上海
malid-tof测试原理
关于mladi-tof，一个听起来高端大气的仪器测试，可能大家了解这个仪器会是关于田耕一靠研究它获得诺奖的故事。没错就是关于对这个仪器的研究是一个诺奖级别的，那么为什么这个仪器可以收获诺奖，它的工作原理是，又解决的哪些难题呢？
今天我们先来介绍一下关于maldi-tof工作的原理。
01 maldi-tof的基本构成
maldi-tof，中文全称：基质辅助激光解吸飞行质谱，是不是很长很绕。根据其中的关键词就能对进行字面意思的理解：基质辅助：仪器需要加入特殊的物质称为基质；激光解吸：需要使用到激光装置的一种技术；飞行时间质谱：质谱分析器（这个之前讲质谱的时候我们就讲过）实际上这也是一种质谱，那么根据质谱的普遍结构组成：离子源+质量分析器；我们知道maldi其实是一种离子化的方式，而飞行时间质谱（TOF）就是质量分析器的一种；因此这个仪器的核心，也就是关节的部分就是这种被称为maldi（基质辅助激光解吸）的技术。
02基质辅助激光解吸
这个词挺起很复杂的样子，实际上就是先将样品与一种有机基质进行混合，然后使用激光对这个基质进行轰击，在极短的时间内就能使得样品离子化，形成带一个电荷的准分子离子，这样就能满足后面TOF进行质量分析的要求。简单的来说就是经历以下几个流程：
基质辅助激光解吸流程
实际上对于这项离子化的技术而言，核心就是样品的离子化是先将基质离子化，然后基质传递使得样品带电从而实现的样品离子化的。那么为什么要这么麻烦地进行这样的离子化呢？飞行时间质谱（其他类型的质谱也一样）基本上是在真空环境下工作，换而言之是在气相中工作的，样品离子化之后必须要进入气相空间才能分析。对于一般的小分子而言，单纯的加热到沸点就能解决这个问题，但是一般来说分子量越大，沸点就越高，而对于有机物来说，一般C-C键在400℃以上就会开始断裂，单纯的加热肯定不行。（如Py-GCMS就是直接将大分子裂解成小分子片段来研究高分子的）。那么如果想研究完整的大分子咋办？如DNA；蛋白质；多肽；多糖等拆成零件不就没啥研究的意义了么？所以这个就能体现maldi技术的强大，换而言之就是这种技术足以获得诺奖的原因，因为它是先让基质离子化，然后传递给样品的，可以让样品保持自身原本的状态，因此maldi又称为软电离技术，得到的都是分子本身的准分子离子峰，并且基本上都是得到的单电荷峰；质谱结果很容易分析。我们可以发现，在这里面实际上核心的就是这个叫做基质的物质，是什么物质可以实现这么强大功能？一般来说要作为基质，需要满足一些条件：
1）对光敏感，能吸收激光能量
2）可以传递电荷
3）能够将离子化的样品从抛离基质市面上常见的基质如下图所示：
常见的基质
从它们的结构我们可以发现很多东西；首先它们都有苯环，而苯环就是就是对光线很敏感的结构，其次它们都含有羧基；羟基一类的基团，方便传递电荷；还有一点是结构上看不出的，它们的结构其实很容易结晶，室温下都是固体哦，是不是哪里有点奇怪？这点就与maldi-tof的实际测试过程有关系了，这个我们放到下期讲。
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