マトリックス⽀援レーザー脱離イオン化法⾶⾏時間型質量分析計
Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass
Spectrometry (MALDI-TOF-MS)
基本原理 / Mechanism

株式会社島津製作所（SHIMADZU）AXIMA Performance
MALDI-TOF-MS

M: サンプル（Sample）
m: マトリックス（Matrix）
C: 正イオン（Cation）
A: 負イオン（Anion）

レーザー（Laser）

実用例 / Application Examples

レーザー照射直後のサンプル・マトリックス混合物

MALDIにおけるサンプルは多量のマトリックス（Matrix）と均一に混合された状態にあります。マトリックスは、紫外光である窒素レーザ光（波長＝337nm）を吸収し、熱エネルギーに変換します。この時、マトリックスのごく一部（図のAnalyteの最表面～100nm）が急速に（数nsec）加熱され、サンプルとともに気化されます。
The sample for MALDI is uniformly mixed in a large quantity ofmatrix. The matrix absorbs the ultraviolet light (nitrogen laser light,wavelength 337 nm) and converts it to heat energy. A small part of thematrix (down to 100 nm from the top outer surface of the Analyte inthe diagram) heats rapidly (in several nano seconds) and is vaporized,
together with the sample.

検出器（Detector）

サンプルス
ライド（Sampleslide）

M1

M1

速い（Fast）

M2

M2

M1

グラウンド（Ground）

Ø 質量範囲 / Mass rang
リ ニ ア モ ー ド/ Linear Mode : 1 ～ 500 kDa
リフレクトロンモード / Reflection mode : 1～80 kDaØ 測定精度 / Mass Resolution
リ ニ ア モ ー ド/LinearMode:200ppm
リフレクトロンモード / Reflection mode : 50 ppm
MS/MS : 150 ppm
Ø 感度 / Sensitivity
リニアモード / Linear Mode : 250 amol ［Fibrin peptide B］
リフレクトロンモード / Reflection Mode : 250 amol ［Fibrin peptide］
B
MS/MS : 2.5 fmol ［Fibrin peptide B］
Ø 高速液体クロマトグラフィー（HPLC ）および自動塗布装置（Nano-Spotter（AccuSpot HSM-1））により、サンプルの分離から質量分析までの自動測
定 が 可 能 。 / HPLC and automatic sample spotter (Nano Spotter(AccuSpot HSM-1)) enable to carry out automatic sample separation andMS analysis.

レーザー照射直前のサンプル・マトリックス混合物

ドリフト空間（Drift space）

Ø イオン化方式 / Ionization method : マトリックス支援レーザー脱離方式 / MALDIØ レ ー ザ ー 光 源 / Laser resource : N2 Laser（337nm）
Ø 質量分析計 / Mass spectrometer : リニア／リ
フレクトロン飛行時間型 / Time of Flight Mass
Spectrometry(TOF)（MS/MS分析、ヘリウムガスを用いた衝突誘起解
離 に よ る 測 定 が 可 能 / MS/MS analysis andCollision-induceddissociation (CID)
analysis are possible）

M1

M2

遅い（Slow）

基本仕様 / Specifications

M2+V0

上図に示されるように、様々の大きさの正イオンがサンプルスライド（Sample Slide）上で発生します。サンプルスライドとグラウンド（Ground）の間にはV0の電位差があるので、イオンは図の方向に引き出されます。引き出し後の各イオン速度vは、エネルギー保存の法則より求められます。ここで電位差V0は、どのイオンに対しても一定ですので、m/z値が小さい（軽い）イオンほど高速でドリフト空間（Drift Space）を飛行し、検出器（Detector）に到着します。このように、質量電荷比m/z値の違いでイオンの飛行時間が異なることを利用して質量分析を行う方法を「飛行時間型質量分析法」（TOF-MS）と呼びます。

Figure 1 MALDI-TOF/MS spectrum of hydrolyzates derived from Japanese
beech as treated by semi-flow hot-compressed water at 220 °C/10 MPa. The
filled circle (●) indicates xylo-oligosaccharide (Xn, n = 1, 2, …) associated withsome acetyl groups (Ac), while the filled triangle (▼) stands for xylooligosaccharide with one 4-O-methylglucuronic acid residue (MG) as well assome acetyl groups. All the peaks shown are of sodium adduct cations.

Charged ions of various sizes are generated on the sample slide, as
shown in the diagram. A potential difference V0 between the sample
slide and ground attracts the ions in the direction shown in the diagram.
The velocity of the attracted ions v is determined by the law ofconservation of energy. As the potential difference V0 is constant withrespect to all ions, ions with smaller m/z value (lighter ions) and more
highly charged ions move faster through the drift space until they reachthe detector. Consequently, the time of ion flight differs according to the
mass-to-charge ratio (m/z) value of the ion. The method of mass
spectrometry that exploits this phenomenon is called Time of Flight
Mass Spectrometry.
https://www.an.shimadzu.co.jp/ms/axima/princpl1.htm