アンビエントイオン化（ambient ionization）は、前処理なしでアンビエント条件下（周囲環境と同じ状態、すなわち大気圧下）で試料分子をイオン化すると定義されています。このイオン化法は従来の大気圧イオン化法（例：エレクトロスプレーイオン化法、electrospray ionization: ESIや大気圧化学イオン化法、atmospheric pressure chemical ionization: APCI）と比較して、試料を溶液化や成分の抽出をせずに、試料の外形を保ったままで分析できます。この種類のイオン化法は、2000年前半に発表された脱離エレクトロスプレーイオン化法（desorption electrospray ionization: DESI）[1]とリアルタイム直接分析（direct analysis in real time: DART）[2]を契機に急速に発展しました。以来、この技術は飛躍的な進歩を遂げ、現在では数30種類以上のアンビエントイオン化法があります[3]。

図１（左）筆者らが作成したコロナ放電のプラズマ、（右）太陽のコロナ（実際の写真を見たい方は：[4]）

図２（左）DARTと（右）ChemZoの概略図

本稿は、DARTとChemZoの違いに加え、DARTとChemZoに組み合わせられる試料の脱離法について詳しく紹介していきます。

「脱離」と「イオン化」は聞きなれない言葉かもしれませんので、ここで簡単にご紹介します。

「脱離」は、固体や液体試料の表面に存在する分子が何らかのエネルギー源からエネルギーを受け取って、表面から飛び出し、気相に移行するプロセスです（図３）。また、「イオン化」は分子に電荷を持たせ、イオンにすることをいいます。

図３　固体試料における脱離の概念図

質量分析計での検出の前提条件として、分子をイオン化できるかどうかです。

より効率的にイオン化するためには、分子ｰ分子間の相互作用が最も弱い気体の分子が効果的です。そうすることで、イオン化するのに必要なエネルギーも固体と液体ほど高くなくてもイオン化できます。DARTでは、質量分析計の前に試料を置き、加熱されたヘリウムガスが大気中の水と反応し、プロトン化水クラスターを生成します。このプロトン化水クラスターは試料の表面を当てた際に、分子が脱離され、プロトン移動反応によってイオン化します。その結果、DARTで主に生成される正イオンは[M+H]+イオンです。もちろん、負イオンも生成できます。詳しいイオン化機構を見たい方は、このリンクをご参照ください！

図４　脱離デバイス：(a) 昇温熱脱離　(b) ペン型ヒーター熱脱離　(c) ピンポイント瞬間熱脱離

各脱離デバイスについてご紹介します。

今度のポストでこの三つの脱離デバイスを用いてどんな試料を分析するか、取ったデータをどう解釈するかを紹介したいと思います！ではまた！