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Massenspektrometrie II Arnd Ingendoh Teil 2 - Ionsationsmethoden

Massenspektrometrie II Arnd Ingendoh Teil 2 ... · Positive Ion Mode Negative Ion Mode Formation of protonated Formation of deprotonated species Molecular ions M + HA -[M+H]+ + A

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Page 1: Massenspektrometrie II Arnd Ingendoh Teil 2 ... · Positive Ion Mode Negative Ion Mode Formation of protonated Formation of deprotonated species Molecular ions M + HA -[M+H]+ + A

Massenspektrometrie II Arnd Ingendoh

Teil 2 - Ionsationsmethoden

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(2) Ionisationsmethoden

• Schematischer Aufbau eines Massenspektrometers

• Übersicht der Ionisationsmethoden

• ESI

oPrinzip und verwandte Techniken

oKopplung mit Trennverfahren

• MALDI

oPrinzip und verwandte Techniken

• Abgrenzung der Verfahren

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Grundschema eines

Massenspektrometers

ion source

mass analyzer

dete

cto

r

Moleküle werden ionisiert, um sie

analysieren zu können

Trennung nach m/z Verhältnis • Quadrupol • Time-of-flight (TOF) • ion trap • Orbitrap • Fourier transformation ion

cyclotron resonance (FTMS)

Nachweis der Ionen

• multichannel

plate • conversion

dynode/ electron multiplier

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Ionisationsmethoden

Thermal Ionization (TI)

Glow Discharge (GD)

Electron Ionization (EI)

Chemical Ionization (CI)

Atm. Pressure Chem. Ioniz. (APCI)

Atm. Presssure Photo-Ioniz. (APPI)

Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS)

Inductively Coupled Plasma (ICP)

Field Desorption (FD) Fast Atom Bombardment (FAB)

Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization (MALDI)

Electrospray Ionization (ESI)

„zerstörende“ Ionisation

Gasphase

„soft“ Ionisation

Kondensierte Phase

Elemente Gr. intakte Mol.

Kl. intakte Mol.

Nach: J. Gross, Mass Spectrometry, A Textbook

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Elektrospray Ionsation (ESI)

Electrospray: Generation of aerosols and droplets

http://www.ipam.ucla.edu/publications/prottut/prottut_4091.ppt

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Prinzip von Elektrospray (ESI)

http://www.life.illinois.edu/ib/474a/Files/Lec%205.%20FT-ICR%20MS.ppt

Atmospheric pressure

Spraynadel

Heizung

Elektrisches Feld

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Elektrospray (ESI): Bild des

Sprayprozesses

Source: National Institute of Justice: Technology Transfer Workshop

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Aufbau einer ESI Quelle

+

+

++++++++

++++

+

+

+ + +

+

+

+

+

+++

+

++

++ + ++

+

++

++

++

+

+

+

+

+

+

+

To MS

Orifice

Plate

Curtain

Plate

Drying Gas

Curtain Gas

Droplet Formation

Desolvation

& Fission

Gas Phase Ion

Generation

5kV

Nebulizing

Gas

Source: National Institute of Justice: Technology Transfer Workshop

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Die Tröpfchen werden durch zwei Prozesse immer kleiner:

1. Desolvation (Verdampfung des neutralen Lösemittels und der

flüchtigen Puffer durch Aufheizen)

2. Tropfenspaltung durch elektrische Abstoßung der

Oberflächenladung (die durch die Verkleinerung des Tropfens

stark ansteigt)

