Лазерная ионизация распылением
Ионизация лазерным распылением — это один из нескольких методов создания ионов с использованием лазера, взаимодействующего со распылением нейтральных частиц. [1] [2] [3] или абляционный материал для создания шлейфа заряженных частиц. [4] Образовавшиеся таким образом ионы можно разделить по m/z с помощью масс-спектрометрии . Лазерное распыление — один из нескольких источников ионов, которые можно сочетать с жидкостной хроматографией-масс-спектрометрией для обнаружения более крупных молекул. [5]
Виды ионизации лазерным распылением
[ редактировать ]Нейтральный спрей
[ редактировать ]В одном из вариантов интерфейса лазерного распыления взрывное испарение и образование тумана происходят, когда водный раствор, вытекающий из кончика из нержавеющей стали капилляра , облучается с противоположной стороны капилляра инфракрасным лазером с длиной волны 10,6 мкм . [1] Слабые сигналы ионов можно было обнаружить, когда шлейф отбирался через отверстие для отбора проб ионов. При подаче высокого напряжения (3–4 кВ) на капилляр из нержавеющей стали появлялись сильные сигналы ионов. Обнаружено, что содержания ионов на порядки превышают значения, полученные с помощью обычной ионизации электрораспылением в случае водных растворов. Этот подход к ионизации лазерным распылением представляет собой гибрид трех основных методов генерации газообразных ионов из конденсированной фазы: внезапной энергетической активации, распыления и действия электрического поля. [1]
Масс-спектрометрия с лазерным распылением может точно отражать характеристики биомолекул в фазе раствора . Он был успешно применен для оценки сродства связывания белка с ДНК .
Лазерное распыление имеет более высокую эффективность ионизации, чем традиционная ионизация электрораспылением (ESI). [1] В частности, чувствительность стала более чем на порядок выше в модах отрицательных ионов. Также было обнаружено, что этот метод имеет потенциальную выгоду для образцов с низкой концентрацией из-за эффекта конденсации образующейся капли при облучении лазером. Чем выше энергия сольватации трехзарядных ионов металлов, тем сильнее сигналы ионов. [6]
Ионизация лазерным распылением
[ редактировать ]Ионизация лазерным распылением (LSI) — это новый масс-спектрометрический метод, обычно используемый с биомолекулами, такими как белки. Этот метод аналогичен матричной лазерной десорбции/ионизации (MALDI) при атмосферном давлении тем, что он включает смесь аналита и матрицы . Он также содержит особенности ионизации электрораспылением, при которых он дает аналогичный масс-спектр. Первоначально считалось, что этот механизм включает в себя лазерно-индуцированное образование высокозарядных кластеров матрица/аналит, которые при испарении матрицы производят ионы по тому же механизму, что и ESI. Способность LSI удалять белки при атмосферном давлении с целью образования множества заряженных ионов с массовым разрешением 100 000 в сочетании с масс-спектрометром с квадрупольной орбитальной ловушкой . [7] Преимущества использования LSI включают в себя метод ионизации без растворителей, быстрый сбор данных, простоту использования и улучшенную фрагментацию за счет многократной зарядки. [8]
Ионизация на входе лазерным распылением
[ редактировать ]
Благодаря недавним инновациям в технике лазерного напыления появился новый метод лазерной абляции с использованием метода распыления. образца матрицы/аналита при атмосферном давлении Ионизация на входе лазерным распылением (LSII) предполагает абляцию , а процесс ионизации будет происходить в ионообменной капиллярной трубке, расположенной на входе масс-спектрометра . [9] Метод LSII также известен как вакуум ионизации лазерным распылением (LSIV). [10]
Приложения
[ редактировать ]Ионизация на входе с помощью матрицы (MAII) показала, что для процесса ионизации не требуется лазер. Ионы образуются, когда матрица-аналит вводится в вакуум масс-спектрометра через входное отверстие. LSI является разновидностью MAII и теперь называется ионизацией на входе лазерным распылением (LSII). [11] Ионизация на входе лазерным распылением и ионизация на входе с помощью матрицы могут быть объединены с масс-анализатором ионно-циклотронного резонанса с преобразованием Фурье (FT-ICR) для улучшения обнаружения пептидов и белков . [12]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Хираока, Кензо (апрель 2004 г.). «Лазерное распыление: матричная лазерная десорбция / ионизация с помощью электрического поля». Журнал масс-спектрометрии . 39 (4): 341–50. Бибкод : 2004JMSp...39..341H . дои : 10.1002/jms.621 . ISSN 1076-5174 . ПМИД 15103647 .
- ^ Блейкли, К; МакАдамс, М; Вестал, М (1978). «Комбинация жидкостного хроматора скрещенных лучей и масс-спектрометра». Журнал хроматографии А. 158 : 261–276. дои : 10.1016/S0021-9673(00)89972-0 .
