基质辅助激光解吸电离-串联飞行时间质谱仪

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometer，MALDI-TOF MS）是一种常用的质谱仪，用于分析生物大分子（如蛋白质、肽段、核酸等）的质量和结构。

MALDI-TOF MS利用基质辅助激光解吸电离（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization）技术将待测样品与一种辅助基质混合，并将其固化在一个固体基质上。

然后，激光脉冲照射样品-基质混合物，激发基质分子中的光吸收和能量转移，从而促使样品中的分子以离子形式释放出来。

这些离子被加速器加速，然后根据它们的质量-电荷比（m/z）通过时间-of-flight （TOF）进行分离和检测。

MALDI-TOF MS具有以下特点和优势：
高灵敏度：能够检测到极低浓度的样品。

高分辨率：能够分辨具有相似质量的离子。

宽质量范围：能够检测从小分子到大分子的广泛质量范围。

快速分析：样品的分析过程通常很快，可以在几秒钟到几分钟内得到结果。

不需要事先纯化样品：适用于复杂混合物的直接分析。

广泛应用：在生物医学、生物化学、蛋白质组学、药物发现等领域有广泛的应用。

MALDI-TOF MS在生物大分子分析和结构鉴定方面具有重要的应用价值，对于研究生物分子的功能、相互作用和变化等提供了强大的工具。

基质辅助激光解吸飞行时间质谱测分子量分布一、引言随着科学技术的不断发展，质谱技术在各个领域得到了广泛应用。

其中，基质辅助激光解吸飞行时间质谱测分子量分布作为一种高灵敏度、高分辨率的技术，备受瞩目。

本文将详细介绍基质辅助激光解吸飞行时间质谱测分子量分布的原理、实验步骤以及应用领域，希望对相关领域的研究者有所帮助。

二、基质辅助激光解吸飞行时间质谱测分子量分布的原理1.基质辅助激光解吸基质辅助激光解吸（MALDI）是一种样品引入质谱的方法。

在该方法中，样品与基质分子混合，形成均匀的薄膜。

当激光束照射到薄膜上时，激光能量使基质分子蒸发，从而将样品分子从基质中解吸出来。

2.飞行时间质谱测分子量分布飞行时间质谱（TOF-MS）是一种根据离子飞行时间来分析分子量的质谱技术。

在飞行时间质谱中，解吸出的样品离子经过电荷转化、加速和飞行后，根据飞行时间与离子质量的关系，可以得到样品的分子量信息。

三、实验步骤1.样品制备首先，将待测样品与适宜的基质分子混合，形成均匀的薄膜。

需要注意的是，基质的选择要根据样品性质来定，以确保良好的解吸效果。

2.激光解吸将制备好的薄膜样品置于质谱仪的样品靶上，用激光束照射薄膜，使样品分子从基质中解吸出来。

3.飞行时间质谱分析解吸出的样品离子经过电荷转化、加速和飞行后，质谱仪会检测到不同飞行时间的离子。

根据离子飞行时间与分子量的关系，可以得到样品的分子量分布。

4.数据处理与分析对飞行时间质谱数据进行处理和分析，可以得到样品的分子量分布曲线。

通过分析曲线，可以了解样品的分子量分布特点。

四、应用领域1.生物化学基质辅助激光解吸飞行时间质谱测分子量分布在生物化学领域有着广泛应用，如蛋白质组学、代谢组学等研究。

2.材料科学在材料科学领域，该技术可以用于分析高分子材料、纳米材料的分子量分布，为材料研究提供重要依据。

3.环境监测基质辅助激光解吸飞行时间质谱测分子量分布技术还可以应用于环境监测领域，如大气颗粒物、水体中有机污染物等分析。

一、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪操作规程一. 开机1. 开主机总电源至ON。

2. 开主机正面有钥匙的开关至ON（顺时针）。

3. 开计算机及显示器，启动FlexControl软件。

