MALDI_TOF_MS(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱)培训预习提纲
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基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱随着科技的不断进步,飞行时间质谱技术已经成为了许多领域中不可或缺的分析方法。
其中,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF)更是在生物医学研究、食品安全检测、环境污染监测等领域中得到了广泛的应用。
一、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术的基本原理MALDI-TOF技术是一种利用基质辅助激光解吸电离的质谱技术。
其基本原理是:先将待检样品与一种辅助基质混合,然后将混合物均匀地涂在一个金属板上,待基质干燥后,用紫外激光照射样品,使其与基质分子共同激发。
这样,样品分子就会与基质分子形成一个复合物,并在激光的作用下被解吸电离。
接着,离子会被加速器加速并飞行到一个离子探测器中,最后形成质谱图。
二、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术的应用1、生物医学研究MALDI-TOF技术在生物医学研究中的应用非常广泛。
它可以用于蛋白质分析、肽类分析、糖类分析等。
例如,在蛋白质分析方面,MALDI-TOF技术可以用于检测蛋白质的分子量、序列、修饰以及配体结合情况等。
这对于研究蛋白质功能及其在疾病中的作用有着非常重要的意义。
2、食品安全检测食品安全一直是人们关注的焦点之一。
MALDI-TOF技术可以用于检测食品中的各种成分,如蛋白质、糖类、脂类等。
这些成分的分析可以帮助人们了解食品的营养价值和质量安全情况,从而保障人们的健康。
3、环境污染监测环境污染是一个全球性问题,而MALDI-TOF技术可以用于检测环境中的各种化合物,如有机物、无机物等。
这些化合物的分析可以帮助人们了解环境的污染状况,从而采取相应的措施进行治理。
三、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术的优缺点1、优点(1)灵敏度高:MALDI-TOF技术的灵敏度可以达到非常高的水平,可以检测到非常微量的化合物。
(2)分析速度快:MALDI-TOF技术的分析速度非常快,可以在几分钟内得到样品的分析结果。
(3)适用范围广:MALDI-TOF技术可以用于分析各种化合物,包括有机物、无机物、生物大分子等。
核酸基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术在结核病和非结核分枝杆菌病诊断专家共识要点核酸基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF MS)在结核病和非结核分枝杆菌病(Nontuberculous Mycobacteria, NTM)的诊断中起到了重要的作用。
本文将总结核酸基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术在结核病和NTM病诊断方面的专家共识要点。
1.技术原理:MALDI-TOFMS技术通过将分离的菌落直接吸附于基质上,并利用激光解吸和电离的原理对蛋白质进行检测和鉴定。
通过将分子的质荷比与已知数据库中的蛋白质质谱图进行比对,可以快速准确地确定菌株的物种和亚型。
2.结核病诊断:MALDI-TOFMS技术可以用于结核分枝杆菌的识别和鉴定。
结核分枝杆菌是引起结核病的主要致病菌株,通过MALDI-TOFMS技术可以快速准确地识别结核分枝杆菌,有助于早期诊断和治疗。
3.NTM病诊断:NTM是引起非结核分枝杆菌病的致病菌株,与结核分枝杆菌相比,NTM种类繁多,且具有耐药性。
传统的方法对于鉴定NTM菌株的种类和亚型耗时且复杂,而MALDI-TOFMS技术具有快速、准确的优势,可用于鉴定不同种类和亚型的NTM菌株,为临床诊断和治疗提供参考。
4.技术优势:MALDI-TOFMS技术具有快速、高效、准确、经济的特点,可以在几分钟内完成对菌株的鉴定,有效缩短了传统培养方法所需的时间。
此外,该技术还可以对菌株进行分子分型,有助于了解疫情传播链及菌株耐药性情况。
5.限制和挑战:MALDI-TOFMS技术在结核病和NTM病的诊断中存在一定的限制和挑战,例如对于一些高度相似的菌株进行区分可能存在困难,同时对于未知菌株的鉴定可能不够准确。
