Elektrospray

Das Prinzip der Elektrospray-Ionisation (ESI) beruht auf der Übertragung von Ladungen auf kleine Tröpfchen, die dann verdampfen und die Ladung auf dem verbleibenden Molekülen belassen. Dabei wird die gelöste Probe an einer Nadel vorbeigesprüht, die auf hohes Potential gelegt ist. Dadurch werden die Tröpfchen geladen und das Lösungsmittel beginnt zu verdampfen (Druck ca. 1 Torr) und hinterlässt letztendlich ein Ion der Probensubstanz. Das Ion kann sehr oft auch mehrfach geladen sein, was einen wichtigen Unterschied zur Elektronenstoßionisation darstellt.

Durch die Mehrfachladung ergibt sich ein geändertes Masse/Ladungsverhältnis und damit eine geänderte Flugbahn im Spektrometer. Dadurch können ohne Änderung des Messinstruments höhere Massen gemessen werden. So können z.B. Proteine mit einem Molekulargewicht von 10000 bis zu 20 Ladungen tragen, wodurch die Ionen bei m/z-Werten zwischen 500 und 2000 erscheinen.

ESI ist eine sehr empfindliche Methode, die sich sehr gut für große Moleküle eignet (Proteine, Organometallverbindungen, oder Polymere). ESI eignet sich auch gut für LC/MS, allerdings kann die Zuordnung der Massen manchmal Probleme machen (da die Zahl der Ladungen ja nicht von vornherein feststeht).

Vorteile der Elektrospray-Ionisation:

• hochmolekulare Verbindungen können gut vermessen werden (bis 200000 Da)
• gut geeignet für geladene oder polare Verbindungen
• geringer chemischer Untergrund (sehr gute Nachweisgrenzen)
• das Ausmaß der Fragmentierung kann durch die Linsenpotentiale der Ionisationskammer eingestellt werden

Nachteile:

• Mehrfachladungen erzeugen zusätzlichen Bedarf an mathematischer Nachbehandlung der Spektren
• sehr empfindlich auf Alkali-Verunreinigungen
• nicht geeignet für unpolare Verbindungen (z.B. manche Steroide)
• Ionenquelle ist relativ kompliziert