MALDITOF MS基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱培训预习提纲.docx
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MALDITOFMS基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱培训预习提纲
【MALDI-TOFMS】（基质辅助激光解吸
电离飞行时间质谱）培训预习提纲
一仪器概况
仪器名称：
基质辅助激光解析电离－飞行时间质谱仪
MatrixAssistedLaserDesorptionIonization-TimeofFlightMassSpectrometer
MALDI-TOF
公 司：
美国应用生物系统
AppliedBiosystem
型 号：
VoyagerDE－STR
特 点：
DE DelayedExtraction延迟引出
PSD：
PostSourceDecay源后裂解
技术指标：
MassAccuracy
∙LinearMode,ExternalCalibration:
≤±0.05%forangiotensin[1,296.6853]andmyoglobin[16,952.5].
∙ReflectorMode,ExternalCalibration:
≤±0.008%forACTH18-39[m/z2,565.1989].
≤±0.005%forE.colithioredoxin[m/z1,1674.4]±0.005%forACTH18-39
MassResolution:
∙ReflectorResolution:
≥20,000forinsulin（m/z5,734）.
≥12,000forACTHclips.
∙LinearResolution:
≥3,000angiotensin.
≥3,500forACTH18-39[m/z2,465.1989].
≥1,000formyoglobin（m/z16,952）.
≥100forBSA（m/z66,431）.
Sensitivity:
∙Routinedetectionof5fmolofneurotensinwithasignaltonoiseration（S/N）＞80:
1.
Post-SourceDecayMassAccuracy:
∙≤0.2withdefaultcalibration.
应 用：
MALDI-TOF仪器作为一种可以确定大分子精确分子量的工具，可以对纳米材料、生物材料，高分子聚合物等的分子量及聚合度进行测定及碎片结构定性，有机合成反应的质量评价，蛋白质、多肽、核酸、寡糖等生物分子的分子质量测定,蛋白质、多肽酶解产物肽图谱测定,蛋白质、多肽的氨基酸顺序分析。
二原 理
1.质谱仪分类
2一般质谱仪结构
a．离子源IonSource
电子电离源（ElectronIonization，EI）
化学电离源（ChemicalIonization，CI）
快原子轰击源（FastAtomBombardment，FAB）
电喷雾源（ElectronSprayIonization，ESI）
大气压化学电离源（AtmosphericPressureChemicalIonization，APCI）
激光解析源（LaserDesorption，LD）
b．质量分析器MassAnalyzer
双聚焦分析器（DoubleFocusingAnalyzer）
四极杆分析器（QuadrupleAnalyzer）
飞行时间质量分析器（TimeOfFlightAnalyzer）
离子阱质量分析器（IonTrapAnalyzer）
傅利叶变换离子回旋共振分析器（FourierTransformIonCyclotronResonanceAnalyzer）
c．检测器Detector
d．真空系统VacuumSystem
3MALDI－TOF原理
a．MALDI——MatrixAssistedLaserDesorptionIonization基质辅助激光解析电离
基质对分析物起着溶剂的作用，并且把分析物分子彼此分离开，从而减少了分子间的很强的相互作用力，使分析物簇群形成的可能性减至最小；当激光脉冲照射时，由于基质浓度远高于分析物浓度，确保激光能量大部分被基质吸收而最小限度地照射分析物。
基质分子吸收的能量转变成固体混合物内基质的电子激发能，瞬间使其由固态转变成气态，形成基质离子。
在中性分析物和激发出的基质离子、质子及金属阳离子之间的碰撞过程中，发生了分析物的离子化，便产生了质子化分子或阳离子化分子。
这过程并不导致高分子发生链断裂，通常只生成分子离子及分子离子的多聚体。
离子化后的分子被电场加速进入飞行时间质量分析器而被检测。
b．TOF——TimeOfFlight飞行时间
假设被分析物离子化后带电荷为ze，加速电压V和飞行距离L一定，被电场加速后的分子离子具有相同的动能：
即质荷比与飞行时间t的平方成正比。
只要测得飞行时间，即可换算成质荷比。
在检测时，质荷比小的离子先到达检测器。
注意：
这里是质荷比，而非分子量，与分子离子所带的电荷数有关。
4Maldi－TOF的特点
（1）软电离，不会把分子打碎
（2）检测范围宽（＞400KDalton）
（3）可以检测混合物
（4）耐盐
（5）灵敏度高（可达fmol级）
Etc.
突出特点：
DE－DelayedExtraction延迟引出
PSD－PostSourceDecay源后裂解
ABI公司的VoyagerDE－STRMALDI－TOFMS提高仪器分辨率采取了两个行之有效的方法：
Reflector增大了离子飞行路程且不增加飞行管长度，提高了分辨率
DelayedExtraction延迟引出技术
5VoyagerDESTRMS仪器构造
a． 真空系统VacuumSystem
b． 激光源Laser
N2，337nm，LaserIntensity可调
c． 高压HighVoltage
高压范围：
20-25KV
涉及到的参数：
DelayTime，grid％
d． 飞行管FlightTube
无场区，离子匀速飞行
e． 检测器Detector
共有两个检测器：
Reflector/Linear（对应两种模式）
检测器类型：
MCP（MicrochannelPlate微通道片/alsoMultichannelPlate多通道片）
6实验成功的关键因素
例：
1、父人女虫禾立2、口田今木人门 a．基质Matrix
基质的作用：
一是从激光脉冲中吸收能量；二是使被测分子分离成单分子状态。
第一个作用要求基质对激光光源有很强的吸收，因此目前文献报道的基质化合物均为含苯环的有机化合物；第二个作用要求基质和被测高分子具有很好的相容性，同时不能有分子间的相互作用。
我家门口有一棵小树。
江上有一座小桥。
b．离子化试剂IonizationAgent
合成高分子化合物一般难以通过加质子使其离子化，往往需要添加碱金属盐类或银、铜等过渡金属盐类形成离子络合物，达到离子化的目的。
1、把下面的句子补充完整。
对于极性高分子化合物（含有杂原子，如PMMA）来说，碱金属盐类是比较有效的离子化试剂。
（NaTFA）
（是）——（非）（长）——（短）（大）——（小）（远）——近 没有杂原子的非极性合成高分子（如PS），加入银或铜盐后可以成功的离子化。
（AgTFA）
含胺官能团的化合物（如蛋白质、多肽），可有基质帮助（提供氢离子）直接质子化，不需外加金属离子。
c．溶剂Solvent
溶剂对分子量和分子量分布均有一定的影响。
理想的情况是基质、样品和盐都使用同一种溶剂，以免结晶时分层。
选择溶剂的先后：
水、水＋乙腈＋TFA、THF或甲醇、其他
圆圆的足球圆圆的荷叶圆圆的脸蛋 d．样品制备技术
如合适的浓度、配比、点样方法等。
4、偏旁加部件组成新字或连线。
7综述文献
a．MassSpectrometryofPolymersandPolymerSurfaces,S.D.Hanton,Chem.Rev.2001,101,527-569
白白的雪花弯弯的月儿弯弯的小路b．MALDI-TOFMS分析研究合成高分子的综述，何美玉，何江涛，质谱学报，2002，23
（1），43-55
我家门口有一棵小树。
江上有一座小桥。
c．Characterizationof（co）polymersbyMALDI-TOF-MS/doorBastiaanBramPieterStaal.:
TechnischeUniversiteitEindhoven,2005.
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