Ionización ambiental


La ionización ambiental es una forma de ionización en la que se forman iones en una fuente de iones fuera del espectrómetro de masas sin preparación ni separación de la muestra. [1] [2] [3] [4] Los iones se pueden formar por extracción en gotas de electrospray cargadas , desorbidos térmicamente e ionizados por ionización química , o desorbidos por láser o extirpados y posionizados antes de que entren en el espectrómetro de masas. [5]

La ionización ambiental basada en la extracción sólido-líquido se basa en el uso de un spray cargado, por ejemplo, electrospray para crear una película líquida en la superficie de la muestra. [3] [6] Las moléculas en la superficie se extraen en el solvente. La acción de las gotas primarias que golpean la superficie produce gotas secundarias que son la fuente de iones para el espectrómetro de masas.

La ionización por electropulverización por desorción (DESI) es una de las fuentes originales de ionización ambiental [7] y utiliza una fuente de electropulverización para crear gotas cargadas que se dirigen a una muestra sólida. Las gotas cargadas recogen la muestra a través de la interacción con la superficie y luego forman iones altamente cargados que se pueden muestrear en un espectrómetro de masas. [8]

La fotoionización a presión atmosférica por desorción (DAPPI) es un método de ionización ambiental de extracción sólido-líquido que permite el análisis directo de muestras depositadas en superficies mediante un chorro de vapor de disolvente caliente y luz ultravioleta . El chorro caliente desorbe térmicamente la muestra de una superficie y la muestra vaporizada se ioniza mediante una luz ultravioleta de vacío y, en consecuencia, se muestrea en un espectrómetro de masas. [9]

La ionización ambiental basada en plasma se basa en una descarga eléctrica en un gas que fluye que produce átomos y moléculas metaestables e iones reactivos. El calor se usa a menudo para ayudar en la desorción de especies volátiles de la muestra. Los iones se forman por ionización química en la fase gaseosa.

Para esta vía de ionización, la acidez en fase gaseosa de los grupos de agua protonada y la basicidad en fase gaseosa de la molécula del analito son de crucial importancia. Sin embargo, dado que los grupos de agua protonada especialmente más pequeños con n = 1,2,3... exhiben acidez en fase gaseosa muy alta, incluso los compuestos con una basicidad en fase gaseosa bastante baja se ionizan fácilmente por transferencia de protones, produciendo [M+H] + iones cuasimoleculares. [10] [11]


Diagrama de ionización ambiental en espectrometría de masas que indica desorción/extracción (spray, calor, láser), posionización opcional (electrospray, ionización química, plasma), formación de iones y entrada en el vacío del espectrómetro de masas.
Esquema de una fuente de iones de extracción sólido-líquido DESI: las gotas cargadas primariamente golpean la superficie de la muestra y las moléculas se extraen en el líquido. Las gotitas con carga secundaria eliminadas de la superficie producen iones desnudos a medida que el solvente se evapora.
Una fuente de iones metaestables de análisis directo en tiempo real (DART) para ionización ambiental basada en plasma.
Fuente de iones para espectrometría de masas ambiental que emplea una combinación de desorción láser y electropulverización. El objetivo de muestra está a la izquierda.
Esquema de ionización por electrospray de sonda