4. 等待源高真空达到3×10-6mbar，如达不到该数值，检查是否有漏气发生。

5. 进入日常操作。

二. 关机1．将靶退出。

2．在FlexControl界面的Spectrometer关掉高压（按“OFF”）。

3．关闭所使用的软件，关闭计算机。

4．关主机正面有钥匙的开关至OFF（逆时针）。

5．关主机总电源至OFF。

三．日常操作1．打开FlexControl进入仪器控制界面。

2．确认真空度为10-7mbar或稍低。

3．通过界面Carrier▲或主机正面的Load EJECT开关，将样品靶放入仪器，等待约2分钟，调整好靶位。

在此过程中不应操作软件或硬件，以确保仪器通讯畅通。

4．根据测量目的选择测量方法⑴分子量测定：根据分子量大小选择相应的线性测量方法和仪器校正方法。

(2) 肽质量指纹谱测量：根据所需测量的肽谱范围选择相应的反射测量方法和仪器校正方法。

⑶根据需要选择正离子或负离子测量方法和仪器校正方法。

⑷如果进行串联质谱分析,则选择LIFT方法。

5．选择适当的仪器参数6．测量⑴．手动测量a．选择好待测样品的靶位及相应参数后，按 Start开始测量。

b．根据图谱的质量按Add添加或按Clear Sum删除图谱。

c．按Save As保存图谱。

注：在测量过程中可随时调整激光能量和靶位置以获得最佳信噪比和分辨率。

⑵．自动测量a．按菜单AutoXecute，再按Select选择一个Sequence文件名。

b．按Edit编辑待测样品，用Sample position 的Sample依次选定靶位后按Add 添加到Edit AutoXecute Sequence中。

c．按AutoXecute Method选择Calibration或样品测量方法。

MALDI-TOF质谱仪测试方法是一种常用的蛋白质组学研究技术，它结合了基质辅助激光解吸电离（MALDI）和飞行时间质谱（TOF）两种技术。

这种方法具有高灵敏度、高分辨率和高通量等优点，能够快速准确地鉴定蛋白质和多肽。

1.样品准备：将蛋白质或肽段样品与基质溶液混合，然后点涂在靶盘上。

待样
品在靶盘上晾干后，即可进行质谱分析。

2.激光解吸电离：使用激光束照射靶盘上的样品，使样品离子化。

离子化的样
品在电场的作用下被加速进入飞行管。

3.飞行时间分析：在飞行管中，离子会受到持续的电场作用，并沿着飞行管运
动。

不同质量的离子具有不同的运动速度，因此在飞行管末端会形成离子的空间分离。

4.质谱检测：在飞行管末端，通过光电倍增管等检测器检测离子的信号强度。

通过对信号强度的分析和比较，可以确定离子的质量和数量，进而确定样品的组成和结构。

5.数据解析：通过计算机软件对质谱数据进行解析，将离子的信号转化为蛋白
质或肽段的序列信息，并进行数据库比对，最终得到样品的鉴定结果。

总之，MALDI-TOF质谱仪测试方法是一种可靠的蛋白质组学研究工具，能够为生物医学研究提供重要的实验数据支持。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS) 技术的主要特点是，先通过PCR扩增目标序列，然后加入snp序列特异延伸引物，在SNP 位点上，延伸1个碱基。

将制备的样品分析物与芯片基质共结晶，将该晶体放入质谱仪的真空管, 而后用瞬时纳秒(10-9s) 强激光激发，由于基质分子经辐射所吸收的能量，导致能量蓄积并迅速产热，从而使基质晶体升华，核酸分子就会解吸附并转变为亚稳态离子，产生的离子多为单电荷离子，这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能，进而在一非电场漂移区内按照其质荷比率加以分离，在真空小管中飞行到达检测器。