+++

+

+

+

+++

+

+

+

+

++

+++

+

+

++++++++++

+++

+

+

++++++++++

++++

+

++++++++++

+++

+

+

++++++++++

+

+

+

+

+

Source: National Institute of Justice: Technology Transfer Workshop

ESI: vom Tröpfchen zum hochgeladenen Ion

“Coulomb-Repulsion” bei Erreichen des Rayleigh-Limits der Oberflächenladung

Der Prozess wiederholt sich so lange, bis einzelne hoch-geladene

Ionen zurückbleiben, die weiter in den Analysator fliegen

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ESI Quelle im Aufriss

1

Heizgas

Abpumpen

der

Resttropfen 1. Pumpstufe 2. Pumpstufe

Video „EVOQ Tech“: 0:15 – 1:15 min

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Positive Ion Mode Negative Ion Mode

Formation of protonated Formation of deprotonated species Molecular ions

M + HA [M+H]+ + A- M + B [M-H]- + BH+

R

NRR

+ H

R

N R R HA A- + + +

O

COR -

O

C O R H

B: + B-H+

Analytes with a basic character, like for instance compounds with amino groups, are easily ionized in positive ion mode by protonation of the molecule. Acidic compounds (e.g. carboxylic or sulfonic acids, phenols) are ionized in negative ion mode. Due to the loss of a proton the molecule gets negatively charged. A measure of the basic or acidic character of a sample is its pKa value.

BDAL Training Document

Elektrospray Chemie

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Acidic additives for positive ion mode:

● Formic acid, 0.1-1.0%

● Acetic acid, 0.1-1.0%

● Trifluoroacetic Acid (TFA) ≤ 0.05%. TFA anion forms ion pairs with positive analyte ions and thus leads to signal suppression. But TFA concentrations of ≤ 0.05% are acceptable.

Basic additives favor the negative ion mode:

● Ammonium hydroxide (pH 10-11)

Buffers:

● Ammonium acetate

● Ammonium formate

Prefered are always VOLATILE buffers. Non-volatile ones may deteriorate the transfer line into the mass spectrometer up to clogging it.

BDAL Training Document

Lösemittel und Puffer für ESI

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Typisches ESI Massenspektrum

• Molekül der Masse 10.000 Da

• Für ein und dasselbe Molekül entstehen unterschiedlich geladene Ionen

(M+nH)n+ (n= Anzahl der H+ Ionen auf dem Molekül, die den

Ladungszustand n erzeugen).

• Als Signale werden auf der m/z Skala gemessen:

• n= 1: einfach geladenes (M+H)+ mit dem Wert m/z = (10.000 + 1)/1 = 10.001

• n=2: zweifach geladenes (M+2H)2+ mit dem Wert m/z = (10.000 + 2)/2 = 5.001

• n=3: dreifach geladenes (M+3H)3+ mit dem Wert m/z = (10.000 + 3)/3 = 3334,3

• ...

„Faustregel“: im Mittel

pro 1000 Da eine Ladung

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Berechnung des Molekulargewichts durch „Dekonvolution“ der mehrfach geladenen Ionen

Int

m/z

n n+3

n+2

n+1

n+5

n+4

m2 m1

n*m2 = MW + n

(n+1)*m1 = MW + (n + 1)

5001 3334,3

Die Software von Massenspektrometern berechnet das vollautomatisch !

Ladungszustände

n*m2 –(n+1)* m1 = -1

𝑛 =(m1 − 1)

(m2 − m1)

Beispiel von vorheriger Seite:

m2 = 5001 und m1 = 3334,3

𝑛 =(3334,3 − 1)

(5001 − 3334,3)

=3333,3

1667,6

= 2 𝑀𝑊 = 𝑛 ∗ 𝑚2 − 𝑛

Daraus ergibt sich für das Molekulargewicht :

Also hier:

𝑀𝑊 = 2 ∗ 5001 − 2 = 10002 − 2 = 10000 𝐷𝑎

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ESI Spectrum of Trypsinogen (MW 23.983 Da)

1599.8

1499.9

1714.1

1845.9 1411.9

1999.6

2181.6

(M + 15H)15+

(M + 13H)13+

(M + 14H)14+ (M + 16H)16+

m/z

http://www.mun.ca/pharmacy/undergrad/Tandem_MS_for_Drug_Analysis_lecture.ppt

𝑀𝑊 = 𝑛 ∗ 𝑚2 − 𝑛

Daraus ergibt sich für das Molekulargewicht :

Also hier:

𝑀𝑊 = 14 ∗ 1714,1 − 14 = 23.997.4 − 15 = 23.983,4 𝐷𝑎

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Dekonvolution durch MS-Software

Source: Michael Karas, Univ. Frankfurt

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17

329.99

0

1

2

3

x107

Intens.

