分析化學(xué)中分第六章聯(lián)用技術(shù)-文庫(kù)吧
2024-12-29 08:10 本頁面
【正文】 飛行時(shí)間、離子回旋共振等。 不同的分析器與離子源之間有多種組合，構(gòu)成了 質(zhì)譜儀器龐大的家族。 二維質(zhì)譜： 兩種不（相）同類型的質(zhì)譜串聯(lián)在一 起可形成二維質(zhì)譜。例如 QTOF MS, TOF MS, TOFTOF MS以及 MSn等。 二維質(zhì)譜在提高分析靈敏度、通量等方面具有特殊 的優(yōu)點(diǎn)，是蛋白質(zhì)組大規(guī)模篩選的 首選工具 。 大分子電離技術(shù) 由于生物樣品的非揮發(fā)性、熱不穩(wěn)定性及相對(duì)分子質(zhì)量大等特性， 使傳統(tǒng)的電子轟擊 (EI)、化學(xué)離子源 (CI)等電離技術(shù)的應(yīng)用受到 極大限制。隨著 FAB、 MALDI、 ESI、 ISI、大氣壓下碰撞電離 (APCI)等電離技術(shù)的出現(xiàn)，大大提高了質(zhì)譜的測(cè)定范圍，改善了 測(cè)量靈敏度，并在一定程度上解決了溶劑分子干擾等問題，使質(zhì) 譜在生物分析中的應(yīng)用得到進(jìn)一步的發(fā)展。 表 生物質(zhì)譜電離技術(shù)比較 目前用于生物大分子質(zhì)譜分析的軟電離質(zhì)譜技術(shù)如下 ： (1) 電噴霧電離質(zhì)譜 (electrospray ionization mass spectrometry, ESIMS)。 (2) 基體輔助激光解吸電離質(zhì)譜 (matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometry, MALDIMS)； (3) 快原子轟擊質(zhì)譜 (fast atom bombardment mass spectrometry, FABMS)； (4) 離子噴霧電離質(zhì)譜 (ion spray ionization mass spectrometry, ISI ISIMS)； (5) 大氣壓電離質(zhì)譜 (atmospheric pressure ionization mass spectrometry, APIMS)； (6)解吸電噴霧電離質(zhì)譜 (desorption electrospray ionization mass spectrometry, DESIMS)。 基體輔助激光解吸電離 MALDI離子源可以電離分子質(zhì)量為 1001000000Da的生 物分子并用于質(zhì)譜分析，提供了高的靈敏度、高的離子 透過率和強(qiáng)的可操作性。 MALDI之所以得到發(fā)展，得 益于早期試驗(yàn)用激光解吸及等離子體解吸生物有機(jī)分子 的成功，也得益于 FAB生物基質(zhì)的進(jìn)展。 1990s在日本和 德國(guó)幾乎同時(shí)報(bào)道了 60000Da分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)的電離， 引起全球的關(guān)注和興趣，并刺激了許多公司致力于開發(fā) 相關(guān)質(zhì)譜儀，并研究如何用 MALDI技術(shù)分析蛋白質(zhì)、 多肽及 DNA。 MALDI是 1988年由 Hillenkamp 和 Micheal Karas等首 先提出的，其原理同 FAB類似。它利用激光束照射分 散于基體中的樣品，由于這些基體（質(zhì)）能夠強(qiáng)烈吸 收激光，從而保護(hù)了樣品分子。 圖 MALDI技術(shù)原理示意圖 激光光束的能量首先被基體中的發(fā)色團(tuán)吸收，隨后這些 基體迅速蒸發(fā)為氣相，被包含的樣品分子被帶入氣相， 而離子化的產(chǎn)生是由于受激的基體分子將質(zhì)子轉(zhuǎn)移給樣 品分子。這樣離子被引入質(zhì)量分析器，測(cè)量 m/z得到質(zhì) 譜圖，并提供其離子同位素的分布信息。 MALDIMS的實(shí)驗(yàn)參數(shù)包括： 基體和基體 /分析物，激光功率，波長(zhǎng)，脈沖寬度及記錄 模式 (正離子或負(fù)離子 )。 N2激光由于在 UV段 (337nm)有較好的性能，而被廣泛應(yīng) 用于 MALDI儀器中。 MALDI中的基體起著如下幾種重要作用： （ 1）基體相當(dāng)于樣品分子的 溶劑 ，樣品分子被基體 彼此分開，從而消弱了樣品之間的相互作用； （ 2）基體分子從脈沖激光中吸收足夠的能量，隔離 樣品分子，提供光激發(fā)的酸或減基團(tuán)，以及在離子 分子碰撞中電離樣品分子。 選擇 MALDI的基體主要要求如下： (1) 對(duì)激光有高的吸收系數(shù)； (2) 與樣品能夠溶于同一種溶劑中； (3) 具有真空穩(wěn)定性； (4) 對(duì)普遍存在于生物溶液中的無機(jī)鹽及緩沖液等 污染物具有包容性。 常用的基體有： 芥子酸 (SA)， 2,5二羥基苯甲酸，咖啡酸，吡臻酸， 安息香酸，尼古丁酸等。 MALDIMS在基體選定后，準(zhǔn)備樣品的方法有兩種： (1)Tanaka法： 1987年 Tanaka等把待測(cè)的生物樣品溶于甘油中，并與很細(xì)的金屬粉 末混合，然后把懸浮液滴到探頭上，讓激光照射，再進(jìn)入質(zhì)譜分 析。靈敏度 109 mol數(shù)量級(jí)。 (2) Hillenkamp法： 1988年 Hillenkamp等認(rèn)為激光解吸時(shí)是底物吸收激光，提出了“ 基體輔助激光解吸”的概念。將煙酸和生物樣品混合溶液滴到 探頭上，干燥后，用激光照射，即可得到生物分子離子信號(hào)。 靈敏度 1012 mol數(shù)量級(jí)，且信號(hào)強(qiáng)，信噪比高，被廣泛采用。 問題：為什么 Tanaka獲得了 Nobel 化學(xué)獎(jiǎng)，而非 Hillenkamp? MALDI的優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)樣品要求低，能耐高濃度鹽、緩沖劑 和其他非揮發(fā)性成分。高靈敏度，樣品量只需 要 1pmol，甚至更少。 缺點(diǎn)： 大質(zhì)量離子檢測(cè)較困難。離子型表面活 性劑和低揮發(fā)性溶劑干擾嚴(yán)重，和其他進(jìn)樣技 術(shù)聯(lián)用困難等。 MALDI可以與不同類型的檢測(cè)器相互結(jié)合，特別是 飛行 時(shí)間質(zhì)譜 (TOF)，即 MALDITOF質(zhì)譜！ 圖 The Agilent Pulsed Dynamic Focusing MALDI (PDFMALDI) 圖 MALDITOFMS的實(shí)際圖 MALDITOF MS中樣品離子化 將 TOF譜圖轉(zhuǎn)化為常規(guī) 譜圖 圖 The MALDITOF Spectra for Poly(Propylene Glycol) 摘自： ., 2022,76,15321536. Richard B. van Breeman et al 圖 大氣壓電離質(zhì)譜方法 APIMS指在大氣壓下使樣品有效地電離并引入與質(zhì)譜的 接口，再進(jìn)行質(zhì)譜分析。 APIMS的工作模式： (1) 電噴霧 (ESI)； (2) 氣動(dòng)輔助電噴 霧 (又稱離子噴霧 , IS)； (3) 大氣壓碰撞電離 (APCI)；（ 4） 解吸電噴霧電離質(zhì)譜 (desorption electrospray ionization Mass spectrometry, DESI
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