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Tutorial MenueCharakterisierung von PolymerenLerneinheit 14 von 14

MALDI-TOF-MS

Matrix Assisted Laser Desorption Ionization — Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF-MS)

Die matrixunterstützte Laser-Desorptions-Ionisation mit Flugzeitmassenspektrometer-Detektion wurde als schnelle und empfindliche Absolutmethode zur Bestimmung von Molmassen großer Moleküle entwickelt. Sie ist im Idealfall bis zu Molmassen von über 300.000 g/mol mit einem Fehler ±0,01 % einsetzbar und ermöglicht sowohl die Bestimmung des Zahlenmittels als auch die des Gewichtsmittels. Besondere Bedeutung hat sie bei der Analyse von Biopolymeren, wie etwa Proteinen, erlangt.

Die Ionisation der Moleküle (MALDI)

Durch das Verfahren der matrixunterstützten Laser-Desorptions-Ionisation können Polymermoleküle mittels Laserbeschuss aus einer niedermolekularen Matrix heraus unzerstört verdampft werden.

Abb.1
Probenteller mit Matrix-Polymer-Targets

Die Polymerlösung wird hierzu mit einer konzentrierten Lösung der Matrix gemischt. Die Mischung wird eventuell nach Zusatz von Salzen zur Verbesserung der Ionisation (z.B. Lithium-Trifluoroacetat, Kalium-Trifluoroacetat etc.) auf den Probenträger (Target) aufgebracht ("dried droplet"-Methode). Nach Verdunstung des Lösemittels entsteht hier eine teilkristalline Schicht, in der die Polymermoleküle im Idealfall durch Matrixmoleküle vollständig voneinander separiert sind. Im Vakuum des Massenspektrometers wird das Target auf 10 bis 20 kV aufgeladen. Die Matrix wird anschließend mit Laserpulsen verdampft.

Als Matrix für UV-Laser dienen v.a. Dithranol (1,8-Dihydroxy-9-Anthron), Nicotinsäure, Sinapinsäure, α-Cyano-4-Hydroxyzimtsäure, 2,5-Dihydroxybenzoesäure und Picolinsäure. Die Matrix dient in erster Linie der Absorption der Laserenergie, sollte also ein Absorptionsmaximum bei der Wellenlänge des eingestrahlten Lichts aufweisen. Durch Verdampfen der Matrix und Übertragung der Energie auf die Polymermoleküle sollen diese möglichst unfragmentiert desorbieren.

Formeln der Matrix-Substanzen

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