240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 m/z

331.98

Zoom

Theoretical Isotope Pattern

Mass error

0.04 Da

ESI: von kleinen Molekülen.....

Exp. data

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Proteasome: Non-covalent multi-complex of and units

B

0.0

0.5

1.0

1.5

4 x10

Intens.

4000 8000 12000 16000 20000 m/z

3 Komponenten werden

detektiert: A, B und C

A

C

ESI: ....zu sehr grossen Molekülen

Source: Stefan Uebel, MPI Martinsried

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Dimer of intact protasome at MW 1.36 MDa

19

+MS, 15.1-30.5min #90-182, Smoothed (2.99,1,GA), Smoothed (4.99,1,GA)

50

100

150

Intens.

11000 12000 13000 14000 15000 16000 m/z

10814.4603

10986.0812

11166.5906

11352.2091

11545.8707

11744.7362

11966.0024

+MS, 15.1-30.5min #90-182, Smoothed (2.99,1,GA), Smoothed (4.99,1,GA)

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

4x10

Intens.

11000 12000 13000 14000 15000 16000 m/z

C C

B

B

14000-15500 m/z

C

ESI: ....zu sehr grossen Molekülen

Source: Stefan Uebel, MPI Martinsried

𝑀𝑊 = 92 ∗ 14.835,5 − 92 = 1.364.775 𝐷𝑎

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Verwandte Modifikationen von ESI: 1. nanoESI

• ESI ist eine konzentrationsabhängige Methode.

• „normale“ Flussraten bei ESI liegen zwischen 1 L/min und 1

mL/min. Je höher der Fluss, desto höher die Verdünnung und

damit umso kleiner das sichtbare Messsignal bei einer injizierten

Menge an Substanz.

• nanoESI: Flussrate liegt zwischen 100 und 500 nL/min. Durch die

geringe Flussrate sind hohe Signale auch für extrem geringe

Probenmengen sichtbar, z.B. aus biologischen Proben

(Proteomics !!).

• Die erzielbare (stabile) Flussrate bei ESI hängt vom Durchmesser

ø der Spraynadel ab. Normales ESI arbeitet bei ø ~ 75 m,

nanoESI bei ø ~ 1-5 m (Glasnadeln, die spitz ausgezogen sind

und mit Lasern aufgeschnitten werden).

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Source: Michael Karas, Universität Frankfurt

Verwandte Modifikationen von ESI: 1. nanoESI

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Glass capillary inner ø 0.5 mm

Electrospray

needle

Spray shield

Heated

drying gas (N2)

Capillary cap

Waste

Spray chamber

Sample inlet Nebulizer gas (N2)

ESI

APCI spray

needle

Heated

drying gas (N2)

Corona discharge

needle

Heater (400°C)

Sheath liquid

APCI

Verwandte Modifikationen von ESI: 2. APCI (Atmospheric Pressure Chemical Ionization)

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1. Vollständige Verdampfung der Tröpfchen direkt nach der

Spraynadel durch zusätzlichen Heizer

2. Neutrale Moleküle treten in die Ionisationskammer ein (X=

Lösemittel, M=Analytmoleküle)

3. Die neutralen Lösemittelmoleküle X werden über eine elektrische

Entladung an einer Corona Nadel ionisiert.

4. Sie übertragen ihre Ladung (H+, NH3+ etc.) auf die neutralen

Substanzmoleküle M.

