基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱原理

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱原理基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOFMS）是一种常见的
质谱分析技术，主要用于生物大分子（如蛋白质、核酸等）的分析。

该技
术的原理基于基质分子的辅助作用，通过使用激光将样品与基质混合后，
基质吸收激光能量并传递给样品分子，将样品分子解吸和电离，形成飞行
离子，然后通过飞行时间分析，得到样品分子的质量-电荷比信息。

MALDI-TOF分析系统由激光系统、基质辅助器件、飞行时间段和检测
系统组成。

首先，利用激光系统将激光能量向样品辐射，激活基质，使其
达到激发能级，然后能量传递给样品分子。

基质的选择很重要，常见的基
质有丙烯酰胺（sinapinic acid，SA）、2,5-二氢苯甲酸（2,5-dihydroxybenzoic acid，DHB）等。

当基质吸收激光能量后，其分子内激发态可能分解产生电子和质子。

这些电子和质子进一步与样品分子发生相互作用，使得样品分子发生电离
过程。

样品分子被电离后，带电的离子会因为在飞行时间段内的电场加速
而产生速度差异。

由于离子的质量-电荷比（m/z）与离子飞行时间（t）
有关，因此通过测量离子到达检测器的时间可以获得样品分子的质量信息。

飞行时间段是一个真空环境，其中含有由飞行时间管产生的电场。

在
电离后，离子沿飞行时间管中的轨道飞行。

由于飞行时间通常非常短，因
此飞行时间段通常被设计成直线型结构，以减小离子扩散和离子束的去聚
焦效应。

在飞行时间段的末端，有一个检测器，用于测量离子到达的时间。

常
见的检测器有微通道板检测器（microchannel plate detector，MCP）和
闪烁屏检测器（phosphor screen detector）。

这些检测器可以将离子到达的时间转化为电信号，并通过计算机进行数据采集。

最终，根据检测器采集到的离子到达时间和已知的离子偏转距离，可以计算得出离子的质量-电荷比，并通过电荷的推测，确定离子的质量。

通过将样品离子质量与其丰度的关系进行分析，可以得到样品分子的质谱图谱。

总的来说，MALDI-TOFMS技术通过基质吸收激光能量，达到激活样品分子电离的目的。

利用离子在电场中的飞行时间和质量-电荷比的关系，可以得到样品分子的质谱信息。

这种技术具有快速、高灵敏度和高分辨率等优点，已被广泛应用于医药研究、生物化学和分子生物学等领域。