基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析小分子化合物(2)

800700600500 1058.4(A) a.i.4003002001000500100015002000m/z(B) experimental

theoretical1056105910621065

图4 以CHCA为基质时（A）金属酞箐化合物2的质谱图以及

（B）实际与理论同位素分布的对比

使用CHCA和DHB作为基质，用MALDI-TOF MS对一系列金属酞箐化合物进行分析，所得质谱结果见表2。其中，三价金属酞箐化合物1-6，检测得到的分子量比理论计算值大。以化合物2为例，当以CHCA为基质时（其质谱图见图4 A），检测得到的质荷比（m/z）为1058.4，而理论值为869.3。用检测值减去理论计算值得到的值是189.1，相当于CHCA的分子量。经过计算发现，其余五个化合物也是这种情况。因此认为，化合物1-6在检测的过程中与CHCA的分子发生了加合作用，且二者比例是1:1。 用XMASS对化合物2与CHCA加合物 [M+CHCA]+ 的同位素进行模拟，与实验得到的同位素分布相比较（见

图4 B），二者吻合得很好。实际上化合物1-6是酞箐阳离子，带一个正电荷M+，当它与中性的CHCA分子结合后形成[M+CHCA]+ 带一个正电荷。而当以DHB为基质时，化合物1-6与DHB的分子发生了加合作用，二者的比例是1:1。从表2中，还可以看到，对于金属酞箐化合物7-11，包括二价金属酞箐和四价金属酞箐，检测得到的分子量与理论计算值相符。

基于以上的结果，可以大胆地设想：三价金属酞箐作为MALDI MS新基质分析小分子化合物，利用它与小分子的加合作用将小分子从低质量区域转移到高质量区域，就能解决MALDI-TOF MS无法分析赤霉素等小分子样品（<400Da）的难题。

2．4金属酞箐用作MALDI基质分析小分子的新策略

从理论上讲，金属酞箐分子（结构见图1所示）具有进一步和含氧等配位原子或含大π 键等分子形成络合物或加合物的潜力，它们能和小分子有机物等形成加合物，其质谱峰出现在1000Da以上的信号区域，如图5 所示。

图5 A表示MALDI-TOF MS正离子模式下分析柠檬酸，使用传统基质CHCA，只能在小于500Da的质量范围内产生杂乱的谱图，很难找到样品的分子离子峰，当使用铝酞箐AlPc基质，柠檬酸以加合物 [Al(pPc)(citric acid)]+ 的形式在较高的质量范围检测到，信号强，分辨率高。此外，还能观察到 [Al(pPc)]+，可作内标或参考，用于分子量的精确测定。AlPc基质可用于更多小分子样品的分析，见表3。

图 5 使用铝酞箐基质与CHCA基质的对比（A）在正离子模式下

分析柠檬酸（B）在负离子模式下分析硬脂酸

表 3 使用铝酞箐作基质时MALDI分析结果，使用正离子模式，分析物/基质摩

尔比为5:1

样品 HA 分子式 M[Al(pPc)?HA] [a] MHA[b] M’HA[c] 误差/ppm α-cyano-4-hydroxycinnmaic acid 2, 5-dihydroxy benzoic acid salicylic acid citric acid gibberellic acid 1,2,3,4-tetrahydro-9- acridano-ne C10H7NO3 1320.5295 189.0435 189.0426 5 C7H6O4 C7H6O3 C6H8O7 C19H22O6 1285.5131 1269.5170 1323.5132 1477.6291 154.0271 154.0266 138.0310 138.0317 192.0272 192.0270 346.1431 346.1416 3 -5 1 4 C13H13NO 1330.5847 199.0987 199.0997 -5 [a] M[Al(pPc)?HA] = mass of [Al(pPc)?HA]+.

[b] MHA = M[Al(pPc)?HA] - M[Al(pPc)] = M[Al(pPc)?HA] -1131.4860. [c] M’HA = theoretical mass of HA.

在负离子模式下(图5 B)，使用传统基质CHCA分析硬脂酸，能看到很强的与基质相关的离子：188.0 ([M-H]-)，399.1 ([2M-2H+Na]-)，但是，使用铝酞箐AlPc基质，硬脂酸以 [Al(pPc)(stearic acid - H)]- 离子的形式检测到。此时也能观察到[Al(pPc)]－，但是信号很弱。该方法能用于分析赤霉酸（GA3），还可以分析氨基酸、小肽、脂肪酸、黄酮等小分子样品，见表4

表 4 使用铝酞箐作基质时MALDI分析结果，使用负离子模式，分析物/基质摩尔比为5:1

样品 HA α-cyano-4-hydroxycinnmaic acid 2, 5-dihydroxy benzoic acid salicylic acid citric acid 分子式 C10H7NO3 C7H6O C7H6O3 C6H8O7 M[Al(pPc)?A] [a] 1319.5 1284.5 1268.5 1322.5 MHA[b] 189.0 154.0 138.0 192.0 M’HA[c] 189.0 154.0 138.0 192.0 Vitamin C Vitamin pp gibberellic acid cholic acid Phe Lys Cys Phe-Phe Asp-Phe luteolin quercetin palmitic acid stearic acid 样品 HA 4,4'-(3,6-diethynyl-9H-fluorene-9,9-diyl) diphenol 4-tert-butylphenol 2-methyl-1,3,4,10-trtrahydro-9(2H)-acridinone 1,2,3,4-tetrahydro-9-acridanone norharmane C6H8O6 C6H5NO2 C19H22O6 C24H40O5 C9H11NO2 C6H14N2O2 C3H7NO2S C18H20N2O3 C13H16N2O5 C15H10O6 C15H10O7 C16H32O2 C18H36O2 分子式 1306.5 1253.5 1476.6 1538.8 1295.6 1276.6 1251.5 1442.6 1410.6 1416.5 1432.5 1386.7 1414.8 M[Al(pPc)?A] [a] 176.0 123.0 346.1 408.3 165.1 146.1 121.0 312.1 280.1 286.0 302.0 256.2 284.3 MHA[b] 176.0 123.0 346.1 408.3 165.1 146.1 121.0 312.1 280.1 286.0 302.0 256.2 284.3 M’HA[c] C29H18O2 1528.6 398.1 398.1 C10H14O C14H15NO C13H13NO C11H8N2 1280.6 1343.6 1329.6 1298.6 150.1 213.1 199.1 168.1 150.1 213.1 199.1 168.1 [a] M[Al(pPc)?A] = mass of [Al(pPc)?A]-.

[b] MHA = M[Al(pPc)?A] - M[Al(pPc)] + MH = M[Al(pPc)?A] - 1131.5 + 1.0 = M[Al(pPc)?A] - 1130.5. [c] M’HA = theoretical mass of HA.

2. 5 样品分子量的计算

在新方法中，所看到的质谱峰不是样品本身的分子离子峰，而是加合物的峰,样品的分子量只要简单的计算就能得到。正离子模式下(图5 A), 样品的分子量

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