Anwendung: weniger polare Moleküle

Verwandte Modifikationen von ESI: 2. APCI (Atmospheric Pressure Chemical Ionization)

1

3

4 2

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Mechanismus der APCI Ionisation

24

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Heated

drying gas (N2)

UV lamp

Heater (400°C)

APPI

Verwandte Modifikationen von ESI: 3. APPI (Atmospheric Pressure Photo-Ionization)

Glass capillary inner ø 0.5 mm

APCI spray

needle

Spray shield

Heated

drying gas (N2)

Capillary cap

Waste Spray chamber

Corona discharge

needle

Heater (400°C)

Sheath liquid Nebulizer gas (N2)

APCI

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M + hv = M+ + e -

Ähnlich wie APCI, aber hier Ionisation durch starke UV-Strahlung.

Verwandte Modifikationen von ESI: 3. APPI (Atmospheric Pressure Photo-Ionization)

Page 27: Massenspektrometrie II Arnd Ingendoh Teil 2 ... · Positive Ion Mode Negative Ion Mode Formation of protonated Formation of deprotonated species Molecular ions M + HA -[M+H]+ + A

Abgrenzung von ESI, APCI und APPI

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Beispiel: Analyse von Rohöl (FTMS)

200 400 600 800 1000 m/z

303.19366

303.19549

303.19815

303.20183

303.20630

303.20967

303.21078

303.21414

303.195 303.200 303.205 303.210 303.215 m/z

∆m/z = 1.1 mDa !

303.19368

13C1C21H24N+•

0.1 ppm

303.19815

1C22H25N+

0.0 ppm

303.20626

13C1C22H26+•

0.1 ppm

303.20963

13C1C19H30S+•

0.1 ppm

303.21073

C23H27+

0.2 ppm

303.21410

C20H31S+

0.1 ppm

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Polarität

Beispiel: Analyse von Rohöl (FTMS)

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Online Kopplung mit Trennverfahren

• Bei ESI versprüht man Flüssigkeiten, in denen die Messsubstanz gelöst ist. Im ESI Prozess wird das Lösemittel durch Verdampfung eliminiert.

• Daher ist die direkte Kopplung mit Trennverfahren wie HPLC (High Pressure Liquid Chromatography = Hochdruck-Flüssigchromatographie) oder CE (Kapillar-Elektrophorese) möglich, die ebenfalls mit der Flüssigphase arbeiten.

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Prinzip der HPLC (Hochdruck-Flüssigchromatographie)

• Die HPLC trennt Substanzen aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften (polar, unpolar, Säure, Base,....).

• Die Substanzen werden in einem Lösemittel (mobile Phase oder Eluent) durch eine Trennsäule (stationäre Phase) gepumpt.

• Wechselwirkt die Substanz stark mit der stationären Phase, verbleibt sie lange in der Säule.

• Je nach Stärke dieser Wechselwirkungen erscheinen die einzelnen Substanzen zu verschiedenen Zeiten (Retentionszeiten RT) am Ende der Trennsäule.

• HPLC wird eingesetzt: • zur Aufreinigung von Proben (Abtrennung der Messsubstanzen vom

chemischen Hintergrund, „Matrix“ wie Lebensmittel, Körperflüssigkeiten, ....) und

• zur Veringerung der Komplexität von Mischungen (jede Substanz kommt getrennt am MS an)

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Prinzip der HPLC (Hochdruck-Flüssigchromatographie)

%

RT

H2O

ACN

Gradient: zeitliche Änderung der Lösemittelmischung

Bindung an stat. Phase

Ablösen von stat. Phase

„Spülen“

Int

RT

Komp. 1

Komp. 2

Komp. 3

Komp. 4

Injektion der wäßrigen Mischung auf die Trennsäule

• Nach der Injektion binden die Komponenten auf der Säule. • Mit zunehmendem Anteil an organischen Lösemittel lösen sich die

