基質輔助雷射解吸/電離

基質輔助雷射脫附電離（英語：Matrix-assisted laser desorption / ionization，MALDI）是一種用於質譜法的溫和離子化技術，會當得著用較捷規離子化的方法較會當解離做碎片的一寡完整大分子質譜訊息，譬如講生物分子類的 DNA，生物高分子、卵白質、多瀨和糖，佮其他大分子量的有機分子，若懸分子、樹仔的分子佮其他懸分子。佇這方面類似仝款是軟離子化方法的電掖游離法（ESI）， 猶毋過 MALDI 也閣較會得著單電荷的離子峰。

MALDI 方法過程分做三个步驟。首先，共樣品溶液佮合適的基質水溶液混合，而且取微量混合液體滴置佇金屬樣品板等待焦燥。第二步，將脈霆雷射照射著樣本，引發樣品佮基質材料的電離佮脫附。最後咧，分析物分子佮電離了後的基質佇脫附過程當中進行電錢轉移反應，分析物份子電離。佇大多數的生物分子分析頂懸，比如講卵白質佮厚，分析物通常攏是以質子化抑是去質子化形式產生。佇咧 MALDI 反應了後，所有產生的離子就予金屬逐家品枋頂的電壓加速進入質譜儀來分析。

歷史

基質輔助雷射脫附電離（MALDI）這个術語是由著養倫茨 ・ 希倫坎普（Franz Hillenkamp）， 麥仔可 ・ 卡拉斯（Michael Karas）佮𪜶的同事佇一九八五年提出的。遮的研究人員發現講，胺基酸丙氨酸會使較容易地離子化，若是伊被和胺基酸色氨酸混合，閣用兩百六十六奈米的脈衝雷射照射。吸收雷射能量的色氨酸能幫助非吸收性的丙氨酸被離子化。若這種「基質」透濫，懸到兩千八百四十三 Da 的溶血分濟攏會當予人離子化。真正突破大分子量卵白質的電離技術是佇一九八五年初，由在島津製作所做工課的田中耕一和伊的同事使用予𪜶號做「超細金屬加液體基質方法」，以混合三十奈米鈷粒仔佇咧甘油中，並用三百三十七奈米的氮雷射進行電離。使用這款雷射和基質的組合，田中耕一會當電離懸到三石四千四百七十二 Da 的卵白珍-A 分子，此方法尾仔被稱做軟雷射脫附法（Soft Laser Desorption，簡稱 SLD）。 二空空二年，約翰 ・ 貝內特 ・ 芬恩佮田中耕一因隨人開發出 ESI 佮 SLD 方法，而共享一半的諾貝爾化學獎。隨後，卡拉斯佮希倫坎普使用尼克酸（nicotinic acid）基質佮一个兩百六十六奈米的雷射會當電離六十七 kDa 卵白質白卵白（albumin）.。進一步改進是通過使用三百五十五奈米的雷射佮肉桂酸衍生物阿魏酸，咖啡酸佮芥菜酸做基質實現。因為三百三十七奈米波長運行的小型佮相對俗價的氮雷射出現，佇一九九空年代初期推出的頭一款商業儀器共 MALDI 儀器紮予愈來愈濟的研究人員。今仔日，大部份予人用於 MALDI 質譜分析的基質攏是有機化合物。

應用

生物化學

佇卵白質的組學中，MALDI 用佇快速鑑定通過凝膠電泳分離的卵白質：SDS-PAGE，大細排除層析法，親和層析，強 / 弱離子交換，仝位素編碼卵白標記（ICPL）佮雙向電泳。鋪排質量指紋識別是 MALDI-TOF 質譜儀上時行的分析應用。MALDI TOF / TOF 質譜儀用佇咧呼籲的胺基酸序列，使用源了後規个高能磕著唌導的解離（進一步來使用參見質譜法）。

