MALDI-TOF：生物制品分子量的表征利器
发布时间：2023-06-12 10:39 浏览次数：180本期与您分享两则UltrafleXtreme™ MALDI TOF/TOF实验室经典案例，在这热情如火的榴月仲夏，向行业伙伴推出酬谢活动，生物制品分子量的表征利器MALDI TOF/TOF，钜惠3折起，微谱生物制品质量研究团队，静候您致电（18017505637 吴老师）垂询。
MALDI电离源的发现为生物大分子的结构分析提供了一种新的途径。作为一种软电离生物质谱技术，MALDI通过引入基质传递能量离子化样品，不产生或产生极少的碎片离子，温和的离子化环境使其能够很好地测定多肽、蛋白质等生物制品的分子量，加之样品消耗量少、灵敏度高、测定速度快、易于实现高通量等特点，可对生物制品进行相对分子量与结构研究，为其结构与功能研究提供了一种强有力的分析手段。
MALDI-TOF（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry）主要由基质辅助激光解吸电离离子源（MALDI）和飞行时间质量分析器（TOF）两部分组成。
通过激光轰击待测样品与基质形成的共结晶薄膜，使基质从激光中吸收能量并传递给生物分子；
二者发生电荷转移使生物分子电离；
电离后的分子在电场力的作用下，在TOF管中根据到达检测器的飞行时间不同而被检测；
据此测定离子的质荷比（m/z）与离子的飞行时间成正比，从而实现对离子的检测。
MALDI-TOF质谱技术在多肽、蛋白质、蛋白质组学、药物代谢研究、环境监测、食品质量控制等领域都有广泛的应用，特别是在具有N/O糖基化修饰及PEG化修饰等高度复杂的多肽与蛋白质方面有显著优势。
它可以在完整水平上研究物质的整体相对分子量，结合其他正交分析手段，进一步确认该物质的整体序列分子量是否与预期一致。
A、MALDI与电子轰击等其他“硬电离”技术相比，是一种软电离技术，不会破坏大分子，适合分析多肽、蛋白质、脂质、糖类或其他生物制品等生物分子。
B、MALDI通常使蛋白带上单个电荷，很少产生多电荷离子，不需要额外的解卷积去电荷步骤，且灵敏度高，检测质量范围宽。
C、对样品中的盐、缓冲剂和其他非挥发性成分等有一定的耐受性。
D、不需要进行分离、纯化等繁琐的前处理步骤，操作简单且高通量。
图1为某复杂蛋白MALDI-TOF分子量的检测图谱，将供试品与基质溶液SA（芥子酸）混匀后点靶，晾干后直接上机测试。从图中可以看出，目标蛋白产生了两个目标峰，分别为单电荷与双电荷的质谱峰，信息明确，且与蛋白理论序列分子量一致。
图2与图3分别是某重组复杂融合蛋白的ESI Q-TOF 和MALDI-TOF上的质谱图谱。如图2所示，由于样品的高度异质性、复杂糖型修饰以及ESI多电荷的加成，导致完整分子量无法直接在Q-TOF上解析成功。因MALDI-TOF常使蛋白产生单电荷的分子离子等优点，可以成功鉴定复杂修饰的蛋白质，如图3所示，该融合蛋白的MALDI-TOF分子量约88122Da，与预期蛋白质的理论序列分子量一致。