Komponenten wieder von der Säule ab. • Je nach ihren chemischen Eigenschaften geschieht das bei unterschiedlichen

Mischungsverhältnissen von H2O/ACN. Die Komponenten verlassen die Säule zu unterschiedlichen RT und können über eine Zeit t detektiert werden.

t

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HPLC-ESI-MS

Pumpe 1

Auto

sampler

ESI-Spraynadel

Massenspektrometer

Probeninjektion

Lösemittelgradient Aufreinigung und Komponententrennung

Trennsäule 200 uL/min

Øi = 50 m bis 4 mm

Pumpe 2

Mischer

z.B. H2O z.B. ACN

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HPLC Parameter in der MS-Kopplung

• Eluenten: Wasser, organische Lösemittel (MeOH, ACN, ..), Säuren und flüchtige Salze (NH4

+, Acetat-, Formiat-, Carbonat-, ...)

• Flussrate: ~ 200 nL/min bis ~ 2 mL/min (davon hängt auch der verwendbare Säulendurchmesser ab – zwischen 50 m und 4 mm)

• Säulenwahl (Trennmaterial): RP18, RP8, PFP, HILIC,....

• Partikelgrösse des Säulenmaterials: 1.7 m bis 25 m (die Trennleistung steigt mit kleinerer Partikelgrösse, aber auch der Druck im Trennsystem steigt überproportional an – Ultrahigh Pressure = UHPLC)

• Temperatur des Säulenofens: bis ca. 60°C (zur Verringerung der Viskosität und Reproduzierbarkeit der Trennung)

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Desisopropylatrazine

Prometryne,

Terbutryne

242.1432

243.1449

244.1395

26.

0

1

2

3

4

5

5 x10 Intens.

242 243 244 245 m/z

174.0548

175.0553

176.0512

177.0501

3.

0

500

1000

1500

2000

2500

Intens.

174 175 176 177 m/z

Mixung von 28 Pestiziden in der Konzentration von 200 pg/µL jeweils. Getrennt über eine RP 18 Säule und am MS detektiert.

HPLC-ESI-MS von Pestiziden in Pflanzen

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HPLC-ESI-MS Instrument

Autosampler Pumpe und

Säulenofen

ESI Quelle

Massenspektrometer

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CE-ESI-MS Kopplung mit Kapillarelektrophorese

U=

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13 14 15 16 17 Time [min]

0

2

4

6

4x10

Intens.

Ap

roti

nin

L

ys

ozym

Rib

on

uc

lea

se

GIV

LY

EL

MT

GE

LP

YS

HIN

TG

SL

PY

SH

IGS

RD

GII

FM

VG

R

EL

MT

GE

LP

YS

HIN

NR

DQ

IIF

MV

GR

RE

VQ

SK

IGY

GR

QII

S

TG

SL

PY

SH

IGS

RD

GII

FM

VG

R -

18

Da

(H2

O)

?

EL

MT

GE

LP

YS

HIN

NR

DQ

IIF

MV

GR

-1

8 D

a (

H2

O)

?

CE-MS of peptide/protein mixture

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ESI Eigenschaften

40

Vorteil Einschränkung

Online Kopplung mit LC/CE Mehrfach geladene Ionen erhöhen

Komplexität

• Sanfte Methode

• keine Fragmentierung

• erhält auch volatile, nicht-kovalente

Bindungen

Wenig tolerant gegenüber Salzen,

Detergenzien, nicht-flüchtigen Puffern

Breiter Massenbereich Hohe Probenreinheit erforderlich

Hohe Grundempfindlichkeit für

Spurenanalyse

Diskriminierung von Substanzen

möglich (Ionisationseffizienz abhängig

von Moleküleigenschaften)

Quantitativ einsetzbar

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Prinzip MALDI

(Matrix-assisted Laser Desorption / Ionization)

hn

MH+

+/- 20 kV Grid (0 V)