此外,建立完善的蛋白质数据库也是技术推广和应用的重要挑战。
综上所述,核酸基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术在结核病和NTM病的诊断中具有显著的优势和价值,可以快速准确地鉴定不同种类和亚型的致病菌株,为临床诊断和治疗提供重要依据。
基质辅助激光解析电离飞⾏时间质谱MALDI-TOF-MS MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解析电离飞⾏时间质谱)是近年来发展起来的⼀种新型的简单⾼效软电离⽣物质谱仪。
质谱分析法主要是通过对样品的离⼦的质荷⽐的分析⽽实现对样品进⾏定性和定量的⼀种⽅法。
因此,质谱仪都必须有电离装置把样品电离为离⼦,有质量分析装置把不同质荷⽐的离⼦分开,经检测器检测之后可以得到样品的质谱图,由于有机样品,⽆机样品和同位素样品等具有不同形态、性质和不同的分析要求,所以,所⽤的电离装置、质量分析装置和检测装置有所不同。
但是,不管是哪种类型的质谱仪,其基本组成是相同的。
都包括离⼦源、质量分析器、检测器和真空系统。
以某种⽅式使⼀个有机分⼦电离、裂解,然后按质荷⽐(m/z)⼤⼩把⽣成的各种离⼦分离,检测它们的强度,并将离⼦按其质荷⽐⼤⼩排列成谱,这种分析研究的⽅法叫做质谱图,质谱的最⼤⽤途之⼀是可以测定未知物的分⼦量(质谱能通过检测分⼦离⼦的质荷⽐获得分⼦量),并可以确定化合物的分⼦式(可通过碎⽚离⼦的质荷⽐的强度推测有机物的结构。
这相当于⼀个精巧的花瓶被打碎了,如果我们仔细地收集和归属这些碎⽚,然后将碎⽚拼构起来,就可以使花瓶复原。
花瓶好⽐有机物的分⼦,打碎花瓶犹如使分⼦电离、裂解。
收集和归属碎⽚就像是按质荷⽐分离、记录离⼦。
⽽将碎⽚重拼花瓶的过程,相当于通过解析谱图得到有机物结构的过程。
由于各种有机物都有其特定的、可以重复的质谱图,⽽且⼈们对质谱裂解过程的研究中已经发现了⼀些普遍适⽤的裂解规律,这为质谱⽤于有机物结构分析提供了可靠的基础)。
飞⾏时间质谱仪Time of Flight Mass Spectrometer (TOF) 是⼀种很常⽤的质谱仪。
这种质谱仪的质量分析器是⼀个离⼦漂移管。
由离⼦源产⽣的离⼦加速后进⼊⽆场漂移管,并以恒定速度飞向离⼦接收器。
离⼦质量越⼤,到达接收器所⽤时间越长,离⼦质量越⼩,到达接收器所⽤时间越短,根据这⼀原理,可以把不同质量的离⼦按m/z值⼤⼩进⾏分离。
【MALDI-TOF MS】(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱)培训预习提纲一仪器概况仪器名称:基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass SpectrometerMALDI-TOF公司:美国应用生物系统Applied Biosystem型号:Voyager DE-STR特点:DE Delayed Extraction 延迟引出PSD:Post Source Decay 源后裂解技术指标:Mass AccuracyLinear Mode, External Calibration:≤±0.05% for angiotensin[1,296.6853] and myoglobin [16,952.5].∙Reflector Mode, External Calibration:≤±0.008% for ACTH 18-39 [m/z 2,565.1989].≤±0.005% for E.coli thioredoxin [m/z 1,1674.4] ±0.005% for ACTH 18-39Mass Resolution:∙Reflector Resolution:≥20,000 for insulin (m/z 5,734).≥12,000 for ACTH clips.∙Linear Resolution:≥3,000 angiotensin.≥3,500 for ACTH 18-39 [m/z2,465.1989].≥1,000 for myoglobin (m/z 16,952).≥100 for BSA (m/z 66,431).Sensitivity:∙Routine detection of 5 fmol of neurotensin with a signal to noise ration (S/N) >80:1.Post-Source Decay Mass Accuracy:∙≤0.2 with default calibration.应用:MALDI-TOF仪器作为一种可以确定大分子精确分子量的工具,可以对纳米材料、生物材料,高分子聚合物等的分子量及聚合度进行测定及碎片结构定性,有机合成反应的质量评价,蛋白质、多肽、核酸、寡糖等生物分子的分子质量测定, 蛋白质、多肽酶解产物肽图谱测定, 蛋白质、多肽的氨基酸顺序分析。
