Matriks-destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyonu
Kütle spektrometrisinde, matris destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyonu (MALDI), minimum parçalanma ile büyük moleküllerden iyonlar oluşturmak için bir lazer enerjisi emici matris kullanan bir iyonizasyon tekniğidir.[1] Daha geleneksel iyonizasyon yöntemleriyle iyonize edildiğinde kırılgan olma ve parçalanma eğiliminde olan biyomoleküllerin (DNA, proteinler, peptidler ve şekerler gibi biyopolimerler) ve büyük organik moleküllerin (polimerler, dendrimerler ve diğer makromoleküller gibi) analizinde uygulanmıştır. Gaz fazında büyük moleküllerin iyonlarını elde etmenin nispeten yumuşak (düşük parçalanma) bir yolu olması bakımından elektrosprey iyonizasyonuna (ESI) benzer, ancak MALDI tipik olarak çok daha az sayıda çok-yüklü iyon üretir.
MALDI metodolojisi üç aşamalı bir süreçtir. Öncelikle numune uygun bir matris malzemesi ile karıştırılır ve bir metal plakaya uygulanır. İkinci olarak, darbeli bir lazer numuneyi ışınlayarak numunenin ve matris malzemesinin ablasyonunu ve desorpsiyonunu tetikler. Son olarak, analit molekülleri, ablatılmış gazların sıcak bulutunda protonlanarak veya protonsuzlaştırılarak iyonize edilir ve daha sonra bunları analiz etmek için kullanılan kütle spektrometresine hızlandırılabilir.[2]
Tarih değiştir
Matris destekli lazer desorpsiyon iyonizasyonu (MALDI) terimi 1985 yılında Franz Hillenkamp, Michael Karas ve meslektaşları tarafından icat edildi.[3] Bu araştırmacılar, alanin amino asitinin, triptofan amino asiti ile karıştırılıp darbeli bir 266 nm lazer ile ışınlandığında daha kolay iyonize edilebileceğini buldular. Triptofan, lazer enerjisini emiyor ve emici olmayan alanini iyonlaştırmaya yardımcı oluyordu. 2843 Da ağırlığındaki melitine peptitine kadar olan peptitler, bu tür bir "matris" ile karıştırıldığında iyonize edilebilir.[4] Büyük moleküllü lazer desorpsiyon iyonizasyonu için ççzüm, 1987 yılında Shimadzu Corporation'dan Koichi Tanaka ve çalışma arkadaşlarının "ultra ince metal artı sıvı matris yöntemi" olarak adlandırdıkları yöntemi kullandıklarında geldi. Yöntem iyonizasyon için 30 nm kobalt parçacıklarını gliserolde 337 nm nitrojen lazere maruz bırakmayı içeriyordu.[5] Bu lazer ve matris kombinasyonunu kullanarak Tanaka, 34.472 Da ağırlığındaki karboksipeptidaz-A proteini kadar büyük biyomolekülleri iyonize edebildi. Tanaka, lazer dalga boyu ve matrisin uygun kombinasyonu ile bir proteinin iyonize edilebileceğini gösterdiği için 2002 Nobel Kimya Ödülünün dörtte birini aldı.[6] Karas ve Hillenkamp daha sonra bir nikotinik asit matrisi ve 266 kDa aağırlığındaki albüminini iyonize edebildi.[7] Günümüzde MALDI kütle spektrometrisi için çoğunlukla organik matrisler kullanılmaktadır.
Kaynakça değiştir
- ^ Hillenkamp (1991). "Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry of biopolymers". Analytical Chemistry. 63 (24): 1193A-1203A. doi:10.1021/ac00024a002. ISSN 0003-2700. PMID 1789447.
- ^ Karas (2003). "Ion Formation in MALDI: The Cluster Ionization Mechanism". Chemical Reviews. 103 (2): 427-440. doi:10.1021/cr010376a. ISSN 0009-2665. PMID 12580637.
- ^ Karas (1985). "Influence of the Wavelength in High-Irradiance Ultraviolet Laser Desorption Mass Spectrometry of Organic Molecules". Analytical Chemistry. 57 (14): 2935-9. doi:10.1021/ac00291a042.
- ^ Karas (1987). "Matrix-Assisted Ultraviolet Laser Desorption of Non-Volatile Compounds". International Journal of Mass Spectrometry and Ion Processes. 78: 53-68. doi:10.1016/0168-1176(87)87041-6.
- ^ Tanaka (1988). "Protein and Polymer Analyses up to m/z 100 000 by Laser Ionization Time-of flight Mass Spectrometry". Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2 (20): 151-3. doi:10.1002/rcm.1290020802.
- ^ "Advanced information on the Nobel Prize in Chemistry 2002" (PDF). The Royal Swedish Academy of Sciences. 9 Ekim 2002. ss. 1-13. 5 Ekim 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 28 Ağustos 2013.
- ^ Karas (1988). "Laser desorption ionization of proteins with molecular masses exceeding 10,000 daltons". Analytical Chemistry. 60 (20): 2299-301. doi:10.1021/ac00171a028. PMID 3239801.
Kaynakça değiştir
- Ragoussis, J.; Elvidge, G. P.; Kaur, K.; Colella, S. (2006). "Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionisation, Time-of-Flight Mass Spectrometry in Genomics Research". PLOS Genetics. 2 (7): e100. doi:10.1371/journal.pgen.0020100. PMC 1523240 $2. PMID 16895448.
- Hardouin, J. (2007). "Protein sequence information by matrix-assisted laser desorption/ionization in-source decay mass spectrometry". Mass Spectrometry Reviews. 26 (5): 672-82. Bibcode:2007MSRv...26..672H. doi:10.1002/mas.20142. PMID 17492750.
- Peter-Katalinic, J.; Hillenkamp, F. (2007). MALDI MS: A Practical Guide to Instrumentation, Methods and Applications. Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-31440-9.
- Schrepp, W.; Pasch, H. (2003). MALDI-TOF Mass Spectrometry of Synthetic Polymers. Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-44259-2.
Dış bağlantılar değiştir
- Primer on Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization (MALDI) National High Magnetic Field Laboratory