Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация, МАЛДИ — (от англ. MALDI, Matrix Assisted Laser Desorbtion/Ionization) — десорбционный метод «мягкой» ионизации, обусловленной воздействием импульсами лазерного излучения на матрицу с анализируемым веществом. Матрица представляет собой материал, свойства которого обуславливают понижение деструктивных свойств лазерного излучения и ионизацию анализируемого вещества. МАЛДИ масс-спектрометрия находит свое широкое применение для анализа нелетучих высокомолекулярных соединений (пептиды, белки, углеводы, олигонуклеотиды и др.)
Впервые возможность применения матрицы для подавления фрагментации при анализе нелетучих органических соединений на примере белков и пептидов была продемонстрирована в 1987 году группой ученых в Германии (M. Karas and F. Hillenkamp)[1]. За открытие метода МАЛДИ японский инженер Коити Танака известной японской приборостроительной корпорации Shimadzu получил в 2002 году Нобелевскую премию.
Обычно используется в сочетании с времяпролетным масс-анализатором. Таким образом, верхний рубеж определяемых масс ограничивается пропускаемой способностью анализатора (около 1MDa). Чувствительность метода: << 1 фемтомоль.
Считается, что вещество, используемое в качестве матрицы, должно отвечать следующим основным требованиям:
Стоит указать на селективность в выборе матричных соединений по отношению к классу анализируемых соединений. Во многом это определяется различной природой механизмов образования ионов анализируемого вещества. Как правило, доминирующим процессом в их образовании являются процессы вторичной ионизации, а именно ион-молекулярные взаимодействия между матричными ионами и молекулами анализируемого вещества. Иными словами, вторичная ионизация может происходить за счет таких процессов, как перенос протона (Н+), заряженной частицы в виде электрона (e−), металл-катионов (Na+, Ag+ и др.).
Например, существует широко распространенная группа кислотных матриц для анализа белков и пептидов: 2,5-дигидроксибензойная кислота, различные производные коричной (β-фенилакриловой) кислот и т. д. Пептиды и белки, как правило, обладают высокими значениями сродства к протону от 900 кДж/моль и более. Эти значения превышают величины сродства к протону матричных соединений (870–910 кДж/моль), в результате чего реакция переноса протона является экзотермической:
Другой путь образования ионов происходит путем переноса электрона (процесс перезарядки), конечным результатом которого является образование молекулярного радикал-катиона:
Это наиболее эффективный способ образования положительных ионов для неполярных соединений с низкими значениями энергии ионизации.
Название | Английское название (аббревиатура) | Растворители для матрицы | Типы исследуемых веществ |
---|---|---|---|
2,5-Дигидроксибензойная кислота | 2,5-Dihydroxybenzoic Acid(DHB) | Вода, этанол, метанол, ацетон, ацетонитрил, хлороформ, тетрагидрофуран | Пептиды, олигонулеотиды, полисахариды, синтетические полимеры |
2-(4-Гидроксифенилазо)-бензойная кислота | 2-(4-Hydroxyphenyazo)-benzoic acid (HABA) | Диоксан, ацетон, тетрагидрофуран, диметилформамид | Пептиды, белки, синтетические полимеры |
α-циано-4-гидроксикоричная кислота | α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid | Ацетон, водн. ацетонитрил, ТГФ, ДМФА, этанол | Пептиды, синтетические полимеры |
Синапиновая кислота | Sinapic Aсid | ТГФ, ДМФА | Пептиды, белки, липиды |
Феруловая кислота | Ferulic Aсid | ТГФ, ДМФА | Пептиды, белки |
1,8,9-Антрацентриол | 1,8,9-anthracentriol(Dithranol) | ТГФ, ДМФА, толуол, хлороформ, хлорбензол | Синтетические полимеры, липиды |
Диапазон применения МАЛДИ достаточно широк и охватывает многие классы химических соединений:
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация.