レーザー噴霧イオン化

レーザースプレーインターフェースの1つのバージョンでは、ステンレス鋼キャピラリーの先端から噴出する水溶液が、キャピラリーの反対側から10.6 μmの赤外線レーザーで照射されると、爆発的な蒸発とミストの形成が起こる。[1] イオンサンプリングオリフィスを通してプルームをサンプリングすると、弱いイオン信号が検出された。ステンレス鋼キャピラリーに高電圧（3～4 ^kV）を印加すると、強いイオン信号が現れた。イオンの存在量は、水溶液の場合、従来の電気噴霧イオン化で得られたものよりも桁違いに大きいことがわかった。このレーザースプレーイオン化のアプローチは、凝縮相から気体イオンを生成するための3つの基本的な技術、すなわち、エネルギー急激活性化、噴霧化、および電場の作用のハイブリッドである。^{[ 1 ]}

レーザースプレー質量分析法は、生体分子の溶液相特性を忠実に反映することができる。この方法は、タンパク質とDNAの結合親和性を評価するために既に成功裏に適用されている。

レーザースプレーは、従来の電気噴霧イオン化（ESI）よりもイオン化効率が高い。 ^{[ 1 ]}特に、負イオンモードでは感度が1桁以上高くなった。また、レーザー照射によって形成された液滴の凝縮効果により、この技術は低濃度サンプルに対して潜在的な利点があることもわかった。三重に帯電した金属イオンの溶媒和エネルギーが高いほど、イオンの信号は強くなる。^{[ 6 ]}

レーザースプレーイオン化 (LSI) は、タンパク質などの生体分子によく用いられる新しい質量分析法です。この方法は、分析対象物とマトリックスの混合物を使用するという点で、大気圧下でのマトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI) と似ています。また、同様の質量スペクトルを生成するという点で、エレクトロスプレーイオン化の特徴も備えています。当初、そのメカニズムは、レーザー誘起による高電荷マトリックス/分析対象物クラスターの生成と、マトリックスの蒸発時に ESI と同じメカニズムでイオンを生成することによるものと考えられていました。LSI は、四重極オービトラップ質量分析計と組み合わせることで、大気圧下でタンパク質をアブレーションして、100,000 の質量分解能で複数の荷電イオンを形成できます。^{[ 7 ]} LSI を使用する利点としては、溶媒フリーのイオン化技術、高速なデータ取得、簡単な操作、多重荷電によるフラグメンテーションの改善などが挙げられます。^{[ 8 ]}

レーザースプレー技術の最近の革新により、スプレー法を用いた新しいレーザーアブレーション法が登場しました。レーザースプレー入口イオン化（LSII）では、大気圧下でマトリックス/分析対象サンプルがアブレーションされ、イオン化プロセスは質量分析計入口に設置されたイオン転送キャピラリーチューブ内で行われます。^{[ 9 ]} LSII法は、レーザースプレーイオン化真空（LSIV）とも呼ばれています。^{[ 10 ]}