MALDI Micro MX 基质辅助激光解析-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)是一种用于分析生物大分子如蛋白质、多肽和核酸的仪器。
以下是该设备的一般说明书内容:1. 产品介绍:- MALDI Micro MX 是一种高性能的质谱仪,适用于生物分子的快速、准确分析。
- 设备采用基质辅助激光解析电离技术,结合飞行时间质谱分析,能够提供高分辨率的分子质量数据。
2. 技术参数:- 质量范围:通常从几百Da到几十kDa- 分辨率:能够区分相近的分子质量- 灵敏度:能够检测低浓度的样品- 重复性:具有高的测量重复性和准确性3. 安装与操作:- 确保设备放置在稳定的台面上,并有足够的空间进行操作。
- 按照制造商的指导进行设备的安装和初始化。
- 使用前应进行校准,以确保数据的准确性。
4. 使用方法:- 样品准备:将待测样品与基质溶液混合,点样到MALDI靶板上,干燥后放入仪器。
- 数据采集:选择合适的激光强度和检测模式,开始数据采集。
- 数据分析:使用配套软件进行数据处理和分析。
5. 安全与维护:- 遵守所有安全规程,特别是在操作激光时。
- 定期清洁和维护设备,确保其性能。
6. 故障排除:- 如果遇到问题,首先检查用户手册中的故障排除部分。
- 如果无法解决,联系制造商的技术支持。
7. 附录:- 包含设备的详细规格、常见问题解答等。
请注意,这只是一个通用的说明书框架,具体的内容可能会根据不同的设备型号和制造商而有所不同。
在使用任何设备之前,应仔细阅读并遵循制造商提供的用户手册和安全指南。
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)原理1. MALDI-TOF简介MALDI-TOF是一种常用的生物质谱分析技术,它基于基质辅助激光解吸电离和飞行时间质谱原理。
该技术在生物医学和生物化学领域发挥着重要作用,可以用于蛋白质、多肽、核酸等生物大分子的质谱分析。
2. 基质辅助激光解吸电离原理在MALDI-TOF中,生物样品与一种能吸收激光能量并具有辅助离子化作用的基质混合,形成固体混合物。
当激光照射到这种混合物上时,基质吸收能量并传递给生物分子,导致其脱去一个或多个电子,从而产生带电离子。
这些离子在激光作用下被释放,并进入飞行时间质谱仪进行分离和检测。
3. 飞行时间质谱原理飞行时间质谱是一种通过粒子在电场中飞行时间与其质荷比的关系来确定粒子质量的质谱技术。
在MALDI-TOF中,产生的离子被加速进入飞行管道,然后在电场作用下以不同速度飞行。
由于质荷比不同,离子到达检测器的时间也不同,通过测量飞行时间即可推断质子的质量。
4. 深入理解基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对于MALDI-TOF技术,我们可以从基质选择、激光参数、离子飞行管道设计等方面进行深入探讨。
合适的基质选择对于样品的离子化是至关重要的,不同基质对分子的吸收能力、离子化效果及质谱信号有重要影响。
激光参数的选择直接关系到激光对基质和样品的作用效果,需要根据样品的特性进行合理选择。
离子飞行管道的设计也对分辨率和质谱信噪比有直接影响,合理设计和优化飞行管道可以提高质谱的灵敏度和分辨率。
5. 个人观点和总结从我个人来看,MALDI-TOF技术作为一种重要的生物质谱分析技术,对于分子生物学、生物医学及临床诊断等领域都具有重要意义。
通过深入理解基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱原理,我们可以更好地应用该技术进行生物大分子的质谱分析,为科学研究和医学诊断提供更准确、快速的手段。
在本文中,我们对基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的原理和应用进行了深入解析,从基本原理到实际应用进行了全面探讨,希望对读者有所启发和帮助。
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱鉴定病原微生物临床应用专家共识要点(完整版)基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)是一种新型软电离有机质谱技术,用于分析生物分子(如DNA、蛋白质、多肽、糖类等)和大分子量的有机分子[1 ],使得微生物蛋白质指纹图谱进行菌种鉴定成为可能。
