir bo'ladi.
Salbiy kimyoviy ionlanish (NCI) odatda elektron tutuvchi qismlarni (masalan, ftor atomlari yoki nitrobenzil guruhlari) o'z ichiga olgan analitni talab qiladi. Bunday qismlar NICI sezgirligini sezilarli darajada oshiradi, ba'zi hollarda elektron ionlashuviga (EI) nisbatan 100 dan 1000 baravar yuqori. NCI, ehtimol, eng sezgir usullardan biri bo'lib, tahlildan oldin molekulalar ko'pincha elektron tutuvchi qism bilan kimyoviy jihatdan o'zgartirilganligi sababli turli xil kichik molekulalar uchun ishlatiladi.
1.19-rasm: steroidlarning pentaflorobenzil trimetil silil efir hosilalari ularni salbiy kimyoviy ionlanish yordamida yuqori sezuvchanlik o'lchovlariga ko'proq moslashtiradi.
Aksariyat birikmalar EI yoki CI dan foydalangan holda manfiy ionlar hosil qilmasa-da, ko'plab muhim birikmalar manfiy ionlar hosil qilishi mumkin va ba'zi hollarda salbiy EI yoki CI massa spektrometriyasi musbat ion tahliliga qaraganda sezgir va selektivdir. Aslida, steroidlar kabi birikmalar NCIni kuchaytirish uchun o'zgartiriladi ( 1.19-rasm ).
Yuqorida aytib o'tilganidek, manfiy ionlar elektronni tutib olish orqali hosil bo'lishi mumkin va manfiy kimyoviy ionlanishda bufer gaz (masalan, metan) elektron nuridagi elektronlarni sekinlashtirishi va ularni tahlil qiluvchi molekulalar tomonidan ushlanishi mumkin. Bufer gaz, shuningdek, qo'zg'atilgan anionlarni barqarorlashtiradi va parchalanishni kamaytiradi. Shuning uchun, NCI aslida "kimyoviy ionlanish" jarayoni sifatida ta'riflanadigan narsa emas, balki elektronni ushlash jarayonidir.
Xulosa
Mass-spektrometrni umuman olganda namuna kirishini, ion manbasini, massa analizatorini va detektorni o'z ichiga olgan alohida bo'limlarga ajratish mumkin. Namuna massa spektrometriga kiritiladi va keyin ionlashtiriladi. Ion manbai ionlarni elektron chiqarish, elektron tutib olish, kationlanish, deprotonatsiya yoki zaryadlangan molekulani kondensatsiyalangandan gaz fazasiga o'tkazish orqali hosil qiladi. MALDI va ESI mass-spektrometriyaga chuqur ta'sir ko'rsatdi, chunki ular gaz fazasida zaryadlangan buzilmagan biomolekulalarni hosil qiladi. APCI, EI, FAB va CI kabi boshqa ionlanish manbalari bilan solishtirganda, MALDI va ESI usullari massa spektrometriyasining tahlil qilish imkoniyatlarini pikomoldan tortib to zeptomol darajasigacha bo'lgan aniqlash qobiliyatiga ega bo'lgan birikmalarning keng doirasiga qadar kengaytirdi.
1.5-jadval. Ionlanish manbalarini umumiy taqqoslash

Ionizatsiya manbai	Elektrospray ionizatsiyasi (ESI)
Oddiy massa diapazoni (Da)	70 000
Matritsa aralashuvi	yo'q
Degradatsiya	yo'q
Murakkab aralashmalar	biroz cheklangan
LC/MS Amenable	ajoyib
Sezuvchanlik	yuqori femtomoldan past pikomolgacha
Izohlar	Ajoyib LC/MS vositasi; past tuzga chidamlilik (past millimol); bir nechta zaryadlash foydali, ammo aralashma bilan sezilarli bostirish sodir bo'ladi; aralashmalarning past bardoshliligi; yumshoq ionlanish (ozgina parchalanish kuzatiladi).

Ionizatsiya manbai	NanoESI
Oddiy massa diapazoni (Da)	70 000
Matritsa aralashuvi	yo'q
Degradatsiya	yo'q
Murakkab aralashmalar	biroz cheklangan, lekin ESI dan yaxshiroq
LC/MS Amenable	OK, lekin past oqim tezligi muammoga olib kelishi mumkin
Sezuvchanlik	yuqori zeptomoldan past femtomolga
Izohlar	Juda sezgir va juda past oqim tezligi; LC/MS uchun amal qiladi; lekin past oqim tezligi maxsus tizimlarni talab qiladi; oqilona tuz bardoshlik (past millimolyar); bir nechta zaryadlash foydali, ammo aralashmalar bilan sezilarli bostirish sodir bo'lishi mumkin; aralashmalarning oqilona bardoshliligi; yumshoq ionlanish (ozgina parchalanish kuzatiladi).

