兩種功不可沒的軟電離離子化技術(shù)

        生物質(zhì)譜的迅猛發(fā)展主要得益于軟電離離子化技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用,即基質(zhì)輔助激光解吸電離 (matrix-assisted laser desorption/ionization,MALDI)和電噴霧電離(Electrospray ionization, ESI)。2002年諾貝爾化學(xué)獎授予日本的田中耕一和美國的芬恩(John Fenn),以表彰他們分別在發(fā)展MALDI和ESI技術(shù)方面做出的杰出貢獻(xiàn),這也表明了這兩種質(zhì)譜軟電離手段在生物大分子分析中的無可替代的巨大作用。 
        MALDI離子化技術(shù),是將待測樣品與含有在特定波長下吸光的發(fā)光團(tuán)的化學(xué)基質(zhì)(matrix)混合, 此混合物隨即滴于一平板或載玻片上進(jìn)行揮發(fā),樣品混合物殘余水份和溶劑的揮發(fā)使樣品整合于格狀晶 體中,樣品然后置于激光離子發(fā)生器(laser source)。激光作用于樣品混合物,使化學(xué)基質(zhì)吸收光子而被激活。此激活產(chǎn)生的能量作用于多肽,使之由固態(tài)樣品混合物變成氣態(tài)。由于多肽分子傾向于吸收單一光子,故多肽離子帶單一電荷MALDI適于分析簡單的肽混合物而液相色譜與ESI-MS的聯(lián)用(LC-MS) 適合復(fù)雜樣品的分析。 

        圖1. MALDI電離原理示意簡圖 

        圖2. MALDI/TOF質(zhì)譜得到的IgG質(zhì)譜圖 

       電噴霧電離技術(shù)(ESI)是在溶液中完成電離過程,而且多肽離子易帶有多個電荷,由高效液相層析等方法分離的液體多肽混合物,流經(jīng)高電壓的毛細(xì)管。當(dāng)樣本由毛細(xì)管射出時,噴射成霧狀的細(xì)小液 滴,這些細(xì)小液滴進(jìn)一步去溶劑后產(chǎn)生離子而實現(xiàn)離子化,所以ESI方式產(chǎn)生的蛋白和多肽離子多保留該離子在溶液中的狀態(tài),易帶多個電荷。 

        圖3. MALDI電離原理示意簡圖 

        圖4. ESI/MS得到的胰蛋白酶質(zhì)譜圖