N151 MS IonenquellenDetektoren B BA

Instrumentelle Analytik Massenspektrometrie MS Seite
2) Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionisation (MALDI)
Sanfte Ionisierung sehr schwerer Moleküle (m bis 500000 amu)
N151_MS_IonenquellenDetektoren_b_BA.doc - 14/18
Prinzip (Hillenkamp und Kara, Münster 1987)
• Die zu untersuchende Probe wird mit einer konzentrierten Lösung der Matrix gemischt und
auf einem metallischen Probenhalter getrocknet.
Beim Trocknen werden die gelösten Analytmoleküle in die kristallisierende Matrix eingebaut.
• Nach der Überführung ins Vakuum wird die feste Matrix/Analyt-Mischung mit kurzen Laserimpulsen
(0,5 - 20 ns UV, 5 - 200 ns IR) beschossen, wobei gasförmige Ionen freigesetzt werden.
Mechanismus der Desorption/Ionisation:
• Mechanismus ähnlich wie bei der FAB aber keine Erneuerung der Matrixoberfläche.
• Bei der Verwendung von UV-Lasern (meist N 2 -Laser 337 nm oder Nd:YAG-Laser 266/355 nm)
erfolgt Resonanzanregung der Elektronen des aromatischen Systems der Matrixmoleküle.
• Die Energie relaxiert innerhalb von ps in Schwingungszustände (IC).
Dabei erfolgt auch ein Energieübertrag auf die Analytmoleküle (rapid heating).
• Das ultraschnelle Aufheizen führt dazu, dass die mit der Fragmentierung (Spaltung)
der Analytmoleküle konkurrierende Verdampfung überwiegt.
• Neben einem unerwünschten Matrixuntergrund entstehen überwiegend Molekülionen
und Quasimolekül-Ionen (meist protoniert oder deprotoniert) der Form:
[nM ± mY] k±
z.B. [M] + , [M+H] + , [M-H] + , [2M+H] + , [M+2H] + , [M+H] 2+ , etc.
Funktion der Matrix beim MALDI-Prozess
• Die Matrix isoliert die Analytmoleküle voneinander und schützt sie vor zu hoher Laserenergie.
Die Analytmoleküle sollen bei der Laserwellenlänge nicht absorbieren!
• Die Matrixsubstanz stellt die zur Desorption der Analytmoleküle notwendige Energie zur
Verfügung und liefert Protonen oder abstrahiert diese zur Ionisation des Analyten.
Protonenübergang
Abb.: Prinzip des MALDI-Prozesses (Matrix-Assisted-Laser-Desorption/Ionisation)