Sample plate

Laser

beam 1. Analytlösung wird mit Matrixlösung vermischt und gemeinsam auf dem Target eingedampft. Verdünnung und Isolation der Analytmoleküle im Feststoffgitter

2. Die Energie des Laserstrahl wird von der Matrix absorbiert und führt zur Desorption von Material

3. Analytmoleküle werden durch Protontransfer von den Matrixionen ionisiert: XH+ + M MH+ + X.

4. Beschleunigung der Ionen in einem elektrischen Feld

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dissolved Matrix dissolved sample

Mix and Dry

Source: Markus Wunderlin, Universität Ulm

MALDI Probenpräparation

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Source: Michael Karas, Universität Frankfurt

Matrixmoleküle

Prinzip MALDI

(Matrix-assisted Laser Desorption / Ionization)

Analytmoleküle

Analytlösung wird mit Matrixlösung vermischt und gemeinsam auf dem Target eingedampft Co-Kristallization von Analyt und Matrix

Einbettung eines Farbstoff- analyten in die Matrix

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CHCA SA DHB

http://memo.cgu.edu.tw/tai-long/%E9%95%B7%E5%BA%9A%E5%A4%A7%E5%AD%B8%20Proteomics%20introduction.ppt

Prinzip MALDI

(Matrix-assisted Laser Desorption / Ionization)

Ko-Kristallisation von Analyt- und Matrixmolekülen

Mikroskopische Bilder der Ko-Kristalle verschiedener Matrices

2 mm

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Absorption der Energie aus dem Laserstrahl durch die Matrixmoleküle (rot), Anregung der Gitterstruktur

Laser beam

Prinzip MALDI (Matrix-assisted Laser Desorption / Ionization)

Source: Michael Karas, Universität Frankfurt

Matrixmoleküle

Analytmoleküle Angeregte

Matrixmoleküle

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Karas et al.

Prinzip MALDI

(Matrix-assisted Laser Desorption / Ionization)

• Auflösung der oberen Lagen des Gitters, Desorption von Analytmolekülen und Matrixonen in die Gasphase.

• Anschliessend Ionisation der Analyten durch Protonenübertrag von den Matrixionen.

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Prinzip der Präparation of hydrophoben Ankern

AnchorChip Normal Dried Droplet

Hydrophobic coating Regular Steel

Hydrophobic

Region

http://memo.cgu.edu.tw/tai-long/%E9%95%B7%E5%BA%9A%E5%A4%A7%E5%AD%B8%20Proteomics%20introduction.ppt

• Reproduzierbare Probenpräparation

• Erhöhung der Empfindlichkeit durch hohere Dichte der Analytmoleküle

• Bessere Automatisierbarkeit der MS-Analyse

Hydrophilic

Anchor

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MALDI Matrices

erste Matrix

266 nm,

1987

DHB

HCCA

Sinapinsäure

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Matrices und ihre Anwendungen

Matrix Application

2,5-Dihydroxybenzoic acid (DHB) peptides, small proteins,

oligonucleotides

Sinapinic acid (SA) Peptides, proteins

α-Cyano-4-hydroxycinnamic acid

(CHCA) peptides, glycopetides

hydroxypicolinic acid (HPA) nucleotides

Der MALDI Prozess ist nur im Ansatz verstanden. Daher ist die Vorhersage, ob eine Substanz als Matrix taugt, relativ schwierig, ebenso wie das „Design“ geeigneter Matrices.

Die momentan am meisten eingesetzten Matrices sind immer noch die, die bereits in den 1990ern gefunden wurden.

Die erste eingesetzte MALDI Matrix war Nikotinsäure, gefunden 1987 vom Raucher Michael Karas....

