Aplikace MALDI na specifické skupiny látek
Proteiny
Proteiny produkují převážně typické hmotnostní spektrum positivního iontu s jedním nábojem vzniklého obvykle protonací a větší proteiny obvykle ionizací z kyseliny sinapové. Použitelné jsou také další matrice (DHB, ferulová kyselina, kyselina nikotinová). Přídavek malého množství organické kyseliny (obvykle 0,1 %, např. trifluoroctová kyselina) podporuje protonaci. Navíc kromě charakteristického spektra positivního iontu monomerních iontů hmotnostní spektrum často obsahuje ionty oligomerů se dvěma náboji, diméra a triméry. U řady proteinů je přítomnost těchto oligomerních píků artefaktem MALDI procesu a jsou časté i u vzorků obsahujících vysoké koncentrace proteinů.
Peptidy jsou obvykle ionizovány jako ionty [M + H]+ z alfa-kyano-4-hydroxyskořicové kyseliny (4-HCCA) nebo 2,5-dihydroxybenzoové kyseliny (DHB) a produkují odezvu hmotnostní detekce v závislosti na protonové afinitě aminokyselin. Například peptidy obsahující arginin obvykle poskytují velmi silné odezvy a mohou být detekovány již při velmi nízkých koncentracích (řádově attomoly). Na druhou stranu glykované peptidy dávají většinou v přítomnosti ostatních peptidů velmi slabý signál následkem potlačení ionizace [M + H]+ a/nebo [M + Na]+ v závislosti na velikosti cukerné složky a na protonové afinitě peptidu. Podstatnou oblastí aplikací MALDI v analýze peptidů je proteomika.
Pro analýzu cukrů technikou MALDI je použitelných několik typů matric, nejpoužívanější je však 2,5-dihydroxybenzoová kyselina (DHB). Matrice obvykle poskytují s cukry [M + Na]+ ionty, anionické cukry navíc [M - H]- ionty. Citlivost v obou modech je nižší než u peptidů, senzitivita může být zvýšena derivatizací
Malé oligonukleotidy oa čtyřech až šesti párech bazí stály na počátku historie použití MALDI techniky hmotové spektrometrie v roce 1990. Brzy se však ukázalo, že tato technika se při analýze oligonukleotidů musí vypořádat se dvěma základními problémy: tvorbou solí a fragmentací. Tvorba solí je výsledkem afinity fosfátových skupin k alkalickým kovům a fragmentace je důsledkem protonace báze. Tvorba solí může být redukována přídavkem amonných solí přidávaných k matrici nebo iontoměničově vpravených do vzorku ještě před postupem MALDI. Amonné ionty přenáší proton na fosfátovou skupinu a přispívají tak k tvorbě volné kyseliny disociací. Fragmentace může být regulována chemickou modifikací. Příkladem je použití 7-diazosloučeniny purinových skupin ke stabilizaci basí adeninu a guaninu. Úspěšnost použití MALDI techniky pro analýzu oligonukleotidů závisí na výběru matrice. Nejčastěji je využívána 3-hydroxypikolinová kyselina (HPA).
Analýze lipidů s použitím MALDI hmotové spektrometrie se doposud věnovalo mnohem méně pozornosti než analýze proteinů a peptidů, přestože lipidy jsou při volbě vhodné matrice schopny silného signálu. Fosfolipidy mohou být ionizovány z oblíbených matric DHB nebo o-HCCA (viz MS MALDI - matrice), avšak positivní iontový signál je silně závislý na různých typech lipidů, fosfsttidylcholinů, jejichž čtyřmocný atom dusíku produkuje velmi silný positivní iontový signál, zatímco fosfolipidy jako např. fosfhatidylinositol bez vlastního náboje, nebo aminoskupiny, se ionizují velmi problematicky. Glykosfingolipidy obvyle fungují jako derivatizované cukry a ionizují dobře z matrice DHB s produkcí [M + Na]+ iontů.
Syntetické polymery
S použitím MALDI hmotové spektrometrie je publikováno významné množství prací pojednávajících o sntetických polymerech. Nejčastěji používanými matricemi jsou DHB (2,5-dihydroxybenzoová kyselina), HABA, 1,8,9-trihydroxyantracen a all-trans-retnová kyselina doplněné reagencií poskytující kation jako měď nebo stříbro.
Hlavním problémem analýz tohoto typu je diskriminace hmot u větších sloučenin způsobená jak technickými možnostmi, tak matricovými faktory. Většina syntetických polymerů je nerozpustná ve vodných rozpouštědlech, přítomnost vody může tedy nepříznivě ovlivňovat krystalizaci. Pokud se těkavá složka organického rozpouštědla ve směsích obsahujících vodu odpaří jako první, může nastat situace, kdy precipitace polymeru a jeho inkorporace do matrice nenastane.
Další informace:
· MS MALDI
Literatura: