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Desorción láser suave

La desorción láser suave ( SLD ) es la desorción láser de moléculas grandes que produce ionización sin fragmentación. En el contexto de la formación de iones, "suave" significa la formación de iones sin romper enlaces químicos . La ionización "dura" es la formación de iones con la ruptura de enlaces y la formación de iones fragmentados.

Fondo

El término "desorción láser suave" no ha sido ampliamente utilizado por la comunidad de espectrometría de masas , que en la mayoría de los casos utiliza la desorción/ionización láser asistida por matriz (MALDI) para indicar la ionización por desorción láser suave que es asistida por un compuesto de matriz separado. El término desorción láser suave fue utilizado más notablemente por la Fundación Nobel en la información pública publicada junto con el Premio Nobel de Química de 2002. [1] Koichi Tanaka recibió 1/4 del premio por su uso de una mezcla de nanopartículas de cobalto y glicerol en lo que llamó el "método de ionización por desorción láser de metal ultrafino más matriz líquida". Con este enfoque, pudo demostrar la ionización suave de las proteínas. [2] La técnica MALDI fue demostrada (y el nombre acuñado) en 1985 por Michael Karas , Doris Bachmann y Franz Hillenkamp , ​​[3] pero la ionización de proteínas por MALDI no se informó hasta 1988, inmediatamente después de que se informaran los resultados de Tanaka.

Algunos han argumentado que Karas y Hillenkamp eran más merecedores del Premio Nobel que Tanaka porque su método de matriz cristalina es mucho más utilizado que la matriz líquida de Tanaka. [4] [5] En contra de este argumento está el hecho de que Tanaka fue el primero en utilizar un láser de nitrógeno de 337 nm mientras que Karas y Hillenkamp utilizaban un láser Nd:YAG de 266 nm . El enfoque MALDI "moderno" surgió varios años después de que se demostrara la primera desorción de proteínas mediante láser suave. [6] [7] [8]

El término desorción láser suave se utiliza ahora para referirse a MALDI así como a métodos "sin matriz" para la ionización por desorción láser con fragmentación mínima. [9]

Variantes

Grafito

El método de desorción/ionización láser asistida por superficie (SALDI) utiliza una matriz de partículas de grafito más líquido. [10] [11] Una matriz de grafito coloidal se ha denominado "GALDI" para desorción/ionización láser asistida por grafito coloidal. [12]

Superficies nanoestructuradas

El método de ionización por desorción sobre silicio (DIOS) consiste en la desorción/ionización por láser de una muestra depositada sobre una superficie porosa de silicio. [13] La espectrometría de masas con iniciador de nanoestructuras (NIMS) es una variante de DIOS que utiliza moléculas "iniciadoras" atrapadas en las nanoestructuras. [14] Aunque las nanoestructuras se forman normalmente mediante grabado, también se puede utilizar el grabado láser, por ejemplo, como en las matrices de microcolumnas de silicio inducidas por láser (LISMA) para el análisis de espectrometría de masas sin matriz. [15]

Nanocables

Un objetivo comercial NALDI

Los nanocables de silicio se desarrollaron inicialmente como una aplicación DIOS-MS. [16] Este enfoque se comercializó más tarde como desorción/ionización láser asistida por nanocables (NALDI) que utiliza un objetivo que consiste en nanocables hechos de óxidos o nitruros metálicos. [17] Los objetivos NALDI están disponibles en Bruker Daltonics (aunque se comercializan como objetivos "nanoestructurados" en lugar de "nanocables").

Desorción/ionización láser mejorada por superficie (SELDI)

La variante de desorción/ionización láser mejorada por superficie (SELDI) es similar a MALDI, pero utiliza un objetivo de afinidad bioquímica. [18] [19] La técnica conocida como desorción neta mejorada por superficie (SEND) [18] es una variante relacionada de MALDI en la que la matriz está unida covalentemente a la superficie del objetivo. La tecnología SELDI fue comercializada por Ciphergen Biosystems en 1997 como el sistema ProteinChip. Ahora es producida y comercializada por Bio-Rad Laboratories.