随着MALDI-TOF MS仪器临床使用日渐广泛,越来越多的临床问题需要规范。
本专家共识旨在对日常使用MALDI-TOF MS进行病原微生物鉴定的常见问题给出详细建议,仅供临床微生物学实验室参考。
本专家共识制定过程:本共识由郝晓柯教授、应斌武教授和鲁炳怀教授牵头,确定执笔专家和汇总专家,召开共识启动会,讨论会和定稿会。
搜集临床问题,专家讨论归纳出22个问题,执笔专家分别回答擅长问题,汇总后专家会议讨论确定内容,并最终确定13个实用性问题。
涵盖了MALDI-TOF MS应用的“概述、标本制备、结果分析与展望”4部分。
执笔专家通过大量文献调研并结合使用经验分别对共识内容进行了撰写和互审,形成“共识讨论稿”。
通过函审形式由编写专家形成了40余版“共识修改稿”。
在此基础上,专家组共同凝练出13个实用性问题并形成13条推荐意见纳入共识讨论内容中。
同时制定了共识调查问卷,针对每个推荐意见征集专家建议,通过函审形式调查。
调查结果的统计分为推荐、有条件推荐、不推荐和弃权。
推荐和有条件推荐统计为推荐意见,征集到47位专家的建议统计后形成了最终的推荐意见。
综合评审和调查结果,执笔专家形成“共识审阅稿”,同时由审阅组专家进行审核。
最终结合专家反馈的建议和意见对文章完成修改后形成本共识。
一、概述问题1 MALDI-TOF MS进行病原微生物鉴定的优势和局限性有哪些?推荐意见1 推荐MALDI-TOF MS作为细菌、酵母及酵母样真菌鉴定的首选方法之一。
《基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪的应用与发展》一、引言基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)是一种高级的质谱分析技术,它已经广泛应用于生物医学、化学和环境科学领域。
本文将从技术原理、应用前景以及发展趋势等方面进行深入探讨,以期为读者提供全面的了解。
二、基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪原理MALDI-TOF MS技术是将分析物作为样品与基质混合,并通过激光脉冲进行标记,然后通过电离作用形成离子。
这些离子在电场作用下被加速并以不同的速度飞行,最终通过飞行时间差异进行质量分析。
其原理简单清晰,可以快速、高效地进行多种样品的分析,是一种十分有价值的质谱分析技术。
三、基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪的应用1. 生物医学应用MALDI-TOF MS在生物医学领域的应用十分广泛,例如生物分子的鉴定和定量分析、蛋白质组学和代谢组学等研究。
其快速、高灵敏度的特点,使得它在疾病诊断、药物研发以及生物标记物检测等方面有着不可替代的地位。
2. 化学应用在化学领域,MALDI-TOF MS被广泛应用于高分子聚合物、药物分析、环境污染物检测等方面。
其高分辨率和高灵敏度的优势,为化学研究提供了重要的数据支持。
3. 环境科学应用在环境科学领域,MALDI-TOF MS技术可以用于大气、水体和土壤等环境中微量有机物和无机物的检测和分析,为环境监测和治理提供了重要的技术手段。
四、基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱仪的发展趋势随着科学技术的不断发展,MALDI-TOF MS技术也在不断完善和创新。
未来,我们可以预见到以下几个发展趋势:1. 提高分辨率和灵敏度:随着技术的进步,MALDI-TOF MS分辨率和灵敏度将不断提高,为更加精准的分析提供可能。
2. 多样化样品分析:未来的MALDI-TOF MS技术将可以处理更多种类的样品,包括生物分子、有机物、无机物等,从而更全面地应用于各个领域。
基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容:基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法(MALDI-TOF MS)是一种重要的分析技术,广泛应用于生物大分子的定性和定量分析。
该技术的核心原理是利用基质分子将待测样品转化为易于电离的形式,然后通过激光瞬间加热样品,使其产生脱附电离。
接着,离子将通过飞行时间质谱仪进行质量分析,最终得到样品中分子的质谱图谱。
基质辅助激光解吸电离方法具有许多优势。
首先,它可以高效地电离生物大分子,包括蛋白质、核酸和糖类等。
其次,该方法能够在非破坏性条件下进行样品分析,使得样品的原始化学特性能够得到保留。