MALDI产生的离子常用飞行时间（Time-of-Flight,TOF）检测器来检测，离子质量越小，就越快到达。

理论上讲，只要飞行管的长度足够，TOF检测器可检测分子的质量数是没有上限的。

MassARRAY SNP 检测的质谱范围为5000 to 8500 Da。

主要用途： 1.对生物大分子物质分子量的测定； 2.对蛋白质进行高通量的鉴定； 3.对有机小分子化合物分子量的测定； 4.对寡核苷酸的分析； 5.对基因的单核苷酸多态性的分析仪器类别：0303071402 /仪器仪表/成份分析仪器/质谱仪指标信息： 1.质量数测定范围最高可达40万Da以上； 2.检测灵敏度范围：10-15～10-18摩尔； 3.质量准确度可达5ppm； 4.分辨率右达2万。

附件信息：配有源后衰变装置，可对多肽、蛋白质的序列进行分析机组简介：基质辅助激光角吸附电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS Reflex Ⅲ）：具有操作简单、快速、谱图直观、能耐受一定浓度的盐和去垢剂等特点，特别适合于混合多肽、蛋白、寡核苷酸的精确质量数测定，其测定质量数范围最高可达40万Da以上，灵敏度可达10-15～10-18摩尔，质量准确度5ppm。

配有源后衰变（post-sourc e decay, PSD)装置，计算机自动联机检索系统。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱微生物鉴定系统性能验证方案的建立徐蓉;慎慧;黄媛媛;何丽华;倪丽君;郭建;吴文娟【摘要】目的建立基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱系统(MALDI-TOF MS)在常规临床微生物鉴定中的性能验证方法,指导临床实验室规范微生物鉴定程序.方法选取标准菌株、质控菌株和临床菌株共115株,包含革兰阳/阴性球菌30株、革兰阳/阴性杆菌31株、真菌30株,厌氧菌、苛养菌各12株,所有菌株均经Vitek Compact鉴定和/或细菌16S rDNA、真菌ITS DNA测序分析验证.任意选择3种MALDI-TOF MS微生物鉴定系统厦门质谱、布鲁克质谱、安图质谱,采用检测系统推荐方法进行菌株鉴定,进行准确度验证试验.精密度验证:选取标准菌株和临床菌株10株,1位操作者使用3个检测系统对10株菌株分别进行质谱鉴定3次,连续鉴定3 d;3位操作者使用3个检测系统对10株菌株每d分别进行质谱鉴定3次,连续鉴定3 d,从而验证鉴定结果的重复性.结果厦门质谱、布鲁克质谱、安图质谱对标准/质控菌株(除外厌氧菌)的鉴定符合率为100％;对临床菌株的属水平鉴定符合率为100％;对革兰阴/阳性杆菌的种水平鉴定符合率分别为100％、100％、96.77％;对革兰阳性球菌的种水平鉴定符合率分别为96.67％、96.67％、100％;对真菌的种水平鉴定符合率均为90％一致;对苛养菌的种水平鉴定符合率均为100％;对厌氧菌鉴定符合率为91.67％种水平一致.精密度验证试验结果重复性100％.结论 3种MALDI-TOF MS系统在革兰阳/阴性球菌、革兰阳/阴性杆菌、真菌、苛养菌鉴定的准确度和精密度符合要求,验证通过.本文建立的微生物鉴定质谱仪性能验证方案可满足综合性医院临床微生物实验室常规鉴定基本要求.【期刊名称】《临床检验杂志》【年(卷),期】2018(036)010【总页数】5页(P783-787)【关键词】基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱;性能验证;微生物鉴定【作者】徐蓉;慎慧;黄媛媛;何丽华;倪丽君;郭建;吴文娟【作者单位】上海市临床检验中心临床微生物室,上海200126;同济大学附属东方医院南院检验科,上海 200123;同济大学附属东方医院南院检验科,上海 200123;同济大学附属东方医院南院检验科,上海 200123;同济大学附属东方医院南院检验科,上海 200123;同济大学附属东方医院南院检验科,上海 200123;同济大学附属东方医院南院检验科,上海 200123【正文语种】中文【中图分类】R446.520世纪90年代末，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)成功应用于微生物菌种鉴定并得到迅猛发展。

