基质辅助激光解吸/电离(MALDI)

基质辅助激光解吸/电离(MALDI)是一种软电离技术,用于质谱分析较大的分子,这些分子要么是非挥发性的,要么是热不稳定的。该技术允许识别和空间分布研究生物分子(例如DNA,蛋白质,肽和糖)和大型合成有机分子(例如聚合物,树枝状聚合物和其他大分子)。

基质辅助激光解吸/电离MALDI是一种独特的技术,允许整个分子的解吸和电离,这与更传统的电离技术不同,后者通常会导致目标物种的大量碎裂。最初,将样品与选定的基质(例如α-氰基-4-羟基肉桂酸)混合并沉积在靶板上。该板被来自脉冲激光的光子轰击,导致基质解吸和电离。随后,能量从基质转移到样品分子。这种温和的能量转移过程使样品分子完好无损,但现在处于气相,产生质子化/阳离子化或去质子化/阴离子化的分子离子。

使用飞行时间质谱仪(ToF MS)分析离子。使用这种技术,离子的质量是通过根据离子的质量/电荷(m/z)比率及时分离离子来确定的。在ToF MS中进行整个质量范围的扫描以获得完整的质谱。ToF MS能够高精度地测定离子的分子量。在大多数情况下,获得特定分子的质量不足以进行唯一鉴定。获取此信息的途径是串联质谱(MS/MS或ToF/ToF)。首先,分离选定的离子并随后碎裂。然后在第二个ToF质谱仪中分离母离子和碎片离子,产生碎片图案,形成目标分子的特征指纹。

MALDI理想用途

  • 准确的分子量测量
    • 样品鉴定 
    • 样品纯度的测定 
    • 氨基酸取代的验证 
    • 翻译后修饰的验证 
  • 反应监测
    • 酶反应 
    • 化学改性 
    • 蛋白质消化 
  • 氨基酸和寡核苷酸测序
    • 氨基酸序列的确认 
    • 肽的从头表征 
    • 通过使用蛋白水解片段中的序列“标签”进行数据库搜索来鉴定蛋白质 
    • 寡核苷酸的表征或质量控制 
  • 蛋白质结构
    • 通过 H/D 交换监测蛋白质折叠 
    • 生理条件下蛋白质-配体复合物的形成 
    • 大分子结构测定 
  • 细菌和真菌鉴定
    • 细菌和真菌分离株的鉴定 
  • 化合物在生物组织或非生物系统中的空间分布  

MALDI优势强项

  • 快速、灵敏、高质量精度高、高通量 

MALDI缺点限制

  • 软电离不适用于所有分子。宽多分散性聚合物的质量判别

MALDI技术规格

  • 获得的信息:
    • 各组分的组成、分子量和结构信息 
    • 定性和(半)定量 
  • 样品类型: 固体或液体(溶于水性缓冲液或溶剂,如DMF或DCM) 
  • 质量范围:50 – 100000 g/mol 
  • 质量精度:
    • 0.1% (1000 ppm) 质量  
    • > 4000 克/摩尔 
    • 0.005% (50 ppm) 或更好的质量数 
    • < 4000 克/摩尔 
    • MS/MS 模式下为 50×10-3 g/mol 
  • 质量灵敏度: 依赖于钴和矩阵  
  • 横向分辨率(成像):20 x 20 μm

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