Наноэлектрораспыление

Наноэлектрораспыление (nanoESI) является разновидностью электрораспыления, при котором игла распылителя делается очень тонкой и располагается максимально близко ко входу в масс-анализатор. Скорость потока при таком распылении составляет от 10 до 100 нанолитров в минуту. Чтобы получить такие малые скорости потока, в методе nanoESI используются иглы из металлизированного стекла или плавленого кварца с малым входным отверстием (~ 5 мкм). Растворенный образец вводится в иглу, к концу которой прикладывается давление в несколько атомосфер. Вытекание образца с очень малой скоростью позволяет достигать высокой чувствительности. Например, анализ 5 мM раствора пептида с помощью nanoESI занимает всего 1 минуту и требует ~50 фемтомолей образца. Этот же эксперимент с использованием обычной техники ESI за это время требует 5 пикомолей, т.е. в 100 раз больше образца.

Сравнение возможностей различных методов образования ионов

Достоинства и недостатки каждого метода получения ионов представлены в таблице 7.2.

Из неё видно, что nanoESI, DIOS, с одной стороны, и MALDI, с другой стороны, фактически являются рекордсменами. Первые имеют самую высокую чувствительность для ионов, молекулярная масса которых располагается в интервале до 100 кДа, а MALDI, при меньшей чувствительности, охватывает область 80-1000 кДа. Отметим принципиальное отличие техники MALDI от ESI (nanoESI). Первая техника дает, как правило, однозарядные ионы, тогда как вторая многозарядные.

Кроме того, не стоит забывать, что для определения количества компонентов смеси, а также их идентификации часто используется сочетание хроматографии (газовой (GC) и жидкостной (LC)) с масс-спектрометрией. Компоненты, выходящие из колонки, попадают в ионный источник масс-спектрометра, где происходит их ионизация.

Таблица 7.2. Сравнительные характеристики различных типов ионизации биологических макромолекул

Тип ионизации	Обозна-чение	Максимальня измеряемая масса (Дa)	Влияние матрицы	Возможная деградация	Сочетание LC/MS	Чувствительность в молях
Химическая	CI	500	нет	тепловая	очень ограничено	пикомоли
Электронная	EI	500	нет	тепловая	очень ограничено	пикомоли
Химическая	APCI	1200	нет	тепловая	очень хорошее	десятки-сотни фемтомолей
Фотонная	APPI	1200	нет	излучением	очень хорошее	десятки-сотни фемтомолей
Поверхностная	DIOS	3,000	нет	излучением	ограничено	от единиц фемтомолей до сотен йоктомолей
Бомбардировка из матрицы	FAB	7,000	есть	взаимодействием с матрицей	очень ограничено	наномоли
Электрораспыление	ESI	~70,000	нет	нет	очень хорошее	от нескольких пикомолей до сотен фемтомолей
Нанораспыление	nanoESI	~70,000	нет	нет	очень хорошее	от нескольких фемтомолей до сотен зептомолей
Испарение из матрицы	MALDI	~800,000	есть	излучением, взаимодействием с матрицей	возможно	фемтомоли