此外,MALDI-TOF MS还具备高灵敏度、高分辨率和高通量等特点,使其成为生命科学研究和临床诊断领域的重要工具。
然而,基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法也存在一定的局限性。
首先,基质的选择对分析结果有重要影响,不同的基质适用于不同类型的待测分子。
其次,样品含有的杂质可能干扰质谱图谱的分析,因此需要进行样品前处理。
此外,对于高分子量的生物大分子,其离子化效率相对较低,因此需要使用较高能量的激光。
本文将着重介绍基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法的原理、应用领域、优势和局限性,以及实验方法和步骤。
通过对该技术的深入了解,可以更好地理解和应用基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法在生命科学和医学领域的潜力,为该领域的进一步研究和应用提供参考依据。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照如下方式编写:文章结构:本文将按照以下结构来展开对基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法的研究和应用进行探讨:首先,在引言部分概述了基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱法的背景和研究意义,以及文章将要讲述的内容。
接着,正文部分将从两个方面对基质辅助激光解吸电离进行探讨,即原理和应用领域。
在原理部分,将介绍基质辅助激光解吸电离的工作原理和相关理论基础;而在应用领域部分,将探讨基质辅助激光解吸电离在不同领域中的具体应用情况和研究进展。
医用质谱仪第2部分:基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪》1. 引言1.1 概述本文旨在探讨医用质谱仪的新技术——基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪。
随着科学技术的快速发展,医学领域对高效、准确的分析方法需求日益增长。
由于能够提供高分辨率和灵敏度的特点,质谱仪在医学研究中扮演着至关重要的角色。
并且,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪作为一种新型的质谱仪技术,具有很大的潜力来改善医学检测和诊断领域。
1.2 医用质谱仪简介医用质谱仪是一种利用精密仪器对物体中的化合物或化学组成进行分析和检测的设备。
其工作原理基于将样品中的化合物通过不同的离子化方式转变为离子后,再根据其质量-荷比(m/z)比值测定其相对含量或结构信息。
医用质谱仪常被应用于药物研发、生物医学研究、临床分析和环境监测等领域。
1.3 研究背景随着人们对疾病诊断和治疗的需求不断增加,医学领域对于高灵敏度、特异性和快速的检测方法的需求也在不断增长。
传统的质谱仪技术存在着一些局限性,如样品制备复杂、分辨率有限以及对高灵敏度样品的应用受到限制等。
为了克服这些问题,科学家们开发出了基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪这一新技术。
本文将重点介绍基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的原理、应用范围和优势,并对其技术发展历程进行探讨。
通过实验数据的分析与讨论,我们将认识到该技术在医学领域中所展示出来的巨大潜力,并提供对未来发展方向的展望。
尤其是结合可持续发展理念,我们还将提出有关该技术在环境友好型方面的建议。
2. 正文:2.1 基质辅助激光解吸电离技术原理:基质辅助激光解吸电离(MALDI)是一种常用于医用质谱仪的重要技术。
它利用基质分子与待测样品分子相互作用,通过激光脉冲将基质分子和待测样品分子一起从固体表面解吸。
随后,脱落的分析物被基质分子带上,形成一个溶液中的复合物。
接着,激光瞬间加热复合物,使其发生飞行时间电离,并在高电场下进入飞行管道进行飞行时间测量。
MALDI-TOF(基质辅助激光解析离子化-飞行时间质谱)综述基质辅助激光解析离子化用于飞行时间质谱的发展概况基质辅助激光解析离子化用于飞行时间质谱的发展概况摘要:扼要介绍了飞行时间质谱在分析合成高分子中的基本原理、主要优点及存在的困难;详细分析了基质辅助激光解吸电离的基质、盐(阳离子)、pH和样品制备方法、一些新的无机材料的应用、样品检测前脱盐处理等关键因素对实验结果的影响;阐明了这一分析技术在合成高分子定量测定及其应用的研究及展望。