MALDI-TOF 已經用於表徵的翻譯以後修飾。比如講，伊已經予人廣泛應用佇咧研究卵白質甲基化佮去甲基化。猶毋過，咧研究 MALDI-TOF 的翻譯了後修削的時陣著愛細膩。比如講，據報導，做二鋪基苯甲酸 ( DHB ) 用糖基化曲的 MALDI MS 分析的基質時陣，塗液酸的損失已經佇論文內底確定，S . Martin 使用芥菜酸、四-HCCA 和 DHB 做基質，研究矣 MALDI / TOF 佇線性模式佮反射模式下亞穩態衰減致使糖基化刣著肉鹹水酸的損失。Shimadzu Corporation 的一个小組通過配胺化反應衍生配液酸，互相提高檢測靈敏度，並證明離子液體基質會減少消敨酸化寡糖 MALDI / TOF MS 分析過程當中的被液酸損失，THAP、DHAP 以及二-aza 鋪二-thiothymine 佮苯的混合物已經予人確定做基質，通用佇咧糖基化領的 MALDI MS 分析過程當中上大限度地減少增加液酸的損失。據報導，若使用 IR MALDI 代替 UV MALDI，會當減少一寡翻譯後修飾的損失。

除了卵白質，MALDI-TOF 也被用研究脂質。比如講，伊是已經予人用佇咧研究磷脂肪的催化反應。除脂質以外，些核核酸也已經通過 MALDI-TOF 進行矣表徵。比如講，咧分子生物學中，五-甲氧基水楊酸佮精胺的混合物通用作 MALDI 質譜法當中核酸分析的基質，比如講佇核核酸合成以後。

有機化學

一寡合成大分子，比如講索仔佮輪烷，樹仔狀物佮超支化聚合物，以及其他的組件，具有延伸到數千抑是數萬的分子量，其中大多數電離技術僫產生分子離子。MALDI 是一種簡單快速的分析方法，會當予化學家快速分析遮的合成的結果並驗證其結果。

聚合物

佇懸分子化學中，MALDI 可以確定摩爾質量分布。分散度比一个較大的聚合物真歹過 MALDI 進行表徵，原因是信號強度佮較懸質量的低聚物有區別。

聚合物的良好基質是二乙醇抑是三氟乙酸銀 ( AgTFA )。樣品著愛首先佮二乙醇混合，然後添加 AgTFA。若無樣品會對溶液中沉底出來。

微生物學

MALDI / TOF 光譜用佇咧鑑定微生物，譬如講細菌抑是真菌。共一部份微生物菌落囥佇咧樣品靶標頂懸，閣起基質。生成的質譜圖通過專用軟體進行分析，閣有儉的配置文件來囥較。通過程序序進行的物種診斷比無仝款因為免疫學抑是生化測試的其他的程序閣較緊，閣較準確實閣較俗。MALDI / TOF 當佇咧成做醫學微生物實驗室中進行物種鑑定的標準方法。

佮其他微生物鑑定的方法相比，一个主要優點是伊會當低成本直接，可靠地讓用於分離他們的選擇性培養基中鑑定出多種微生物。無需要純化可疑抑是「推測性」菌落，會當大大縮短周轉時間。

另外一个優點是會當預測細菌對抗生素的敏感性。單一个質譜峰會使預測金黃色葡萄球菌的耐甲氧西林 ( methicillin resistance ) , MALDI 閣會當檢測耐碳青烯黴的腸桿菌科的碳青黴烯，包括鮑氏不動桿菌佮克雷伯氏肺炎菌。猶毋過，大多數介導抗生素抗性的卵白質的卵白質峰解說範圍攏較大過 MALDI-TOF 的兩千–二十 , 零 Da 範圍，並且加減仔出現，若是二空一一年 NIH 的 KPC 暴發中，會使得出峰值佮耐藥性的卵白質之間的相關性。

寄生蟲學

MALDI / TOF 光譜已經予人用佇檢測佮鑑定各種寄生蟲，可比講錐蟲，利啥物曼原蟲佮ma-lá-lí-á。除了這寡單細胞的寄生蟲外口，MALDI / TOF 猶閣會當用佇咧鑑定寄生蟲豸，比如講虱仔抑是尾蟲（cercariae）， 即吸蟲的自由遊動階段。

醫學

MALDI / TOF 光譜通常佮其他分析佮光譜的技術做伙用佇疾病的診斷。MALDI / TOF 是一種足有潛力的診斷工具，因為伊會當快速鑑定卵白質佮卵白質的變化，無需測序的成本抑是計算能力，嘛無需要解決 X 射線晶體學中晶體結構所需要的技能抑是時間。

參看

• 鋪質量指紋譜（Peptide Mass Fingerprinting , PMF）
• 質譜成像
• 質譜法

外部連結

• Primer on Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization ( MALDI ) National High Magnetic Field Laboratory