FAB и MALDI – новые методы ионизации.

Все сказанное выше о методе масс-спектрометрии справедливо для случаев, когда вещество можно перевести в газовую фазу, минуя процесс термической деструкции самого соединения. Большинство тяжелых органических молекул долго были недоступными для исследования. К началу 80-х годов стало очевидно, что наиболее серьезное ограничение масс-спектрального метода связано с получением масс-спектров нелетучих соединений. Масс-спектрометрическим методом можно определять молекулярную массу и структуру только тех сложных органических веществ, которые легко переходят в парообразное состояние, что резко сужает перечень возможных объектов исследования.

Главная идея найденного здесь решения заключалась в использовании матрицы. Если большая нелетучая молекула изолирована от своего вещественного остова и окружена инородными телами (изолирована в "матрице"), то ее можно выбить из этого окружения без разрушения. При этом выбивание должно быть осуществлено путем импульсной подачи большой энергии так, чтобы молекула была выбита из матрицы частично в виде ионов, как положительных, так и отрицательных, и частично с захватом некоторых элементов матрицы, то есть с образованием квазимолекулярных ионов. Очевидно, что лазерные методы – одни из наиболее подходящих в данном случае. Однако начало данному типу источников было положено методом FAB(от англ. Fast Atom Bombardment - бомбардировка быстрыми атомами).

Ионизация быстрыми атомами давно хорошо известна. Обычная схема эксперимента заключалась в том, что проводилась ионизация атомов гелия электронным ударом. Положительные ионы гелия разгоняли в электростатическом поле до энергий 5-10 кВ, затем ионы поступали в камеру перезарядки, наполненную гелием, и в результате перезарядки получали атомы гелия с энергией 5-10 кВ, которые и направляли на исследуемый твердофазный образец. В результате фиксировали лишь осколки того вещества, которое находилось на поверхности. Однако при помещении исследуемого вещества в глицериновую матрицу удалось получить спектр нелетучих органических молекул. Это был принципиальный прорыв в технике ионизации термически нестойких соединений без их деструкции.

Дальнейшее развитие привело к вытеснению этого метода технически более удобным методом, получившим название MALDI (от англ. Matrix Laser Desorption Ionization - матриксная лазерно-десорбционная ионизация) - лазерная десорбция в матрице (см. рис. 20). Идеальным является сочетание MALDI с времяпролетным масс-спектрометром благодаря импульсному режиму работы последнего. При этом достижимы массы до 5000.