マトリックス支援レーザー脱離/イオン化(MALDI)

マトリックス支援レーザー脱離/イオン化(MALDI)は、質量分析で使用されるソフトイオン化技術であり、不揮発性または熱的に不安定な大きな分子を分析します。 この手法により、生体分子(DNA、タンパク質、ペプチド、糖など)および大きな合成有機分子(ポリマー、デンドリマー、その他の高分子など)の識別と空間分布の研究が可能になります。

MALDIは、対象種の実質的なフラグメンテーションにつながることが多い従来のイオン化技術とは異なり、分子全体の脱着とイオン化を可能にする独自の技術です。 最初に、サンプルは、α-シアノ-4-ヒドロキシ桂皮酸などの選択されたマトリックスと混合され、ターゲットプレート上に堆積されます。 このプレートは、パルスレーザーからの光子によって衝撃を受け、マトリックスの脱着とイオン化をもたらします。 続いて、エネルギーがマトリックスからサンプル分子に伝達されます。 この穏やかなエネルギー移動プロセスにより、サンプル分子はそのまま残りますが、気相になり、プロトン化/カチオン化または脱プロトン化/アニオン化された分子イオンが生成されます。

イオンは飛行時間型質量分析計(ToF MS)で分析されます。 この手法を使用して、イオンの質量は、質量/電荷(m / z)比に従って時間内にイオンを分離することによって決定されます。 質量範囲全体のスキャンがToFMSで行われ、完全な質量スペクトルが得られます。 ToF MSを使用すると、イオンの分子量を高精度で測定できます。 ほとんどの場合、特定の分子の質量を取得するだけでは、一意の識別には不十分です。 この情報を取得するためのルートは、タンデム質量分析(MS / MSまたはToF / ToF)です。 最初に、選択されたイオンが分離され、続いてフラグメント化されます。 次に、親イオンとフラグメントイオンがXNUMX番目のToF質量分析計で分離され、フラグメントのパターンが生成され、目的の分子の特徴的なフィンガープリントが形成されます。

MALDIの理想的な使用法

  • 正確な分子量測定
    • サンプル識別 
    • サンプルの純度の決定 
    • アミノ酸置換の検証 
    • 翻訳後の修正の検証 
  • 反応モニタリング
    • 酵素反応 
    • 化学修飾 
    • タンパク質消化 
  • アミノ酸とオリゴヌクレオチドの配列決定
    • アミノ酸配列の確認 
    • ペプチドのde novoキャラクタリゼーション 
    • タンパク質分解フラグメントからの配列「タグ」を用いたデータベース検索によるタンパク質の同定 
    • オリゴヌクレオチドの特徴付けまたは品質管理 
  • タンパク質構造
    • H / D交換により監視された蛋白質折畳み 
    • タンパク質 - リガンド複合体形成 生理的条件 
    • 高分子構造決定 
  • 細菌および真菌の同定
    • 細菌および真菌分離株の同定  
  • 内の化合物の空間分布 生体組織または 非生物学的 システム  

強み

  • 迅速、高感度、高質量精度、ハイスループット 

制限事項

  • ソフトイオン化はすべての分子には適していません。 広い多分散性ポリマーの質量識別 

MALDI技術仕様

  • 取得した情報:
    • 個々の成分の組成、分子量、構造情報 
    • 定性的および(半)定量的 
  • サンプルタイプ: 固体または液体(水性緩衝液または溶媒に溶解) など DMFまたはDCM) 
  • 質量範囲: 50 - 100000 g / mol 
  • 質量精度:  
    • 質量に対する0.1%(1000 ppm)  
    • > 4000 g / mol 
    • 質量に対して0.005%(50 ppm)以上 
    • <4000 g / mol 
    • 50×10-3 MS / MSモードでg / mol 
  • 質量感度: Compound と行列 依存 
  • 横方向の解像度(イメージング): 20 x 20 ミクロン 

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