- ^ Мюррей, КК; Д.Х. Рассел (1994). «Ионизация лазерным распылением для биологической масс-спектрометрии». Американская лаборатория . 26 (9): 38–44.
- ^ Тримпин, С.; Инутан, Эд; Херат, Теннесси; МакИвен, Китай (2009). «Ионизация лазерным распылением, новый метод MALDI при атмосферном давлении для получения высокозаряженных ионов газовой фазы пептидов и белков непосредственно из твердых растворов» . Молекулярная и клеточная протеомика . 9 (2): 362–7. дои : 10.1074/mcp.M900527-MCP200 . ПМЦ 2830846 . ПМИД 19955086 .
- ^ Хираока, Кензо; Сайто, Шимпей; Кацурагава, Джун; Кудака, Ичиро (15 сентября 1998 г.). «Новый интерфейс жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии: лазерное распыление» . Быстрая связь в масс-спектрометрии . 12 (17): 1170–1174. Бибкод : 1998RCMS...12.1170H . doi : 10.1002/(sici)1097-0231(19980915)12:17<1170::aid-rcm297>3.0.co;2-o . ISSN 1097-0231 .
- ^ Кодзима, Т.; Кудака, И.; Сато, Т.; Асакава, Т.; Акияма, Р.; Кавасима, Ю.; Хираока, К. (15 ноября 1999 г.). «Наблюдение трехзарядных кластеров ионов металлов с помощью электроспрея и лазерного распыления» . Быстрая связь в масс-спектрометрии . 13 (21): 2090–2097. Бибкод : 1999RCMS...13.2090K . doi : 10.1002/(sici)1097-0231(19991115)13:21<2090::aid-rcm758>3.0.co;2-e . ISSN 1097-0231 . ПМИД 10523765 .
- ^ Инутан, Эд; Ричардс, Алабама; Вагер-Миллер, Дж.; Маки, К.; МакИвен, Китай; Тримпин, С. (20 сентября 2010 г.). «Ионизация лазерным распылением, новый метод анализа белков непосредственно из тканей при атмосферном давлении со сверхвысоким разрешением по массе и диссоциацией с переносом электронов» . Молекулярная и клеточная протеомика . 10 (2): М110.000760. дои : 10.1074/mcp.M110.000760 . ПМК 3033668 . ПМИД 20855542 .
- ^ Ван, Бэйси; Литц, Кристофер Б.; Инутан, Эллен Д.; Лич, Саманта М.; Тримпин, Сара (июнь 2011 г.). «Получение высокозаряженных ионов без растворителя с использованием ионизации лазерным распылением: метод анализа без растворителей при атмосферном давлении». Аналитическая химия . 83 (11): 4076–4084. дои : 10.1021/ac2000576 . ПМИД 21520968 .
- ^ Ричардс, Алабама; Литц, CB; Вагер-Миллер, Дж.; Маки, К.; Тримпин, С. (18 января 2012 г.). «Локализация и визуализация ганглиозидов в срезах ткани головного мозга мыши с помощью ионизации лазерным распылением» . Журнал исследований липидов . 53 (7): 1390–1398. дои : 10.1194/jlr.D019711 . ПМЦ 3371251 . ПМИД 22262808 .
- ^ Лутомски, Корин А.; Эль-Баба, Тарик Дж.; Инутан, Эллен Д.; Мэнли, Кори Д.; Вагер-Миллер, Джеймс; Маки, Кен; Тримпин, Сара (июль 2014 г.). «Ионизация лазерным распылением геометрии передачи с использованием впускного отверстия под атмосферным давлением» . Аналитическая химия . 86 (13): 6208–6213. дои : 10.1021/ac501788p . ПМК 4082395 . ПМИД 24896880 .
- ^ МакИвен CN; Пагнотти, В.С.; Инутан, Эд; Тримпин, С. Новая парадигма в ионизации: формирование многозарядных ионов из твердой матрицы без лазера или напряжения, Анал. хим., 2010, 82, 9164-9168. Инутан, Эд; Тримпин, С. Матричный ионизационный вакуум, новый метод анализа биологических материалов с использованием масс-спектрометрии, Mol. и клеточная протеомика, 2013, 12, 792-796.
- ^ Ньядонг, Инутан, Ван, Хендриксон, Тримпин и Маршалл (2013). «Лазерное распыление и ионизация с использованием матрицы в сочетании с высокопольной масс-спектрометрией FT-ICR для анализа пептидов и белков». Американское общество масс-спектрометрии . 24 (3): 320–328. Бибкод : 2013JASMS..24..320N . дои : 10.1007/s13361-012-0545-1 . ПМИД 23381687 . S2CID 39268941 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )