Ионизация лазерной десорбцией при содействии матрицы | это... Что такое Ионизация лазерной десорбцией при содействии матрицы? (original) (raw)

Ионизация лазерной десорбцией при содействии матрицы

Ионизация лазерной десорбцией при содействии матрицы

Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация, МАЛДИ — (от англ. MALDI, Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization — десорбционный метод «мягкой» ионизации, обусловленной воздействием импульсами лазерного излучения на матрицу с анализируемым веществом. Матрица представляет собой материал, свойства которого обусловливают 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].

Обычно используется в сочетании с времяпролетным масс-анализатором. Таким образом, верхний рубеж определяемых масс ограничивается пропускаемой способностью анализатора (около 1MDa). Чувствительность метода: << 1 фемтомоль.

Содержание

Матрица

Считается, что вещество, используемое в качестве матрицы, должно отвечать следующим основным требованиям:

  1. обладать высоким коэффициентом экстинкции при длине волны лазерного излучения;

  2. иметь способность к ионизации нейтральных молекул анализируемого вещества путем переноса заряда или заряженной частицы;

  3. обладать хорошей растворимостью в растворителях, применяемых в процессе пробоподготовки;

  4. быть химически инертным по отношению к анализируемому веществу;

  5. иметь низкую летучесть и термическую устойчивость.

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:

А + МН+ → М + АН+, где А – молекула анализируемого вещества, М – матричная молекула.

Другой путь образования ионов происходит путем переноса электрона (процесс перезарядки), конечным результатом которого является образование молекулярного радикал-катиона:

А + М+• → А+• + М.

Это наиболее эффективный способ образования положительных ионов для неполярных соединений с низкими значениями энергии ионизации.

Механизм ионизации

Схематическое представление механизма МАЛДИ

Применение

Диапазон применения МАЛДИ достаточно широк и охватывает многие классы химических соединений:

  1. Биоорганические соединения (пептиды, белки, олигонуклеотиды, олигосахариды и т. п.);
  2. синтетические полимеры;
  3. органические комплексные соединения;
  4. высокомолекулярные материалы;
  5. синтетические дендримеры;
  6. фуллерены и др.

См. также

Guide to Sample Preparation with FLUKA products and Sigma Calibration Kits(англ.)

Ссылки

  1. ↑ Karas M., Bachmann D., Bahr D. and Hillenkamp F. “Matrix-assisted ultraviolet-laser desorption of nonvolatile compounds” // Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc.. — 1987. — № 78. — С. 53-68.
Масс-спектрометрияMass • Спектр масс • MS software
Ионный источник ЭИ • ХИ • IA (англ.) • FAB • ДвЭП • МАЛДИ • APCI • ESI • DESI • GD • ICP • MIP • TS • DART
Mass analyzer Time-of-flight • Quadrupole • Ion trap • Quadrupole ion trap • Orbitrap
Detector Electron multiplier • Microchannel plate detector • Daly detector
MS combination MS/MS • GC/MS • LC/MS • IMS/MS

Wikimedia Foundation.2010.

Полезное

Смотреть что такое "Ионизация лазерной десорбцией при содействии матрицы" в других словарях: