MALDI-TOF

MALDI-TOF ist ein Verfahren zur Massenanalyse von chemischen Verbindungen. Es ist eine Kombination aus den Verfahren Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation (MALDI) und Massenspektrometrie mit Flugzeitanalysator (engl. time of flight, TOF).

Funktionsweise

Bei MALDI ionisiert man den Analyten mittels Laserbeschuss (meist durch Ultraviolettstrahlung bei 337 nm, es finden aber auch zunehmend Anregungen durch Infrarotstrahlung Verwendung) über eine Matrix, in welche die eigentlichen Analyten eingebettet sind. Dazu wird der zu untersuchende Analyt und die Matrix (meist ein Benzoesäurederivat wie 2,5-Dihydroxybenzoesäure (DHB) oder auch ein Zimtsäurederivat) auf einem metallischen Träger cokristallisiert. Durch Laserbeschuss verdampft die Matrix explosionsartig und die zu untersuchenden Analytmoleküle werden mitgerissen. Dabei findet üblicherweise gleichzeitig eine Ionisierung des Analyten statt. Die entstandenen Ionen werden in einem elektrischen Feld beschleunigt. Typische Beschleunigungsspannungen hierfür liegen bei 10–30 kV. Wegen der gepulsten Ionenerzeugung bietet sich für die Massenanalyse ein TOF-Analysator (Tof-Massenspektrometer) an.

Hierbei gilt für die Flugzeit in Abhängigkeit von Masse ($ m $) und Ladungszahl ($ z $) folgender Zusammenhang:

$ tof\propto {\sqrt {\frac {m}{z}}} $

Ein Ionendetektor (oft ein Sekundärelektronenvervielfacher wie etwa eine Mikrokanalplatte) wandelt die ankommenden Ionen in ein elektrisches Signal um. Der Vorteil dieser Messmethode ist die schnelle Analyse eines vergleichsweise großen Massenbereichs. Bemerkenswert ist, dass der TOF-Analysator keine prinzipielle Massenbegrenzung zu großen Massen hin besitzt, so dass schon Ionen von m/z bis zu 1.000.000 gemessen wurden. Als ionisierte Spezies treten vor allem die Pseudomolekülionen [M+H]⁺, [M+Na]⁺ oder auch [M+K]⁺ auf. Das Auftreten (bzw. die relativen Intensitäten) der unterschiedlichen Spezies hängt jedoch stark von der Vorgeschichte der Probe sowie von der Substanzklasse an sich ab.

Weblinks

• BioVisions: MALDI-TOF Mass Spectrometer Resolution. Harvard University. Zugriff am 22. Dezember 2009 (ein exzellenter Multimediabeitrag)