15.15 : Matrixunterstützte Laserdesorptionsionisation (MALDI)

Die Matrix-unterstützte Laser-Desorptions/Ionisation (MALDI) ist eine leistungsstarke analytische Technik, die in der Massenspektrometrie verwendet wird. Sie ermöglicht die Identifizierung und Charakterisierung verschiedener Biomoleküle, darunter Proteine, Peptide, Nukleinsäuren und Kohlenhydrate. Die MALDI-Spektrometrie wird häufig in der biologischen und medizinischen Forschung sowie in Bereichen wie Pharmakologie und Biochemie eingesetzt.

Der gesuchte Analyt, ein Biomolekül oder eine Mischung aus Biomolekülen, wird mit einem geeigneten Matrixmaterial vermischt. Die Matrix ist normalerweise eine organische Verbindung, wie eine niedermolekulare organische Säure oder eine kristalline Substanz, die die Ionisierung erleichtert. Diese Analyt-Matrix-Mischung wird dann auf eine Sonde aufgetragen, in das Massenspektrometer eingeführt und getrocknet. Während des Trocknens bildet die Matrix kleine Kristalle, die die Analytmoleküle in ihre Struktur einbauen.

Nachdem die Probe vorbereitet ist, wird ein gepulster Laser auf die Zieloberfläche gerichtet. Die Matrixmoleküle absorbieren die Energie des Laserstrahls, wodurch sie sich erhitzen und schnell verdampfen. Dieser Vorgang wird als Laserdesorption bezeichnet. Wenn die Matrixmoleküle verdampfen, tragen sie die eingebetteten Analytmoleküle mit sich. Die verdampften Analytmoleküle werden durch einen Prozess namens Protonentransfer ionisiert. Der Protonentransfer findet zwischen der Matrix und dem Analytmolekül statt. Das Matrixmolekül gibt ein Proton an das Analytmolekül ab, wodurch protonierte Ionen entstehen. Die Analytionen werden dann durch ein elektrisches Feld beschleunigt und in einem Flugzeitmassenanalysator anhand ihres Masse-zu -Ladungs-Verhältnisses weiter getrennt.

Das durch MALDI-Spektrometrie erhaltene Massenspektrum liefert wertvolle Informationen über die Masse und die relative Häufigkeit der analysierten Biomoleküle.