MALDI для начинающих (Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация)

Масс-спектрометрия с лазерной десорбционной ионизацией с помощью матрицы (MALDI) — это метод ионизации, используемый в масс-спектрометрии. В MALDI используется матрица для поглощения энергии пульсирующего лазера с целью образования ионов из крупных молекул с минимальной фрагментацией. Метод отличается высокой чувствительностью, широким спектром применения и простотой в использовании. Начнем с более подробного рассмотрения матрицы, используемой в MALDI. Матрица — это вещество, которое сосуществует с исследуемым образцом и поглощает падающий лазерный свет, предотвращая прямое облучение, которое может разрушить образец. Другими словами, она действует как своего рода экран, защищая образец. Образец диспергируется в матрице с высокой степенью разбавления (до 10 000 частей матрицы на 1 часть образца). Это позволяет матрице эффективно поглощать энергию импульсного лазера определенной длины волны, а затем равномерно передавать эту энергию образцу, вызывая мгновенное испарение и ионизацию. Кроме того, большое количество матрицы эффективно диспергирует образец, тем самым уменьшая взаимодействие между молекулами образца и способствуя дальнейшей ионизации. Выбор матрицы — один из важнейших этапов MALDI-анализа. Идеальная матрица, как правило, обладает следующими свойствами: сильное поглощение электронов на используемой длине волны лазера лучшая стабильность в вакууме более низкое давление пара хорошая смешиваемость с анализируемым веществом в твердом состоянии Выбор матрицы зависит прежде всего от длины волны используемого лазера, а затем от природы анализируемого объекта. Теперь рассмотрим, как на самом деле осуществляется ионизация MALDI. Метод MALDI состоит из 3 этапов: 1. Сначала образец смешивается с соответствующим материалом подложки и наносится на металлическую пластину. 2. Затем импульсный лазер облучает образцы, вызывая абляцию и десорбцию образцов и материалов матрицы. 3. Наконец, молекулы анализируемого вещества ионизируются путем протонирования или депротонирования в горячем потоке (т.е. восходящем потоке более горячего вещества) абляционного газа, а затем ускоряются в масс-анализатор. Так почему же MALDI так полезен? Итак: Он может ионизировать некоторые образцы, которые трудно ионизировать другими методами ионизации, и получать полные продукты ионизации без явных фрагментов; Он имеет доминирующий пик однозарядного молекулярного иона и простой масс-спектр, подходящий для анализа многокомпонентных образцов; Требования к обработке образцов не строгие, и даже необработанные образцы могут быть проанализированы напрямую; Наконец, MALDI может быть объединен с масс-спектрометрией с ионно-циклотронным резонансом и преобразованием Фурье, что дополнительно улучшает его разрешение.