APCI (Ionización Química a Presión Atmosférica)

• 1
• 2

Pechar

A Ionización Química a Presión Atmosférica (APCI) emprégase a miúdo como un método complementario a Electrospray (ESI). A diferenza de ESI, onde a ionización ten lugar na fase líquida, APCI é unha técnica de ionización en fase gasosa, cun mecanismo moi similar a Ionización Química.

Técnica de ionización branda, na que non se produce apenas fragmentación. Obsérvanse os ións [M+H]⁺ ou [M-H]^-, según se traballe en modo positivo ou negativo. Tamén é frecuente a aparición de ións aducto  [M+NH4]⁺ en modo positivo e como [M+Cl]⁺, [M+Br]⁺, [M+CH₃COO]⁺, [M+CF₃COO]⁺ en modo negativo.

Coma en ESI, créanse pequenas gotas do solvente coa fase móbil e o analito, que entran nun vaporizador. O vaporizador é un tubo cerámico illado, que ó quentarse, evapora as gotas de aerosol da fase móbil por radiación térmica. A temperatura do vaporizador é de arredor duns 350ºC, pero pódese axustar a temperatura. O eléctrodo de descarga de coroa (agulla de alto voltaxe) xera electróns nun campo eléctrico forte que ionizan o gas nebulizante (nitróxeno), e estes ións reaccionan coas moléculas de disolvente formando ións reactivos, que á súa vez, reaccionan cas do analito por transferencia de protóns. Esta serie de reaccións químicas en cascada resultan na ionización química suave das moléculas de analito a presión atmosférica e xeralmente a alta temperatura. Dita agulla atópase nunha posición fixa na saída do gas do vaporizador, preto da corrente do gas do analito.

O mecanismo da Ionización Química a Presión Atmosférica en modo positivo comeza coa formación de ións reactivos primarios e secundarios nunha atmosfera de nitróxeno en presenza de fase móbil (auga):

N₂ + e^-  → N₂ +  + 2e -

N₂ ^+. + 2N₂  → N₄ ^+. +  N₂

N₄ ^+. + H₂O  → H₂O⁺ +  2N₂

H₂O⁺ + H₂O  → H₃O⁺ +  OH ^.

H₃O⁺ + H₂O + N₂ → H⁺(H₂O)₂ +  N₂

H⁺(H₂O)_n-1 + H₂O + N₂ → H⁺(H₂O)_n +  N₂

Despois, prodúcese a ionización dos ións produto, que logo irán ó analizador de masas:

H⁺(H₂O)_n + M → MH⁺(H₂O)_m +  (n-m)H₂O

MH⁺(H₂O)_m → MH⁺ + mH₂O

APCI ten as vantaxes de ESI da compatibilidade con técnicas de separación previas (HPLC, UHPLC...) e de ser unha técnica branda, con pouca fragmentación.

Aplicacións: para moléculas de polaridade media-baixa, solubles, con heteroátomos, estables térmicamente ...

Exemplos: esteroides, aldehidos, cetonas, ésteres, benzodiacepinas, alcois, ureas, ácidos graxos, PCBs, ...