Metoda de analiză MALDI

Spectrometria de masă este un instrument analitic folosit pentru măsurarea masei moleculare a unei substanţe. Această metodă este utilă pentru elucidarea structuriilor de compuşi organici si secvenţelor de peptide si oligonucleotide.

1)Domeniu de utilizare

Spectrometria de masă este utilizată in industrie şi in mediul academic cât şi în cercetare. Cele mai importante domenii de aplicaţie ale spectometriei de masă sunt:

• Biotehnologia: analiza de proteine, peptide si oligonucleotide;

• Domeniul farmaceutic: descoperirea de medicamente, farmacocinetică;

• Clinic: analiza hemoglobinei;

• În mediu: calitatea apei, contaminarea alimentelor;

• Geologie: ulei de compoziţie.

2)Principiul metodei

Diverse tehnici de ionizare au fost dezvoltate în funcţie de scop. Tehnica MALDI reprezintă un proces de ionizare „blând” care produce ioni moleculari, pornind de la molecule in general nevolatile, ca proteine, oligonucleotide, polizaharide sau polimeri sintetici. Aceasta este una dintre cele mai recente si fascinante tehnici în analiza compuşilor organici. Ea permite determinarea masei biomoleculelor mari si polimerilor sintetici cu mase mai mari de 100.000 de Dalton cu ajutorul ionizării si vaporizării fara fragmentarea moleculelor analizate. În special, este utilizată pentru determinarea rapidă si exactă a maselor molare şi repetarea unităţiilor secventiare, de recunoastere a impuritaţiilor şi polimerilor aditivi.

Tehnica MALDI generează ioni de masă moleculare mare prin iradierea unui amestec solid al substanţei de analizat, amestecată cu un „compus matrice” potrivit, cu ajutorul unei raze laser pulsatorii.

Proba

Tehnica MALDI implică utilizarea unui laser cu grindă pentru a iradia o cantitate mare de matrice si probă. Principiul MALDI se bazează pe excitarea moleculelor matricei de către grinda cu laser şi apoi de evaporă rapid.

Din punct de vedere practic, polimerii ce pot fi analizaţi se împart in 3 grupe:

1. Polimeri solubili în apă (de exemplu : acid poliacrilic sau polietilen oxid);

2. Polimeri solubili în solvenţi organici polari (de exemplu : polimerii acrilici);

3. Polimeri solubili în solvenţi nepolari (de exemplu : polistiren);

MALDI (Desorptia laser prin ionizare dintr- o matrice suport a analitului)

Desorptia laser prin ionizare dintr- o matrice suport a analitului ( Matrix

assited laser desorption ionization) este una dintre cele mai promitatoare metode

de desorptie a macromoleculelor sintetice şi biologice. Polimerul este

dizolvat într-un solvent convenabil ales şi mixat cu o solutie a unei matrici într-un

raport de 1:100-1:50.000. Agenti auxiliari de ionizare (saruri de ioni metalici) pot

fi adaugati. O picatura de ordinul 1-2 μl de mixtura este depusa pe suprafata tintei

(figura 1) care se solidifica fie prin evaporare fie prin înghetare. Tinta este

iradiata de un fasciul laser pulsat UV ( N2, 237nm) sau IR ( CO2, 10,6μm). Prin

iradiere matricea ce contine analitul se ionizeaza conducînd la reactii de

protonare, deprotonare sau ionul metalic se ataşeaza moleculei. Macroionii

formati se desorb pentru fi transferati în analizorul de masa . MALDI este

cea mai senzitiva metoda de desorptie-ionizare a probelor ce pot avea concentratii

de ordinul picomoli atingînd limita de femtomoli. Ionii moleculari rezultati pot

atinge mase de ordinul 50000 Da iar ioni cu sarcini multiple sunt coproduşi în

abundenta mare. O dilutie mare conduce la formarea de clusteri de analit ceea ce

complica atribuirea maselor moleculare. Matricile utilizate în MALDI sunt de

regula compuşi organici. În MALDI-UV matricile cele mai utilizate sunt: acid

2,5-dihidroxibenzoic (DHB), acid HABA, 2-4-hidroxifenilazobenzoic, acizi

cianocinamici.