Ionizatsiya manbai	APCI
Oddiy massa diapazoni (Da)	1200
Matritsa aralashuvi	yo'q
Degradatsiya	termal degradatsiya
Murakkab aralashmalar	biroz mos
LC/MS Amenable	ajoyib
Sezuvchanlik	yuqori femtomol
Izohlar	Ajoyib LC/MS vositasi; past tuzga chidamlilik (past millimol); hidrofobik materiallar uchun foydalidir.

Ionizatsiya manbai	YORDAM
Oddiy massa diapazoni (Da)	yo'q
Matritsa aralashuvi	yo'q
Degradatsiya	foto dissotsiatsiya
Murakkab aralashmalar	mos keladigan
LC/MS Amenable	ajoyib
Sezuvchanlik	yuqori femtomol
Izohlar	Ajoyib LC/MS vositasi; past tuzga chidamlilik (past millimol); hidrofobik materiallar uchun foydalidir.

Ionizatsiya manbai	MALDI
Oddiy massa diapazoni (Da)	300 000
Matritsa aralashuvi	ha
Degradatsiya	foto degradatsiyasi va matritsa reaktsiyalari
Murakkab aralashmalar	murakkab aralashmalar uchun yaxshi
LC/MS Amenable	mumkin
Sezuvchanlik	pastdan yuqori femtomol
Izohlar	Tuzlarga biroz chidamli; mukammal sezuvchanlik; matritsa foni past massali ionlar uchun muammo bo'lishi mumkin; yumshoq ionlanish (ozgina parchalanish kuzatiladi); fotosuratning buzilishi mumkin; murakkab aralashmalar uchun javob beradi. Cheklangan bir nechta zaryadlash sodir bo'ladi, shuning uchun MS/MS ma'lumotlari keng emas.

Ionizatsiya manbai	XUDO
Oddiy massa diapazoni (Da)	3000
Matritsa aralashuvi	yo'q
Degradatsiya	fotosuratning buzilishi
Murakkab aralashmalar	murakkab aralashmalar uchun yaxshi
LC/MS Amenable	mumkin
Sezuvchanlik	past femtomoldan yuqori yoktomolga
Izohlar	Tuzlarga biroz chidamli; mukammal sezuvchanlik; yumshoq ionlanish (ozgina parchalanish kuzatiladi); fotosuratning buzilishi mumkin; murakkab aralashmalar va kichik molekulalar uchun javob beradi.

Ionizatsiya manbai	FAB
Oddiy massa diapazoni (Da)	7000
Matritsa aralashuvi	ha
Degradatsiya	matritsa reaktsiyalari va ba'zi termal degradatsiya
Murakkab aralashmalar	biroz mos
LC/MS Amenable	juda cheklangan
Sezuvchanlik	nanomol
Izohlar	Nisbatan sezgir emas; kichik parchalanish; yumshoq ionlanish; zarur matritsa bilan 0,01M eruvchanlik yuqori tuz bardoshlik.

Ionizatsiya manbai	Elektron ionlashuvi (EI)
Oddiy massa diapazoni (Da)	500
Matritsa aralashuvi	yo'q
Degradatsiya	termal degradatsiya
Murakkab aralashmalar	GC/MS bilan foydalanilmasa, cheklangan
LC/MS Amenable	juda cheklangan
Sezuvchanlik	pikomol
Izohlar	Yaxshi sezgirlik; yaratilgan noyob parchalanish ma'lumotlari; Milliy Fan va Texnologiya Instituti (NIST) ma'lumotlar bazasi (>100 000 birikmalar) parchalanish ma'lumotlarini solishtirish uchun mavjud; termal parchalanish biomolekulalar uchun asosiy muammo; termal desorbsiya talabi tufayli cheklangan massa diapazoni.

Ionizatsiya manbai	Kimyoviy ionlanish (CI)
Oddiy massa diapazoni (Da)	500
Matritsa aralashuvi	yo'q
Degradatsiya	termal degradatsiya
Murakkab aralashmalar	GC/MS bilan foydalanilmasa, cheklangan
LC/MS Amenable	juda cheklangan
Sezuvchanlik	pikomol
Izohlar	EIga nisbatan yumshoqroq ionlash yondashuvini taklif qiladi, lekin hali ham termal desorbsiyani talab qiladi; salbiy CI, ayniqsa, perflourinli hosilalar uchun sezgir; steroidlar kabi ba'zi hosilalangan molekulalar uchun cheklangan, ammo kuchli yondashuv.