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Formate ähnlich wie

Mikrotiterplatten

MALDI Targets

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Probenlösung

Matrix-

Lösung

(10 mg/mL)

Mischen

auf dem Probenträger

MALDI Probenpräparation

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16

19

.82

23

13

47

.73

60

24

65

.19

67

20

93

.08

62

10

46

.54

19

31

47

.47

10

75

7.3

99

2

12

96

.68

42

0

1

2

3

4

4x10

Inte

ns

. [a

.u.]

1000 1500 2000 2500 3000m/z

24

65

.19

67

0

2000

4000

6000

8000

Inte

ns

. [a

.u.]

2464.5 2465.0 2465.5 2466.0 2466.5 2467.0 2467.5 2468.0 2468.5 2469.0 2469.5m/z

R=45,000 @ 2465Da Bruker Peptide

Calibration Standard II

MALDI Spektren Nur einfach geladene Ionen

Sehr einfache Spektreninterpretation möglich

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2022.1

78

2110.2

33

1934.1

26

2198.2

85

1846.0

74

2286.3

37

1758.0

22

2374.3

90

1669.9

70

2462.4

41

1581.9

18

2550.4

94

1493.8

64

2638.5

47

1405.8

11

0

2000

4000

6000

8000In

tens.

[a.u

.]

1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800m/z

MALDI Spektren Polymer characterization: Polyethylene glycol (PEG)

m = 88 Da

(EG-Einheit)

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Glycoprotein, mw = 270 kDa

MALDI Spektren Grosse Moleküle

Dimer

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Offline Kopplung von MALDI mit HPLC

HPLC

Spotter

• Der Spotter legt das Eluat aus der HPLC im Abstand von ca. 10-15s auf dem MALDI Target ab.

• Wenn das Target Spot für Spot abgearbeitet wird, kann das HPLC Chromatogramm aus den diskreten Spektren rekonstruiert werden

• Vorteil: der HPLC Lauf ist quasi auf dem Target gespeichert und kann jederzeit nochmals abgearbeitet werden, wenn weitere Details untersucht werden sollen.

• Nachteil: offline Kopplung ist zeitaufwendig

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MALDI Eigenschaften

Vorteil Einschränkung

einfach geladene Ionen mit gut

interpretierbaren Spektren

Probenpäration gelegentlich kritisch

bzgl. Ko-Kristallisation

Relativ sanfte Methode mit begrenzter

Fragmentierung

Semi-quantitativ

Breiter Massenbereich zerstört volatile, nicht-kovalente

Bindung

Hohe Grundempfindlichkeit für

Spurenanalyse

Diskriminierung von Substanzen

möglich (Ionisationseffizienz abhängig

von Moleküleigenschaften)

Relativ tolerant gegenüber Salzen und

nicht-flüchtigen Puffern

Nur offline Kopplung mit LC/CE

Einfach erlernbar, simple Methode Schlechte Empfindlichkeit für kleine

Moleküle (< 300 Da) durch

Überlappung mit Matrixionen

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ESI vs. MALDI

ESI MALDI

Kleine Moleküle > 25 Da > 300 Da (Matrixinterferenz)

Grosse Moleküle bis ≥ MDa bis ~ 500 kDa

HPLC / CE Kopplung Online, voll automatisch Offline, manueller Transfer

Probendurchsatz typisch 3-6 pro h, bis zu 60

pro h

typisch 50-100 h, bis zu 1000

pro h (aber nur begrenzte

Komplexität)

Robustheit komplex durch online

Kopplung und Begrenzung der

Lösemittel (Ionisation)

extrem einfache

Probenpräparation und

Anwendung

Polarität Variabel durch ESI, APCI und

APPI

Variabel durch Anwendung von

Lösemitteln

Spektrenkomplexität Mehrfach geladene Ionen Einfach geladene Ionen

Bildgebende

Verfahren

DART, DESI (begrenzte

Empfindlichkeit und laterale

Auflösung, selektiv)

Imaging (hohe Empfindlichkeit

und hohe laterale Auflösung)

Verbreitung Sehr hoch hoch