关键词:基质辅助激光解析离子化(MALDI) 飞行时间质谱(TOF) 基质样品制备 pH值Abstract: the basic principles, main advantages, and existing difficulties of TOF inanalyzing synthesized macromolecule are introduced. The using of matrices, salts,and influnces caused by pH, sample preparations, new inorganic materials, desaltingforehand detection are discussed in details. Finally, applications and prospects ofMALDI-TOF in analyzing synthesized macromolecule are clarified. Keywords: MALDI TOF matrices sample preparation pH1 飞行时间质谱(TOF-MS)概述飞行时间质谱(Time-of-Flight Mass Spectrometry,TOFMS)分析是利用动能相同而质-荷比不同的离子在恒定电场中运动,经过恒定距离所需时间不同的原理对物质成分或结构进行测定的一种质谱分析方法。
新闻网页贴吧知道MP3图片视频百科文库MALDI-TOF-MS进入词条搜索词求助编辑MALDI-TOF-MS1. 基本原理MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱, 英文名Matrix-Assisted Laser Desorption/n Time of Flight Mass Spectrometry)是近年来发展起来的一种新型的软电离生物质谱,其无论是在理论在设计上都是十分简单和高效的。
仪器主要由两部分组成:基质附助激光解吸电离离子源(MALDI)和质量分析器(TOF)。
MALDI的原理是用激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜,基质从激光中吸收能生物分子,而电离过程中将质子转移到生物分子或从生物分子得到质子,而使生物分子电离的过程。
因种软电离技术,适用于混合物及生物大分子的测定。
TOF的原理是离子在电场作用下加速飞过飞行管道达检测器的飞行时间不同而被检测即测定离子的质荷比(M/Z)与离子的飞行时间成正比 ,检测离子。
OF-MS具有灵敏度高、准确度高及分辨率高等特点,为生命科学等领域提供了一种强有力的分析测试手扮演着越来越重要的作用。
2 分子量测定分子量是有机化合物最基本的理化性质参数。
分子量正确与否往往代表着所测定的有机化合物及生的结构正确与否。
MALDI-TOF是一种软电离技术,不产生或产生较少的碎片离子。
它可直接应用于混合析,也可用来检测样品中是否含有杂质及杂质的分子量。
分子量也是生物大分子如多肽、蛋白质等鉴定参数,也是基因工程产品报批的重要数据之一。
MALDI-TOF的准确度高达0.1%~0.01%,远远高于目前的SDS电泳与高效凝胶色谱技术,目前可测定生物大分子的分子量高达600KDa。
3. 蛋白质组学中的质谱技术——肽质量指纹谱技术(PMF)蛋白质组学是当前生命科学研究的前沿领域。
对蛋白质快速、准确的鉴定是蛋白质组学研究中必不键性的一步。
采用MALDI-TOF-MS测得肽质量指纹谱(PMF)在数据库中查询识别的方式鉴定蛋白质,蛋白质组学研究中最普遍应用的最主要的鉴定方法。
ESI-TOF原理1.仪器硬件液相构造,TOF构造,离子源种类,及检测器2.仪器原理简介:质谱分析是一种测量离子荷质比(电荷-质量比)的分析方法,可用来分析同位素成分、有机物构造及元素成分等。
其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。
在质量分析器中,再利用电场和磁场,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。
在众多的分析测试方法中,质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。
色谱是一种分离的手段,而质谱是一种鉴定手段,检验过程中通常采用质谱联用技术。
质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。
