两种软电离技术- ei和MALDI

随着生物化学的发展,质谱技术也在不断改进和创新,包括各种软电离技术,如快速原子轰击(FAB)、场解吸电离(FD)、二次离子质谱(SIMS)、等离子体解吸(PD)、激光解吸(LD)、电喷雾电离(ESI),热喷涂(TSI),以及基质辅助激光解吸电离(MALDI)等。其中ESI和MALDI是目前应用最广泛的两种技术。

在20世纪80年代,芬恩首次开发了一种新的样品电离技术,该技术使用带有高压电场(通常为4000电子伏)的金属注射器。样品溶液通过高压注射器产生带电液滴,送入电离室。在进入分离室进行分析之前,电离室中的干热气体将这些带电液滴蒸发,并将它们分解成带有一个或几个电荷的大量离子。这种电离技术的主要特点是当样品分子被电离时,整个分子的完整性得以保留而不产生碎片离子。因此,它可以用于蛋白质、核酸等生物大分子的分析。由于在电离过程中样品溶液中会形成带电液滴,因此这种电离技术被称为ESI技术。

电喷雾质谱采用液体进样,可与高效液相色谱、毛细管电泳等高效分离方法相结合,更好地分析复杂样品。

20世纪80年代末,海伦坎普和卡拉斯.提出了另一种电离技术,MALDI技术。它将样品和基质(通常是有机酸)按一定比例混合,并将混合物放在探针上。在脉冲激光的照射下,样品分子和基体分子同时吸收激光的能量并汽化。蒸发后的基质分子可以很容易地释放出质子,然后被样品分子捕获,这样样品分子就带正电了。带电的样品分子将在强电场的作用下加速进入飞行管进行分析。

MALDI技术的原理是用脉冲激光电离基质分子,同时汽化样品分子。在气相中,基质分子将质子转移到样品分子中,使样品分子带电,为质谱分析做好准备。基质吸收了激光的大部分能量,避免了激光破坏样品分子而只生成准分子离子。此外,脉冲激光可以作为一种电离方法,减少激光与样品分子的相互作用时间,降低相互作用温度,避免样品分子的热分解。因此,MALDI质谱法也可用于生物大分子的分析。

与早期质谱的硬电离方法相比,ESI和MALDI等软电离技术对样品分子的破坏较小,能够保持整个分子的完整性。

引用:

1.芬恩J B,曼恩M,孟C K,.大生物分子的电喷雾电离质谱分析。地球科学进展,2019,36(4):531 - 534。
2.海伦坎普F,卡拉斯M,比维斯R C,.生物聚合物基质辅助激光解吸/电离质谱分析。分析化学,1991,63(24):1193A-1203A。

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