Otros métodos

La técnica conocida como desorción acústica inducida por láser (LIAD) es una geometría de transmisión LDI con un objetivo de película metálica. [20] [21]

Referencias

  1. ^ "El Premio Nobel de Química 2002". The Nobel Foundation. 9 de octubre de 2002. Consultado el 31 de enero de 2013 .
  2. ^ Tanaka, Koichi; Hiroaki Waki; Yutaka Ido; Satoshi Akita; Yoshikazu Yoshida; Tamio Yoshida; T. Matsuo (1988). "Análisis de proteínas y polímeros hasta m/z 100 000 mediante espectrometría de masas de tiempo de vuelo con ionización láser". Comunicaciones rápidas en espectrometría de masas . 2 (8): 151–153. Bibcode :1988RCMS....2..151T. doi :10.1002/rcm.1290020802.
  3. ^ Karas, M.; Bachmann, D.; Hillenkamp, ​​F. (1985). "Influencia de la longitud de onda en la espectrometría de masas por desorción láser ultravioleta de alta irradiancia de moléculas orgánicas". Anal. Chem. 57 (14): 2935–9. doi :10.1021/ac00291a042.
  4. ^ Spinney, Laura (11 de diciembre de 2002). «La controversia del Premio Nobel». The Scientist . Archivado desde el original el 17 de mayo de 2007. Consultado el 29 de agosto de 2007 .
  5. ^ "ABC News Online: La elección del Nobel de Química 2002 provoca protestas". BU Bridge . Boston University . Diciembre de 2002 . Consultado el 29 de agosto de 2007 .
  6. ^ Beavis RC, Chait BT (1989). "Espectrometría de masas con desorción láser asistida por matriz utilizando radiación de 355 nm". Rapid Commun. Mass Spectrom . 3 (12): 436–9. Bibcode :1989RCMS....3..436B. doi :10.1002/rcm.1290031208. PMID  2520224.
  7. ^ Beavis RC, Chait BT (1989). "Derivados del ácido cinámico como matrices para la espectrometría de masas de proteínas por desorción por láser ultravioleta". Rapid Commun. Mass Spectrom . 3 (12): 432–5. Bibcode :1989RCMS....3..432B. doi :10.1002/rcm.1290031207. PMID  2520223.
  8. ^ Strupat K, Karas M, Hillenkamp F; Karas; Hillenkamp (1991). "Ácido 2,5-dihidroxibenzoico: una nueva matriz para la espectrometría de masas por desorción-ionización láser". Int. J. Mass Spectrom. Ion Process . 72 (111): 89–102. Bibcode :1991IJMSI.111...89S. doi :10.1016/0168-1176(91)85050-V.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  9. ^ Vertes, Akos (2007). "Desorción por láser suave ionizante: Maldi, Dios y nanoestructuras". Ablación láser y sus aplicaciones . Springer Series in Optical Sciences. Vol. 129. págs. 505–528. doi :10.1007/978-0-387-30453-3_20. ISBN . 978-0-387-30452-6.
  10. ^ Sunner, J.; Dratz, E.; Chen, Y.-C. (1995). "Espectrometría de masas de tiempo de vuelo mediante desorción/ionización láser asistida por superficie de grafito de péptidos y proteínas a partir de soluciones líquidas". Anal. Chem . 67 (23): 4335–42. doi :10.1021/ac00119a021. PMID  8633776.
  11. ^ Dale, Michael J.; Knochenmuss, Richard; Zenobi, Renato (1996). "Matrices mixtas de grafito/líquido para espectrometría de masas de desorción/ionización láser". Química analítica . 68 (19): 3321–9. doi :10.1021/ac960558i. PMID  21619267.
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