基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪仪器介绍：
基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（MALDI-TOF）是一种高分辨率和高灵敏度的分析仪器，被广泛应用于生物分子分析领域。

该仪器用于直接检测分子质量，并且不需要分离样品成分。

这种仪器可以识别大分子如蛋白质、核酸等，并且其分析速度很快。

工作原理：
MALDI-TOF仪器由两部分组成：基质清洗装置和TOF质谱仪。

样品在基质清洗装置中被共沉淀在基质上，通过激光照射样品，样品分子气化，并且离子化后进入TOF质谱仪。

离子会在质谱仪中飞行并且到达离子探测器，通过离子的质量与荷量比（m/z）的比较，可以确定样品的分子量。

优点和应用：
MALDI-TOF仪器具有高灵敏度和快速分析速度等优点，并且对高分子如蛋白质和核酸等的分析特别适用。

此外，该仪器也广泛应用于微生物学、药物研究、生物化学和生物医学等领域。

缺点：
MALDI-TOF仪器也存在一些缺点，如需要特殊的基质清洗技术、对样
品的破坏性较大等问题。

此外，该仪器对分子离子化产率的高度依赖
性也限制了其使用范围。

总结：
基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪是一种高级的分析仪器，主要用于
直接检测分子质量，并且可以识别和分析高分子。

该仪器的应用范围
广泛、分析速度快，并且对分子离子化产率的依赖性较高。

但是缺点
也是存在的，需要特殊的基质清洗技术、对样品的破坏性较大等问题。

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-TOF-MS简介
Maldi-TOF-MS简介
中文名：基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱
英文名：Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization Time of Flight Mass Spectrometry （MALDI-TOF-MS）
特点：
测分子量时不依赖于标准样品
测得的是绝对分子量,而不是相对分子量,且精度高于光散射和膜渗透等方法能得到分子量分布,而不仅仅是一个平均值
能同时提供末端基信息
样品用量少,耗时少
用途：
●能用于共聚物和接枝聚合物等高分子的精准分子量测定
●聚醚多元醇、异氰酸酯类聚合物多聚体等的检测
●聚合物重复链段的检测判断以及末端基结构推断
●助剂等微量物质的检测。

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。

基质辅助激光解吸-飞行时间质谱仪(maldi-tof)测试样品要求基质辅助激光解吸-飞行时间质谱仪（MALDI-TOF）由基质辅助激光解析离子化源和飞行时间质量检测器组成。

MALDI-TOF-MS采用基于基质的软电离技术，将待检测的样品变成气态离子而不发生碎裂或分解，分辨率高，检测范围宽，特别适合蛋白质、核酸、脂质和糖类等生物大分子的分子量检测。

制备MALDI-TOF检测的样品需要注意样品状态、样品量、浓度和缓冲液等方面，以蛋白质为例，具体要求如下：1、样品状态：蛋白/多肽粉末或溶液均可；2、样品量：粉末样品5-10mg，溶液至少2ml（浓度不低于1mg/ml）；3、样品浓度：蛋白/多肽样品溶液的浓度应不低于50pmol/ul；4、缓冲液：一般应注意缓冲液的含盐量，建议使用Tris或碳酸氢铵作为缓冲液，避免使用含有十二烷基硫酸钠等离子型去垢剂或甘油等低挥发溶剂的缓冲液；5、其他注意事项：如果样品为电泳后的胶条胶点等，银染过程中应注意不要使用戊二醛等与后续质谱不兼容的试剂。

百泰派克生物科技采用Bruker公司的ultrafleXtreme™ MALDI TOF/TOF质谱系统，提供基于MALDI TOF的蛋白质质谱分析。

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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。