所谓飞行时间质谱是指其质量分析是根据离子在通道飞行时间来识别的.,一价离子在经过提取电压后获得相同的动能,由于不同离子的质量不同,导致飞行速度不同,从而在相同的通道内的飞行时间不同.这种质谱仪的质量分析器是一个离子漂移管(ion drift tube)。
离子质量越大,到达接收器所用时间越长;离子质量越小,到达接收器所用时间越短,根据这一原理,可以把不同质量的离子按m/z值大小进行分离。
飞行时间质谱仪可检测的分子量范围大(《3000),扫描速度快,仪器结构简单。
质谱仪需要在真空情况下运转,用以保护检测器,同时提高测量精度。
3.实验室具备的离子源-EI,ESI,APCI,DART,ASAP及其原理ESI原理:电喷雾过程可简单表述为:在大气压条件下,被分析物的溶液通过一带高电压的毛细管,在电场的作用下产生带电荷的雾状滴液。
带电的雾状滴液体积由于溶剂蒸发或库伦爆炸而逐渐减小,最后产生完全脱溶剂的气态离子。
离子在电场和真空负压的压力梯度作用下,经过毛细管、离子透镜、八极杆等离子传输系统而到达质量分析器。
见错误!未找到引用源。
电喷雾离子化过程大致上可分为液滴形成、液滴收缩、气态离子形成3个阶段,溶液被输送至一带高电压的电喷雾毛细管尖端,接着在正电压下,溶液中的正离子会在表面累积,并沿低场方向被吸出,形成“Taylor锥”。
【MALDI-TOF MS】(基质辅助激光解吸
电离飞行时间质谱)培训预习提纲
一仪器概况
仪器名称:基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪
Matrix Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometer
MALDI-TOF
公司:美国应用生物系统
Applied Biosystem
型号:Voyager DE-STR
特点:DE Delayed Extraction 延迟引出
PSD:Post Source Decay 源后裂解
技术指标:
Mass Accuracy
Linear Mode, External Calibration:
≤±0.05% for angiotensin [1,296.6853] and myoglobin [16,952.5].
∙Reflector Mode, External Calibration:
≤±0.008% for ACTH 18-39 [m/z 2,565.1989].
≤±0.005% for E.coli thioredoxin [m/z 1,1674.4] ±0.005% for ACTH 18-39
Mass Resolution:
∙Reflector Resolution:
≥20,000 for insulin (m/z 5,734).
≥12,000 for ACTH clips.
∙Linear Resolution:
≥3,000 angiotensin.
≥3,500 for ACTH 18-39 [m/z 2,465.1989].
≥1,000 for myoglobin (m/z 16,952).
≥100 for BSA (m/z 66,431).
Sensitivity:
∙Routine detection of 5 fmol of neurotensin with a signal to
noise ration (S/N) >80:1.
Post-Source Decay Mass Accuracy:
∙≤0.2 with default calibration.
应用:MALDI-TOF仪器作为一种可以确定大分子精确分子量的工具,可以对纳米材料、生物材料,高分子聚合物等的分子量及聚合度进行测定及碎片结构定性,有机合成反应的质量评价,蛋白质、多肽、核酸、寡糖等生物分子的分子质量测定, 蛋白质、多肽
酶解产物肽图谱测定, 蛋白质、多肽的氨基酸顺序分析。
二原理
1. 质谱仪分类
2一般质谱仪结构
a.离子源Ion Source
电子电离源(Electron Ionization,EI)
化学电离源(Chemical Ionization,CI)
快原子轰击源(Fast Atom Bombardment,FAB)
电喷雾源(Electron Spray Ionization,ESI)
大气压化学电离源(Atmospheric Pressure Chemical Ionization,APCI)
激光解析源(Laser Desorption,LD)
b.质量分析器Mass Analyzer
双聚焦分析器(Double Focusing Analyzer)
四极杆分析器(Quadruple Analyzer)
飞行时间质量分析器(Time Of Flight Analyzer)
