L'impact électronique (EI) est l'une des méthodes d'ionisation les plus anciennes et les plus utilisées dans les spectromètres de masse. Cette technique repose sur l'utilisation d'un faisceau d'électrons énergétiques qui traverse une vapeur de molécules de la substance cible. Lorsque les électrons frappent une molécule, ils peuvent éjecter d'autres électrons, convertissant ainsi la molécule en un ion chargé positivement, généralement sous la forme d'un radical-cation. En raison de l'énergie impliquée, l'impact électronique est souvent considéré comme une méthode d'ionisation 'dure', ce qui signifie qu'il a tendance à fragmenter de manière étendue le composé échantillon, fournissant une série de pics de fragments caractéristiques dans un spectre de masse.

L'ionisation peut être classée en techniques 'douces' et 'dures', en fonction de l'énergie appliquée au cours du processus. Les techniques 'dures', telles que l'impact électronique, fournissent suffisamment d'énergie pour fragmenter les composés chimiques, offrant ainsi des informations détaillées sur la structure moléculaire. Cependant, dans certains cas, cette fragmentation peut être excessive, rendant difficile l'identification du pic moléculaire parent. Au contraire, les techniques d'ionisation 'douces', comme l'ionisation chimique et la désorption/ionisation laser assistée par matrice (MALDI), minimisent la fragmentation, produisant principalement des ions du composé intact et facilitant ainsi l'identification du poids moléculaire exact du composé analysé.

Dans l'ionisation chimique (CI), l'approche est généralement plus douce que l'impact électronique. Ce procédé utilise un gaz réactif, comme le méthane ou l'ammoniac, pour réagir avec la molécule cible dans la phase gazeuse. Les ions positifs produits à partir du gaz d'ionisation provoquent la formation d'ions de la molécule cible sans trop de fragmentation. Le procédé CI permet souvent de produire le pic d'ion moléculaire ou d'ion quasi-moléculaire qui peut être utilisé pour déterminer le poids moléculaire de l'échantillon. Cette méthode est précieuse lorsqu'il est crucial de préserver l'intégrité de la molécule pendant la mesure.

Lorsqu'on utilise des techniques telles que l'électrospray ionization (ESI), les molécules analysées sont souvent sous forme de ions solvatés, c'est-à-dire entourées par des molécules de solvant qui doivent être enlevées afin que des ions libres et analytiquement utiles soient formés. La désolvatation est accomplie par chauffage et/ou évaporation, permettant aux molécules de solvant de se détacher et laissant derrière elles des ions nus qui peuvent être mesurés de manière précise. La désolvatation est cruciale pour garantir que les spectres de masse produits reflètent avec précision le comportement des analytes seuls, sans interférence de solvants associés.

La technique de désorption/ionisation laser assistée par matrice (MALDI) est une méthode 'douce' d'ionisation largement utilisée pour l'analyse de biomolécules, telles que les protéines, les peptides et les polymères naturels. Dans MALDI, l'analyte est co-cristallisé avec une matrice adaptée qui absorbe l'énergie du laser appliqué. Lors de l'impulsion laser, la matrice vaporise et entraîne avec elle l'analyte, facilitant ainsi son ionisation avec un minimum de fragmentation. Le MALDI est particulièrement prisé pour produire des ions à partir de grandes molécules tout en préservant leur intégrité, ce qui en fait une technique essentielle dans les études de protéomique.