매트릭스 - 보조 레이저 탈착 / 이온화 (MALDI)

MALDI(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization)는 질량 분석에서 비휘발성이거나 열적으로 불안정한 더 큰 분자를 분석하는 데 사용되는 부드러운 이온화 기술입니다. 이 기술을 사용하면 생체 분자(예: DNA, 단백질, 펩타이드 및 당) 및 대형 합성 유기 분자(예: 중합체, 덴드리머 및 기타 거대분자)의 식별 및 공간 분포 연구를 수행할 수 있습니다.

MALDI는 관심 종의 실질적인 단편화로 이어지는 기존의 이온화 기술과 달리 전체 분자의 탈착 및 이온화를 허용하는 고유한 기술입니다. 처음에 샘플은 α-cyano-4-hydroxycinnamic acid와 같은 선택된 매트릭스와 혼합되고 타겟 플레이트에 증착됩니다. 이 판은 펄스 레이저의 광자에 의해 충격을 받아 매트릭스의 탈착 및 이온화를 초래합니다. 그 후, 에너지는 매트릭스에서 샘플 분자로 전달됩니다. 이 부드러운 에너지 전달 과정은 샘플 분자를 손상시키지 않고 기체 상태로 남겨두고 양성자화/양이온화 또는 탈양성자화/음이온화 분자 이온을 생성합니다.

이온은 ToF MS(Time-of-Flight Mass Spectrometer)로 분석됩니다. 이 기술을 사용하여 이온의 질량은 질량/전하(m/z) 비율에 따라 시간에 따른 이온 분리에 의해 결정됩니다. 전체 질량 범위의 스캔은 전체 질량 스펙트럼을 얻기 위해 ToF MS에서 수행됩니다. ToF MS를 사용하면 이온의 분자 질량을 높은 정확도로 결정할 수 있습니다. 대부분의 경우 특정 분자의 질량을 얻는 것만으로는 고유한 식별에 충분하지 않습니다. 이 정보를 얻는 경로는 직렬 질량 분석법(MS/MS 또는 ToF/ToF)입니다. 먼저, 선택된 이온이 분리되고 후속적으로 단편화됩니다. 그런 다음 모 이온과 단편 이온은 두 번째 ToF 질량 분석기에서 분리되어 단편 패턴을 생성하여 관심 분자의 특징적인 지문을 형성합니다.

MALDI의 이상적인 사용

  • 정확한 분자량 측정
    • 샘플 식별 
    • 시료의 순도 측정 
    • 아미노산 치환 확인 
    • 번역 후 변형 확인 
  • 반응 모니터링
    • 효소 반응 
    • 화학 개질 
    • 단백질 분해 
  • 아미노산 및 올리고뉴클레오티드 시퀀싱
    • 아미노산 서열의 확인 
    • 펩타이드의 새로운 특성 분석 
    • 단백 분해성 단편으로부터의 서열 "태그"로 데이터베이스 검색에 의한 단백질의 동정 
    • oligonucleotides의 특성화 또는 품질 관리 
  • 단백질 구조
    • H / D 교환으로 모니터링되는 단백질 폴딩 
    • 아래의 단백질 - 리간드 복합체 형성 생리적 조건 
    • 거대 분자 구조 결정 
  • 세균 및 진균 식별
    • 세균 및 곰팡이 균의 동정  
  • 화합물 내의 공간 분포 생물학적 조직 또는 비 생물학적 시스템  

장점

  • 신속하고 민감하며 높은 질량 정확도, 높은 처리량 

제한 사항

  • 소프트 이온화는 모든 분자에 적합하지 않습니다. 넓은 다 분산도 중합체에 대한 질량 차별 

MALDI 기술 사양

  • 얻은 정보 :
    • 개별 구성 성분의 조성, 분자량 및 구조 정보 
    • 정 성적 및 (반) 양적 
  • 샘플 유형 : 고체 또는 액체 (수성 완충액 또는 용매에 용해 됨) 등 DMF 또는 DCM) 
  • 질량 범위 : 50 - 100000 g / mol 
  • 질량 정확도 :  
    • 질량에 대한 0.1 % (1000 ppm)  
    • > 4000g / mol 
    • 질량에 대한 0.005 % (50 ppm) 이상 
    • <4000g / mol 
    • 50×10-3 MS / MS 모드에서 g / mol 
  • 질량 감도 : Co영원한 행렬 의존하는 
  • 측면 해상도 (이미징) : X 20 20 μm의 

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