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Tutorial MenueCharakterisierung von PolymerenLerneinheit 14 von 14

MALDI-TOF-MS

Das MALDI-TOF-Massenspektrometer

Abb.1
Schematische Darstellung eines MALDI-TOF-Massenspektrometers

Zur Ionisation der Polymermoleküle werden folgende Laser eingesetzt: im UV-Bereich N2 (337 nm), Nd:YAG (Yttrium-Aluminium-Granat) mit Frequenzverdreifachung (355 nm) oder Frequenzvervierfachung (266 nm), im Infrarot-Bereich Er:YAG (2.940 nm) und CO2 (1.060 nm). Durch Pulse im UV-Bereich werden die Elektronen des aromatischen π-Systems angeregt, bei IR-Lasern die O-H-Bindungen von flüssigen oder gefrorenen Matrices.

Die Ionisierung der Moleküle erfolgt durch (De-)Protonierung, Aufnahme oder Abgabe eines Elektrons, Anlagerung eines Metall-Kations oder durch Photoionisation. Daher können je nach Kombination von Analyt, Matrix, Zusätzen und Anregungswellenlänge unterschiedliche Molekülionen generiert werden.

Der Mechanismus der Ionisierung bei der matrixunterstützten Laserdesorption wird immer noch erforscht. Durch die Laserenergie werden Teile des Matrixgitters schlagartig verdampft. Dabei werden explosionsartig Matrix- und Polymermoleküle aus dem Festkörperverband gerissen. In dieser Desorptionswolke (engl. plume) findet man sowohl neutrale Moleküle als auch verschiedene ionische, radikalische und elektronisch angeregte Spezies, die sowohl von der Matrix als auch von den Polymermolekülen herrühren. In der MALDI-plume finden dann noch weitere, nicht vollständig geklärte Gasphasenreaktionen statt. Größtenteils einfach geladene, zumeist unfragmentierte Moleküle ("lucky survivors") werden im Anschluss daran durch ein elektrisches Feld aus der Desorptionswolke in Richtung Flugzeit-Massenspektrometer (TOF-MS) abgezogen. Oft wird ein relativ hohes Signal der Matrix-Moleküle detektiert. Das Signal-Rausch-Verhältnis kann durch mehrmaliges Beschießen des gleichen Targets mit einem Laserpuls verbessert werden.

Abb.2
Einsatz eines MALDI-TOF in der Proteomforschung
© Wiley-VCH
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