离子阱质量分析器(Ion Trap Analyzer)
傅利叶变换离子回旋共振分析器(Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Analyzer)
c.检测器Detector
d.真空系统Vacuum System
3 MALDI-TOF原理
a.MALDI——Matrix Assisted Laser Desorption Ionization 基质辅助激光解析电离
基质对分析物起着溶剂的作用,并且把分析物分子彼此分离开,从而减少了分子间的很强的相互作用力,使分析物簇群形成的可能性减至最小;当激光脉冲照射时,由于基质浓度远高于分析物浓度,确保激光能量大部分被基质吸收而最小限度地照射分析物。
基质分子吸收的能量转变成固体混合物内基质的电子激发能,瞬间使其由固态转变成气态,形成基质离子。
在中性分析物和激发出的基质离子、质子及金属阳离子之间的碰撞过程中,发生了分析物的离子化,便产生了质子化分子或阳离子化分子。
这过程并不导致高分子发生链断裂,通常只生成分子离子及分子离子的多聚体。
离子化后的分子被电场加速进入飞行时间质量分析器而被检测。
b.TOF——Time Of Flight 飞行时间
假设被分析物离子化后带电荷为ze,加速电压V和飞行距离L一定,被电场加速后的分子离子具有相同的动能:
即质荷比与飞行时间t的平方成正比。
只要测得飞行时间,即可换算成质荷比。
在检测时,质荷比小的离子先到达检测器。
注意:这里是质荷比,而非分子量,与分子离子所带的电荷数有关。
4 Maldi-TOF的特点
(1)软电离,不会把分子打碎
(2)检测范围宽(>400K Dalton)
(3)可以检测混合物
(4)耐盐
(5)灵敏度高(可达fmol级)
Etc.
突出特点:DE-Delayed Extraction 延迟引出
PSD-Post Source Decay 源后裂解
ABI公司的Voyager DE-STR MALDI-TOF MS 提高仪器分辨率采取了两个行之有效的方法:
Reflector 增大了离子飞行路程且不增加飞行管长度,提高了分辨率
Delayed Extraction 延迟引出技术
5 Voyager DE STR MS仪器构造
a.真空系统Vacuum System b.激光源Laser
N2,337nm,Laser Intensity 可调c.高压High Voltage
高压范围:20-25KV
涉及到的参数:Delay Time,grid%
d.飞行管Flight Tube
无场区,离子匀速飞行
e.检测器Detector
共有两个检测器:Reflector/Linear(对应两种模式)
检测器类型:MCP(Microchannel Plate微通道片/also Multichannel Plate多通道片)
6实验成功的关键因素
a.基质Matrix
基质的作用:一是从激光脉冲中吸收能量;二是使被测分子分离成单分子状态。
第一个作用要求基质对激光光源有很强的吸收,因此目前文献报道的基质化合物均为含苯环的有机化合物;第二个作用要求基质和被测高分子具有很好的相容性,同时不能有分子间的相互作用。
b.离子化试剂Ionization Agent
合成高分子化合物一般难以通过加质子使其离子化,往往需要添加碱金属盐类或银、铜等过渡金属盐类形成离子络合物,达到离子化的目的。
对于极性高分子化合物(含有杂原子,如PMMA)来说,碱金属盐类是比较有效的离子化试剂。
(NaTFA)
没有杂原子的非极性合成高分子(如PS),加入银或铜盐后可以成功的离子化。
(AgTFA)
含胺官能团的化合物(如蛋白质、多肽),可有基质帮助(提供氢离子)直接质子化,不需外加金属离子。
c.溶剂Solvent
溶剂对分子量和分子量分布均有一定的影响。
理想的情况是基质、样品和盐都使用同一种溶剂,以免结晶时分层。
选择溶剂的先后:水、水+乙腈+TFA、THF或甲醇、其他
d.样品制备技术
如合适的浓度、配比、点样方法等。
7综述文献
a.Mass Spectrometry of Polymers and Polymer Surfaces,
S.D.Hanton, Chem. Rev. 2001, 101, 527-569
b.MALDI-TOF MS 分析研究合成高分子的综述,何美玉,何江涛,质谱学报,2002,23(1),43-55 c.Characterization of (co)polymers by MALDI-TOF-MS / door Bastiaan Bram Pieter Staal. : Technische Universiteit Eindhoven, 2005.。