基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析小分子化合物分析测试中心文档格式.docx

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R

缩写

准确质量

摩尔分子量

1

Al3+

（aPc）

[Al（aPc）]+

827.3608

827.9269

2

Ga3+

[Ga（aPc）]+

869.3048

870.6683

3

In3+

[In（aPc）]+

915.2831

915.7633

4

（pPc）

[Al（pPc）]+

1131.4860

1132.3107

5

[Ga（pPc）]+

1173.4300

1175.0522

6

[In（pPc）]+

1219.4083

1220.1472

7

Mg2+

（hPc）

[Mg（hPc）]

968.2193

969.2070

8

Zn2+

[Zn（hPc）]

1008.1634

1010.3120

9

SnO

Non

（Pc）

[SnO（Pc）]

648.0469

647.2324

10

SnF2

[SnF2（Pc）]

670.0488

669.2299

11

TiO

[TiO（Pc）]

576.0926

576.3894

图1金属酞箐化合物（MPcs）的结构

（B）

（A）

（D）

（C）

图2紫外-可见吸收光谱（A）金属酞箐化合物2（B）金属酞箐化合物7

（C）基质CHCA（D）基质DHB

金属酞箐化合物（结构见图1所示）有Q带和B带两个吸收带，这是π-π*跃迁引起的。

MALDI-TOFMS所用激光波长为337nm，此波长刚好位于金属酞箐化合物B带吸收带内，图2A是酞箐化合物2在200-500nm波段的紫外可见吸收光谱，它在324nm处有较高的吸收；

图2B是酞箐化合物7在此波段的吸收光谱，它在340nm处有较高的吸收。

MALDI-TOFMS所用的基质CHCA和DHB能够吸收激光能量，其紫外可见吸收光谱见图2C和D。

金属酞箐化合物的吸收峰和两个基质的吸收有很大相似之处，不同的是前者的吸收峰比较宽而后者较窄，吸收峰值不完全相同，CHCA和DHB的吸收峰值分别是340nm和339nm，更接近激光波长。

金属酞箐化合物能吸收激光能量，理论上在不加基质的情况下它能直接解吸电离产生分子离子峰。

图3为不加基质情况下酞箐化合物2的质谱图及实验所得同位素分布与理论同位素分布的对比。

从对比中看到，二者十分吻合。

图3无基质情况下酞箐化合物2的质谱图（A）及理论与实际

同位素分布的对比（B）

2.3使用常规基质时MALDI-TOFMS分析金属酞箐化合物

表2使用CHCA和DHB为基质分析金属酞箐化合物的MALDI结果

基质

Masscal.

Massdet.

CHCA

827.4

869.3

915.3

1131.5

1173.4

1219.4

968.2

1008.2

648.0

670.0

576.1

1016.5

1058.4

1104.4

1320.6

1362.5

1408.5

DHB

981.5

1023.4

1069.4

1285.6

1327.5

1373.5

图4以CHCA为基质时（A）金属酞箐化合物2的质谱图以及

（B）实际与理论同位素分布的对比

使用CHCA和DHB作为基质，用MALDI-TOFMS对一系列金属酞箐化合物进行分析，所得质谱结果见表2。

其中，三价金属酞箐化合物1-6，检测得到的分子量比理论计算值大。

以化合物2为例，当以CHCA为基质时（其质谱图见图4A），检测得到的质荷比（m/z）为1058.4，而理论值为869.3。

用检测值减去理论计算值得到的值是189.1，相当于CHCA的分子量。

经过计算发现，其余五个化合物也是这种情况。

因此认为，化合物1-6在检测的过程中与CHCA的分子发生了加合作用，且二者比例是1:

1。

用XMASS对化合物2与CHCA加合物[M+CHCA]+的同位素进行模拟，与实验得到的同位素分布相比较（见图4B），二者吻合得很好。

实际上化合物1-6是酞箐阳离子，带一个正电荷M+，当它与中性的CHCA分子结合后形成[M+CHCA]+带一个正电荷。

而当以DHB为基质时，化合物1-6与DHB的分子发生了加合作用，二者的比例是1:

从表2中，还可以看到，对于金属酞箐化合物7-11，包括二价金属酞箐和四价金属酞箐，检测得到的分子量与理论计算值相符。

基于以上的结果，可以大胆地设想：

三价金属酞箐作为MALDIMS新基质分析小分子化合物，利用它与小分子的加合作用将小分子从低质量区域转移到高质量区域，就能解决MALDI-TOFMS无法分析赤霉素等小分子样品（<

400Da）的难题。

2．4金属酞箐用作MALDI基质分析小分子的新策略

从理论上讲，金属酞箐分子（结构见图1所示）具有进一步和含氧等配位原子或含大π键等分子形成络合物或加合物的潜力，它们能和小分子有机物等形成加合物，其质谱峰出现在1000Da以上的信号区域，如图5所示。

图5A表示MALDI-TOFMS正离子模式下分析柠檬酸，使用传统基质CHCA，只能在小于500Da的质量范围内产生杂乱的谱图，很难找到样品的分子离子峰，当使用铝酞箐AlPc基质，柠檬酸以加合物[Al（pPc）（citricacid）]+的形式在较高的质量范围检测到，信号强，分辨率高。

此外，还能观察到[Al（pPc）]+，可作内标或参考，用于分子量的精确测定。

AlPc基质可用于更多小分子样品的分析，见表3。

图5使用铝酞箐基质与CHCA基质的对比（A）在正离子模式下

分析柠檬酸（B）在负离子模式下分析硬脂酸

表3使用铝酞箐作基质时MALDI分析结果，使用正离子模式，分析物/基质摩尔比为5:

样品HA

分子式

M[Al（pPc）•HA][a]

MHA[b]

M’HA[c]

误差/ppm

α-cyano-4-hydroxycinnmaicacid

C10H7NO3

1320.5295

189.0435

189.0426

2,5-dihydroxybenzoicacid

C7H6O4

1285.5131

154.0271

154.0266

salicylicacid

C7H6O3

1269.5170

138.0310

138.0317

-5

citricacid

C6H8O7

1323.5132

192.0272

192.0270

gibberellicacid

C19H22O6

1477.6291

346.1431

346.1416

1,2,3,4-tetrahydro-9-

acridano-ne

C13H13NO

1330.5847

199.0987

199.0997

[a]M[Al（pPc）•HA]=massof[Al（pPc）•HA]+.

[b]MHA=M[Al（pPc）•HA]-M[Al（pPc）]=M[Al（pPc）•HA]-1131.4860.

[c]M’HA=theoreticalmassofHA.

在负离子模式下（图5B），使用传统基质CHCA分析硬脂酸，能看到很强的与基质相关的离子：

188.0（[M-H]-），399.1（[2M-2H+Na]-），但是，使用铝酞箐AlPc基质，硬脂酸以[Al（pPc）（stearicacid-H）]-离子的形式检测到。

此时也能观察到[Al（pPc）]－，但是信号很弱。

该方法能用于分析赤霉酸（GA3），还可以分析氨基酸、小肽、脂肪酸、黄酮等小分子样品，见表4

表4使用铝酞箐作基质时MALDI分析结果，使用负离子模式，分析物/基质摩尔比为5:

M[Al（pPc）•A][a]

1319.5

189.0

C7H6O

1284.5

154.0

1268.5

138.0

1322.5

192.0

VitaminC

C6H8O6

1306.5

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