Ionenerzeugung unter Umgebungsbedingungen

Abstract

Lernziele • Prozesse zur Ionenerzeugung unter Umgebungsbedingungen • Massenspektrometrie von unter Umgebungsbedingungen erzeugten Ionen: Ambient MS • Screening-Verfahren für schnelle Qualitätskontrollen und sicherheits-relevante Anwendungen • Echtzeitanalyse von Proben während der Bearbeitung oder Behandlung Alle bis hierher beschriebenen Methoden zur Erzeugung von Ionen für die Massenspektrometrie setzen voraus, dass der Analyt zur Ionisation entweder direkt unter Hochvakuumbedingungen (EI, CI, FI, FD) oder irgendwie gelöst flüs-sig (FAB) oder in fester Lösung (co-kristallisiert) vorliegen muss (LDI, MALDI). Im Falle der flüssigen oder festen Lösungen werden dann Ionen in die Gasphase extrahiert oder desorbierte Neutralteilchen nahe der Grenzfläche in der Gasphase ionisiert. Selbst die Atmosphärendruck-Ionisationsmethoden nutzen Prozesse, bei denen Ionen aus einer verdünnten flüssigen Lösung der Probe (ESI, APCI, APPI) oder aus einer festen Lösung (AP-MALDI) erzeugt werden. Dieses Kapitel befasst sich nun mit vielfältigen Methoden und Interfaces, die diese Limitierung über-wunden haben. Solche Methoden zur Ionenerzeugung unter Umgebungsbedingun-gen wurden nämlich binnen weniger Jahre mit atemberaubender Geschwindigkeit entwickelt. Ende 2004 wurde die Desorptions-Elektrospray-Ionisation (desorption electro-spray ionization, DESI) [1] vorgestellt. Kurz darauf folgte Anfang 2005 Direct Analysis in Real Time (DART) [2]. Da sowohl DESI als auch DART offensicht-lich ein hohes Potenzial für die Hochdurchsatzanalytik haben, wurden bald darauf einige davon abgeleitete Techniken entwickelt. So sollte das Anwendungsspekt-rum erweitert oder die zugrunde liegende Methodik an spezielle analytische Be-dürfnisse angepasst werden. Mittlerweile umfasst das Methodenrepertoire ver-schiedene Variationen von DESI wie etwa Desorption Sonic Spray Ionization (DeSSI) [3], später in Easy Sonic Spray Ionization (EASI) umbenannt [4], oder die Extraktive Elektrospray-Ionisation (extractive electrospray ionization, EESI) [5,6]. Ferner gibt es DESI-Analoga von APCI und APPI; dabei handelt es sich um Desorptions-Atmosphärendruck-Chemische Ionisation (desorption atmospheric pressure chemical ionization, DAPCI) [7,8] und Desorptions-Atmosphärendruck-Photoionisation (desorption atmospheric pressure photoionization, DAPPI) [9].