生物质谱 1

名称 电离形式 测得对象
ESI/MALDI 软电离 protein/peptide
PMF 软电离 酶水解以后肽段
测序 硬电离 质谱里打碎肽段

1 质谱概论

image.png

质谱,用于未知化合物的鉴定,实际上提供的分子的m/z.
灵敏度:1ng就可。但不线性。因为质谱只能分析变成正离子的部分。灵敏度高,但噪音也高
结构:一般用核磁共振,碳谱,氢谱。但质谱有时候也能解一些分子结构。软电离:只出一个分子离子峰;硬电离:一个分子中的基团被打碎。
质谱仪的误差:高斯峰

技术指标

👉灵敏度,噪音要小
👉分辨率 半峰宽/mass
👉准确度
👉稳定性
👉质量范围
👉动态范围:差
考虑同位素:馒头峰->平均分子量

2 质谱原理

⚪离子化:气相,离子化(极性高容易离子化),再用质核比分离
有机物:气化容易,带电荷难
无机物:气化不易,带电荷简单。
⚪软电离:待测物的组成
⚪硬电离:待测物结构
质谱一般应用于小分子,对于大分子,要气化、带电、不伤害分子完整性,难!So what's the solution?

3 💡 ESI,电喷雾-John B.Fenn

  • 样品引入方式:流动注射

  • 过程:溶解在极性挥发溶剂中(不能含不挥发的盐,否则盐也像氢离子一样加过来)加上高压在喷嘴上,溶剂带上电荷,而后,之后在气体(真空?)中干燥(所以溶剂要容易挥发,否则盐留着影响),导致液滴破裂带上一定量的电荷

  • 带电荷不定,但呈高斯分布

  • 蛋白质带上电荷的方式是加氢离子,因此峰2001实际上是2000。MW<1200 Da 单电荷离子;MW>1200 Da高斯分布

  • 关于带正负电荷?氨基啊这种一般带正电荷,但羧基啊核酸啊这种会带负电荷。PH也会影响:酸性带负电,可用醋酸、TFA调节;碱性带正电,可用氨水调节。
    🈚 溶剂性质
    🈚去溶剂:氮气,吹+防止与氧气反应

多电荷峰解析

n = \frac{{m/z}_2-1}{{m/z}_1 - {m/z}_2}\\ MW = ({m/z}_1 -1)\times n
一般n都是整数,混了2个蛋白质且含量相似,可能导致n不是整数,这时候去找其他峰算一算
软件可以转化为单一谱图,最大熵谱
想通过一次质谱多个蛋白质定量? 要求两种蛋白质带电荷的能力相同,否则带电荷能力弱的可能就不怎么出峰

多电荷峰的优点:

👨🏭容易判定杂峰
👨🏭可以判断具有高级结构/变性
👨🏭精确程度也可测蛋白质翻译后修饰
👨🏭 分析范围可达 1,000,000,m/z则小于4000
👨🏭 可与液相联用,可MS/MS
👨🏭 低噪音

缺点

👨🏭 不能分析非极性
👨🏭 受金属离子干扰

4 💡MALDI,基质辅助激光解析系统

  • 可针对热敏感、不挥发的固相化合物。固体膨胀出来直接是气体


    image.png
  • 波长一般选择 337nm 可以被基质小分子吸收,但不会被蛋白质中芳香环状分子吸收
  • 一般就带1个正电荷,可得分子离子峰,非常适合用于飞行时间质量分析器
  • 适用于大分子
  • 分析速度快。可以用96孔板多个一起
  • 对分子耐受性高(可以有金属离子,可以没有极性)
  • 串联能力MS/MS

基质应具有的特性

👉 能与样品在同一种溶剂中溶解
👉 可吸收激光(苯环)
👉 吸收了能分裂(有个羧基),使得样品分子离子化

优点

👨🏭 检测范围 500,000 Da
👨🏭 分析速度快
👨🏭 适合分析混合物
👨🏭 准确度高,灵敏度高
👨🏭 能耐受盐、缓冲剂和非挥发性杂质

缺点

👨🏭 金属离子干扰
👨🏭 无法直接接LS
👨🏭 实现MS/MS 困难
👨🏭 需要制备基质

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