基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析小分子化合物(3)

为：[M(Pc)?HA]+- [M(Pc)]+。在负离子模式下(图5 B)，样品以[M(Pc)?A]-形式出现，这时的样品分子量应该等于[M(Pc)?A]-- [M(Pc)]-+[H]。

2. 6 影响灵敏度的重要因素

在这种方法中，样品与基质的比例、 M(Pc)的取代基和中心离子以及样品pKa会影响加合物的形成，进而影响质谱信号强度。

基质与样品发生加合作用，因此二者的摩尔比范围比较窄，通常为10:1 - 1:10，当大于10:1的时候，正离子模式下金属酞箐化合物[MPc]+本身的峰强度太高，就很难检测到络合物的峰；当小于1:10的时候，大量的样品结晶会妨碍激光能量的有效吸收和目标络合物的解吸和电离。

图6 使用M(pPc)和M(aPc)做基质分析水杨酸和柠檬酸的结果比较，峰高使用

h/NP均一化（h: 测得的峰高，N: 累加次数，P: 激光强度）

酞箐环上的取代基也会影响质谱信号强度，从图6可以看到，芳香取代的金属酞箐M(pPc)比烷基取代的金属酞箐M(aPc)产生信号强。相对于取代基而言，酞箐的中心金属离子对质谱信号有更大的影响。Sn4+、Ti4+ 等高价金属离子或Zn2+、Mg2+等较低价金属离子，都不能产生理想的质谱信号，只有第三主族的Al3+、Ga3+ 、In3+等离子才能产生较好的加合物信号。从信号强度看（图6），它们的优选顺序是 Al3+ >> Ga3+ > In3+，这和它们形成络合物的能力相一致。因为Al、Ga、In的价电子结构分别为3s23p1、 3d104s24p1、4d105s25p1，轨道杂化以后可以形成3、4、6配位化合物。事实上，它们可能与酞箐环的四个配位氮原子形成了四面体配位结构，当与有配位能力的小分子样品相遇时，可能会全部或部分转变成八面体配位结构（图7 所示），从而出现了观测到的质谱峰。图7 A表示的是金属酞箐和样品分子之间可能发生的反应。图7 B表示的是八面体配位 [MPc?A?HA] 结构和最可能的离子化路线。

图 7 (A) 金属酞箐和样品分子之间可能发生的反应；(B) 八面体配位[MPc?A?HA]

最可能的离子化路线

200016001200(a)1268.5(A)a.i.80040001000(b)1280.6(d)1386.7(e)1414.8(c)1298.6110012001300m/z140015001600

1600(a) 1269.5(B)1200a.i.800[Al(pPc)]+ 1131.5(d) (b) 1281.61387.7(c) (e) 1299.61415.840001000110012001300m/z140015001600

图 8 混合物样品的MALDI谱图使用铝酞箐作基质(A)正离子模式下 (B)负离子模式下，各个峰对应：(a) 水杨酸 (pKa=2.97) (b) 4-叔丁基苯酚 (pKa=10.39) (c)

咔啉 (pKa=14.9) (d) 棕榈酸 (pKa=9.7) (e) 硬脂酸 (pKa=10.15) (f) 吲哚

(pKa=16.2, 未检测到)

除了基质本身，样品的pKa值也会影响质谱信号。检测了六种不同pKa的等摩尔的混合物，结果见图8，谱图没有吲哚的目标离子峰，说明它可能没有与基

质发生加合作用。从图中可以看到，目标信号随着样品酸性的增强（pKa值减小）而增强，这表明在基质－样品络合物形成中，静电作用很重要。

由于质谱信号强度受到上述很多因素的影响，新方法的灵敏度也会随基质与样品的不同而有所变化，使用铝酞箐基质Al(pPc)分析CHCA (pKa =1.2) 的检测限为17fmol。

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