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Dagli anni '60 a oggi: quanto è sorprendente lo sviluppo della spettrometria di massa mobile?
Nel campo della chimica analitica, la spettrometria di massa a mobilità ionica (IMS-MS) è un metodo analitico molto importante. Questa tecnologia consente la separazione degli ioni in fase gassosa in base alla loro interazione con i gas di collisione e alla loro massa, consentendone l'analisi dettagliata in tempi estremamente brevi. In questo processo, la storia dello sviluppo della tecnologia IMS non solo è sorprendente, ma mostra anche la frequenza e la velocità del progresso scientifico e tecnologico.
Cronologia dello sviluppo
Le origini della spettrometria di massa mobile di Ian risalgono agli anni '60. Uno dei primi pionieri, Earl W. McDaniel, noto come il padre dell'IMS-MS, negli anni '60 combinò una cella alla deriva con movimento di ioni a basso campo con un divisore di massa. Nel 1963, i Bell Labs furono pionieri della combinazione pionieristica della spettrometria di massa a tempo di volo e della spettrometria di massa del movimento ionico.
Nel 1969, Cohen e altri brevettarono il sistema IMS-QMS, che all'epoca rappresentò un importante passo avanti nel TOFMS.
Con il passare del tempo sono emerse molte innovazioni tecnologiche. Nel 1996, Guevremont et al. hanno presentato un poster dell'IMS-TOF alla conferenza ASMS e nel 1997 Tanner ha brevettato un dispositivo di campo quadrupolare che potrebbe essere utilizzato per la separazione IMS, promuovendo ulteriormente la ricerca in questo campo.
Impostazioni dello strumento
Lo strumento di spettrometria di massa del movimento ionico è solitamente costituito da uno spettrometro del movimento ionico e da uno spettrometro di massa. Il campione viene convertito in ioni dalla fase gassosa, un processo che può essere realizzato utilizzando una varietà di metodi di ionizzazione che variano a seconda dello stato fisico dell'analita.
Nell'analisi di campioni solidi, la ionizzazione per desorbimento assistita da laser (MALDI) è ampiamente utilizzata, soprattutto per le molecole di grandi dimensioni.
Tecnologia di separazione del movimento ionico
Nell'IMS-MS è possibile combinare varie tecniche di movimento degli ioni per ottenere una sensibilità più elevata. Ad esempio, la spettroscopia di mobilità ionica del tubo di deriva (DTIMS) utilizza un campo elettrico per spostare gli ioni in un tubo e ioni diversi vengono separati a causa delle diverse aree della sezione trasversale di collisione. Inoltre, sta avanzando anche la tecnologia della spettroscopia mobile differenziale (DMS), che utilizza forme d’onda asimmetriche ad alta tensione per la separazione.
Ambito di applicazione
Il potenziale della tecnologia IMS-MS per l'analisi di miscele complesse non può essere sottovalutato. A seconda delle loro diverse mobilità, consente di studiare in profondità la struttura degli ioni in fase gassosa e presenta vantaggi nelle analisi di modellazione molecolare. Questa tecnologia svolge un ruolo fondamentale nella scoperta di nuovi composti, nel rilevamento di esplosivi e nell'analisi delle proteine.
Recentemente, il micro-FAIMS è stato integrato con la spettrometria di massa con ionizzazione elettrospray e la spettrometria di massa con cromatografia liquida, che possono separare rapidamente gli ioni prima dell'analisi di massa, migliorando notevolmente la sensibilità dell'analisi.
Al giorno d'oggi, i metodi di attivazione ionica in fase gassosa vengono utilizzati anche per esplorare in profondità strutture complesse. Tra questi, la tecnologia di dispiegamento indotto da collisioni (CIU) consente ai ricercatori di osservare i cambiamenti nella struttura ionica e acquisire una comprensione approfondita dei processi non covalenti. interazioni tra molecole. Questi metodi hanno dimostrato la loro efficacia in una varietà di campi, tra cui l'analisi farmaceutica e le applicazioni biochimiche.
Guardando al futuro, la tecnologia IMS-MS continuerà a svolgere un ruolo importante nella comunità scientifica e guiderà una nuova tendenza nella chimica analitica?
