MALDI-TOF应用中控制浓度和干燥的重要性

　　在生命科学研究领域，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)已成为一种生物分子定性和定量分析的常规技术。这种技术采用纳秒激光脉冲将具有紫外吸收的基质和生物分子的混合物激发。在操作过程中，先将很少的浓缩样品点到包有基质的靶上，然后将靶放在质谱中。在激光作用下，令操作者感兴趣的生物分子从基质表面解吸出来并电离。激光的部分能量可使生物分子离子化，而激光的绝大部分能量可被基质吸收，从而避免生物分子产生不必要的碎片。这些离子化的生物分子在电场中加速后进入飞行时间质谱的飞行管中。在飞行管中，不同分子根据质荷比进行分离，并在不同的时间内到达检测器。采用该方法能够使每种分子产生一个特定的信号，因此常被用于检测和表征相对分子质量范围为400~350000的生物分子，包括蛋白质、肽、寡糖和寡核苷酸，该方法的灵敏度很高。对痕量(10^-15~10^-18 mol)样品的检测误差范围为

　　0.1%~0.01%。虽然这种技术非常灵敏，但为了获得最佳结果还是应对样品进行浓缩。

　　采用该技术进行蛋白质鉴定具有很多优点，包括检测时间短(几分钟)、样品消耗量少(少于1pmol)，并且可以得到微观不均一性(如糖基化)和副产物等方面的信息。尽管分子生物学提供了很好的DNA分析手段，但在蛋白质分析方面还缺乏有效的方法。虽然基因组测序为预测基因产物提供了大量的信息，但是对识别大多数表达蛋白却没有用处。蛋白质组学是一个研究蛋白质性能的重要新兴领域，包括在表达水平、相互作用和转录后修饰等方面的研究。因此也被认为是蛋白质水平上的功能基因组学。序列已知的产烷生物和酵母中的蛋白质经胰蛋白酶酶解后，完全可以依赖MALDI-TOF MS的质量精度进行表征。最近，利用MALDI-TOF MS 对单核苷多态性的研究也取得了显著进展。

　　MALDI-TOF 适用于寡核苷酸、蛋白质、抗体和其他一些生物大分子的分析。然而，在没有发生样品热损伤和交叉污染的情况下很难将这些化合物浓缩。MALDI 点样器从放置样品的96 孔板中吸取纳升级样品，点到预先包被的靶上。取样点的位置和MALDI 运行顺序一致。

　　在微孔板中很难浓缩大量的生物大分子，但采用Genevac(Suffolk,U.K.)的离心蒸发技术可以很好地解决这一问题。蒸发器通过避免样品过分受热和板内交叉污染，可以显著改善MALDI-TOF 的分析结果。本文侧重于阐述在实际应用中如何保护样品。

　　离心蒸发并不是一种全新的技术，它在生命科学研究领域已应用了20 多年，但直到现在该技术仍然不够完善。随着大气压的降低，样品的沸点逐渐接近室温(或低于室温)。此时在高速旋转过程中，样品经沸腾(蒸发)保留在容器的底部。为了加快样品的干燥，可以对蒸发器的腔体加热。最近，一些生产厂家在系统中增加了红外灯用来加热，但在实际应用中可能会存在导致样品过热的问题。