Maldi dall’inglese Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization, è una tecnica di ionizzazione soft usata in spettrometria di massa a partire dagli anni 1990. La ionizzazione della molecola da analizzare è indotta da un brevissimo (dell’ordine di ns) ma intenso impulso di luce laser ultravioletta.
La tecnica consiste nell’assorbire il campione su di una matrice, che può essere realizzata in vari materiali, specialmente organici (glicerolo, acido picolinico, acido succinico, acido caffeico ecc.), e una volta portata in soluzione viene successivamente bombardata con un fascio laser (spesso un laser ad azoto). La matrice deve possedere determinate caratteristiche chimico-fisiche, tra le quali: deve essere facilmente evaporabile ma tale evaporazione non deve essere significativa durante la preparazione del campione o prima dell’effettuazione delle misurazioni, deve avere un certo carattere acido in modo da fungere da fonte di protoni incoraggiando la ionizzazione dell’analita, possedere un forte assorbimento ottico nella regione UV tale che le permetta di assorbire la radiazione laser in modo efficiente, deve infine possedere gruppi polari ed essere idrosolubile.
Per essere efficace,la radiazione u. deve essere assorbita per cui il campione è cocristallizzato con una matrice solida che assorbe alla lunghezza d’onda (337nm) prodotto come detto prima da un laser di azoto.
L’impulso è concentrato su una superficie di pochi µm², e con un microscopio si può scegliere il punto esatto del cristallo su cui mandare l’impulso laser, questo impulso di laser è utilizzato per colpire il cristallo e causare la ionizzazione della molecola della matrice che poi a sua volta trasmettono la ionizzazione al campione. Il campione assorbe l’energia dell’impulso laser e la cede alla molecola, che viene così ionizzata e volatilizzata. Si formano ioni pseudomolecolari a singola carica positivi e negativi .Le molecole si caricano positivamente (nel caso di proteine) e passeranno allo stato gassoso,questo proccesso è chiamato desorbimento.
Grazie al fenomeno del desorbimento, il campione viene rilasciato in forma “clusterizzata”, ovvero complessato con la matrice. La matrice smorza gli effetti del fascio laser assicurando un’adeguata protezione all’analita che viene ionizzato e vaporizzato tramite l’energia in eccesso ceduta secondariamente dalla matrice stessa. Vengono così ottenuti ioni quasimolecolari generalmente a singola carica, come quelli creati dall’acquisizione o dalla perdita di un protone. Molto spesso la tecnica MALDI viene abbinata a spettrometri dotati di analizzatore a tempo di volo (Time of flight, TOF).
PROCESSO MALDI
Prima di tutto prendiamo il nostro polimero e lo dissolviamo in un solvente. Il solvente utilizzato dipende dal tipo di solvente che può dissolvere il polimero che si sta studiando è che deve assorbire la luce ultravioletta.. Una volta miscelato il tutto il campione viene posto in una camera a tenuta d’aria, sull’estremità della sonda campione . Con una pompa a vuoto risucchiamo tutta l’aria presente nella camera, o almeno quasi tutta. Mentre facciamo questo il solvente evapora e rimane uno strato del nostro composto UV assorbitore, contenente una piccola quantità di polimero. a questo punto dobbiamo colpire con il laser il nostro campione. Ricordare che il campione è carico di materiale che assorbe gli UV. Assorbe tutta l’energia attraverso le molecole del polimero. Il materiale matrice inoltre reagisce con i polimeri in modo da trasformare i polimeri in ioni con carica elettrica. Quando assorbono tutta quella energia alcune molecole polimeriche fanno una cosa che i polimeri non fanno quasi mai. Evaporano. Adesso i polimeri fluttuano nel loro stato gassoso. Alla fine della camera dove avviene l’evaporazione delle molecole del nostro polimero si hanno due elettrodi, un catodo positivo e un anodo negativo. A seconda del tipo di polimero e al tipo di matrice utilizzata i polimeri possono diventare anioni o cationi. Per questa spiegazione consideriamo i polimeri che formano cationi positivi. Quando vaporizziamo il nostro polimero, lo vaporizziamo proprio tra i due elettrodi. Quando il nostro polimero forma i cationi, posizioniamo il Adessoche i nostri polimeri fluttuano nel loro stato gassoso, è ora che io vi dica una cosa importante su questa camera. Alla fine della camera dove avviene l’evaporazione delle molecole del nostro polimero abbiamo messo due elettrodi, un catodo positivo e un anodo negativo. A seconda del tipo di polimero e al tipo di matrice utilizzata i polimeri possono diventare anioni o cationi. Per questa spiegazione consideriamo i polimeri che formano cationi positivi. Quando vaporizziamo il nostro polimero, lo vaporizziamo proprio tra i due elettrodi. Quando il nostro polimero forma i cationi, posizioniamo il catodo positivo proprio dietro il campione e l’anodo negativo davanti al campione naturalmente i polimeri con carica positiva si dirigeranno verso l’anodo, attratti dalla sua carica negativa. Si può utilizzare questa accelerazione per spingere le molecole di polimero verso il rivelatore nel misuratore posto nella parte finale della camera. La maggior parte delle volte, si ha una sola carica positiva su ogni molecola di polimero polimeri colpiranno il rivelatore, i più piccoli per primi, poi quelli più grandi. Colpiscono lo strumento in ordine di massa. Tutte le molecole polimeriche con lo stesso peso molecolare raggiungeranno il rivelatore nello stesso momento. La dimensione del picco è proporzionale al numero di molecole che colpiscono il misuratore nello stesso momento. Alla fine dell’esperimento otteniamo una serie di picchi
ALCUNI DISEGNI PER RENDERE L’IDEA
ionizzazione maldi
