分析利器丨MALDI-TOF 高效表征小分子化合物的分子量
MALDI-TOF對小分子化合物分子量的快速確認
小分子通常指分子量小于1000 Da（尤其小于400 Da）的有機化合物，包括天然產物（生物體合成）及各類人工合成的有機小分子。質譜技術由于可以精確測量各類化合物的質量，被廣泛應用于小分子的分子量表征及結構鑒定工作。通常小分子分子量表征常用手段是LCMS，實則MALDI-TOF同樣可以用于小分子化合物的分子量確認，且具有更高的效率。
MALDI-TOF MS表征小分子分子量的方案特點：
1快！每天可分析數千個樣品
2直接上樣分析，無需樣品分離
3所需樣品量較少，單次上樣體積只需1 μL以內
4除可溶性樣品外，還能夠分析難溶性樣品
MALDI-TOF分析小分子的工作流程
小分子測試案例分享
01各類化合物（原料、物料、產品）分子量及雜質檢測
在藥品、化工品等產品生產過程中，對投入的原料、物料以及終產品進行分子量和雜質檢測，是生產質量控制的重要內容。下圖中，通過質譜信息可以直接了解寡核苷酸合成原料亞磷酰胺單體的分子量及雜質信息。
寡核苷酸合成原料亞磷酰胺單體質譜圖
02小分子有機合成反應跟蹤、產物確認
在有機合成中，鑒定反應產物和了解反應進程極其重要。MALDI-TOF MS可以快速測量化合物進行半定量反應跟蹤和產物確認。通過化合物單同位素峰的分布，還能輕松識別出溴和氯的存在與否。下圖中原料雙（氯甲基）苯的信號強度在反應18小時后降低，產物雙（溴甲基）苯在反應18小時后強度增加。
反應不同時間獲得的反應產物的質譜圖比較
03有機功能材料合成確認
有機功能材料包括有機光電材料、有機導電材料、有機磁性材料、有機催化材料等。MALDI-TOF MS可以快速進行有機功能材料的合成確認。下圖中，通過樣品同位素分布模式及質量數的實際檢測結果與理論值的比較，可以準確判斷產品合成是否成功。
半導體材料及有機發光二極管材料的質譜圖
04難溶性顏料分子量分析
顏料通常不溶于水和一般有機溶劑，常見的顏料包括無機顏料、偶氮顏料、鈦菁顏料等。由于顏料的難溶解性，不能使用傳統LCMS或GCMS方法進行分子量檢測，而MALDI-TOF MS由于不需要分離，分析時不受溶解性限制，可以檢測不溶性顏料的分子量，用于鑒別顏料種類或者顏料生產合成質控。
難溶性顏料鈦菁紅的質譜圖
結語
MALDI-TOF MS具有前處理簡單、能夠快速獲取從低分子量到高分子量各類樣品的分子量信息，無需分離、不受樣品溶解性限制等優點，為醫藥行業藥物發現、有機合成產物確認、化工領域顏料、乳化劑等各類化工產品分子量分析、有機功能材料的合成確認提供快速檢測手段。
撰稿人：頓俊玲
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