Ionisationstechniken in der Massenspektrometrie

Zusammenfassung

Der gesamte Artikel beschreibt die Ionisationsmethoden in der GC-MS (EI, CI) und insbesondere die wesentlich komplexeren Techniken zur Ionenbildung in der LC-MS (ESI, APCI, APPI). In der GC-MS mit EI entstehen unabhängig vom Hersteller vergleichbare und informationsreiche Spektren, die praktisch immer zum Vergleich mit einer Spektren-Bibliothek geeignet sind. So werden Identifizierungen per Bibliothekssuche möglich, ohne dass Reinsubstanzen zum Vergleich analysiert werden müssen.

Ganz im Gegensatz dazu muss in der LC-MS die Ionisationstechnik an die Zielanalyten angepasst und die Ionenausbeute individuell optimiert werden. Diese Spektren sind wenig fragmentiert und ­zwischen den Herstellern kaum vergleichbar. Um die Identifizierungssicherheit zu steigern, wird in der LC meist die Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) eingesetzt. Sie beruht zur Gewinnung von molekülspezifischen Informationen auf einer speziellen Fragmentierungstechnik zwischen den beiden Massenanalysatoren.

Teil 1 beschreibt die besonderen Anforderungen der LC-MS und die daraus resultierende Entwicklung zu modernen Atmospheric-Pressure-Ionisation-Techniken. Anschließend wird die Elektrospray-Ionisation ausführlich erläutert, da sie in der LC-MS die meistverwendete Ionisationsmethode ist. Auch in der klinischen und biomedizinischen LC-MS/MS-Analytik kommt hauptsächlich die Elektrospray-Ionisation zur Anwendung.

Schlüsselwörter: Atmospheric Pressure Ionisation, API, Electron Impact, Elektrospray-Ionisation, ESI, Fragmentierung, Coulomb-Explosion

Abstract

The entire article describes the ionisation methods used in GC-MS (EI, CI) and, in particular, the significantly more complex tech­niques for ion formation in LC-MS (ESI, APCI, APPI). In GC-MS with EI, comparable and information-rich spectra are produced regardless of the manufacturer, which are practically always suitable for comparison with spectrum libraries. This enables identification via library search without the need to analyse pure substances for comparison.

In contrast, in LC-MS, the ionisation technique must be adapted to the target analytes and the ion yield must be optimised individually. These spectra are less fragmented and hardly comparable between manufacturers. To increase identification reliability, tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) is usually used in LC. It relies on a special fragmentation technique between the two mass analysers to obtain molecule-specific information.

Part 1 describes the special requirements of LC-MS and the ­resulting development of modern atmospheric pressure ionisation techniques. Electrospray ionisation is then explained in detail, as it is the most commonly used ionisation method in LC-MS. Electrospray-Ionisation is also the main method used in clinical and biomedical LC-MS/MS analysis.

Keywords: Atmospheric Pressure Ionisation, API, Electron Impact, Electrospray-Ionisation, ESI, Fragmentation, Coulomb-Explosion

DOI: 10.53180/MTIMDIALOG.2026.0022

Entnommen aus MT im Dialog 01/2026