“MALDI” VS “DESI” ，两种成像技术比一比

提起成像技术，多数人会脱口而出“MALDI” （基质辅助激光解吸技术，Matrix-Assisted Laser Desorption）。自从1997年诞生以来，MALDI已逐渐应用于各类化合物的检测，特别是大分子化合物的测定。近年来，该技术在临床方面的应用也是如火如荼。

另一种成像技术“DESI”（电喷雾解吸电离技术，Desorption electrospray ionization）自2004年由Cooks教授（帝国理工大学）课题组提出后，也吸引了越来越多的研究者使用，发表的论文也是逐年增多。

今天我们就一起来看下这两种成像技术的特点及实验结果对比。

MALDI成像特点

非常高的成像分辨率

需要样品前处理，基质的限制

在真空环境下

需要较多的培训

DESI成像特点

DESI成像特点

适度的分辨率

几乎无须样品前处理

在大气压环境下

易用

在沃特世高分辨质谱 SYNAPT G2-Si HDMS 仪器上，可以同时连接这两种成像系统。

▼

本期，我们将用同一台质谱仪上的DESI和MALDI分析多种药物化合物，比较两种电离方法的电离效率和检测限（LOD）。下面我们一起来看一下。

样品制备 

24药物（氨氯地平，阿托伐他汀，阿托品，阿伐麦布，阿奇霉素，西多福韦曲普坦、氟康唑、光辉霉素，奈非那韦，西地那非，链脲菌素、舒尼替尼，曲格列酮等）。

对于筛选实验，1、 10和100 ng的每种药物化合物被滴注到PROSOLI特氟隆玻片上。

对于组织样本实验中，每种药物的稀释系列为 0.4、1.2、3.7、11.1、33.3和100 纳克滴注猪肉或鸡的肝组织切片。

MALDI分析

筛选试验，使用两种基质：

α-氰基-4 -羟基肉桂酸（CHCA）和2,5 -二羟基苯甲酸（DHB）。在甲醇/水（50/50 V/V）和10 mg/mL DHB溶液中，在甲醇/水（50/50 V/V）中制备了5 mg/ml CHCA溶液。在1 μL的混合溶液中发现基质溶液和药物溶液混合1∶1。

组织样本实验，仅使用CHCA基质进行分析。在将药物溶液涂抹到组织上后，对两个样本制剂进行测试：

■ 在药物斑点上滴CHCA溶液。

■ 在药物斑点上喷射CHCA溶液，然后孵育15分钟含纸的培养皿中浸泡在甲醇/水（50/50 V / V）。

■ 使用CunSun（SunChurm，德国）雾化喷雾装置喷洒CHCA。

DESI分析

DESI成像实验不需要样品制备，因为解吸和电离是由带电的液滴(甲醇/水(95/5v/v))直接撞击到表面而引起的。

将0.5 μL的药物溶液涂布在聚砜-聚四氟乙烯玻片和组织切片上

质谱方法 

所有实验均在SYNAPT HDMS G2-Si 质谱仪上以正、负电离方式采集。

MALDI-MS

1.激光：Nd:YAG激光器（355 nm）

2.脉冲频率：1000 赫兹

3.空间分辨率：100 μm（横向）

4.扫描时间/像素0.5 秒

DESI-MS

1.流速：1.5 μL/min

2.毛细管电压：2.5～4 KV 

3.雾化气体：5 bar 

4.空间分辨率：100 μm（横向）

5.速度：200 μm /秒

6.扫描时间/像素0.5 秒

实验结果 

筛查实验结果

在24种药物中，检测出来23种，其中21种检测低至1 ng，11种使用MALDI和DESI均可同时检测1 ng。6种仅用MALDI检测，4种用 DESI 检测，表明两种电离技术的互补性。正离子模式下，MALDI对玻璃片上斑点的药物标准的检测水平（LOD）略好于DESI。

负离子模式下，与MALDI相比，DESI效果更好，灵敏度检测更低。

▼

组织样本实验结果

根据其分子量和电离效率从筛选试验中选出12个药物标准进行实验，其中两个化合物在 MALDI中电离较好，三个化合物在DESI中电离较好，七个化合物在MALDI和DESI中表现出类似的电离效率。相比起来，在组织样本中，DESI对药物检测更有效。

十二种药物均为阳性，其中九在组织中检测到0.4 或1.2 nG，灵敏度更高。

▼

结论 

■ 在同一台质谱仪上（SYNAPT G2-Si HDMS）用DESI和MALDI对24种化学性质广泛的药物化学物质进行分析，表明这两种电离技术有互补性。

■ MALDI法检测药物化合物时，当药物化合物斑点在玻片上或当基质溶液斑点滴在组织切片上的药物斑点时，检测效率稍高。

■ 然而，与将CHCA溶液喷洒到组织切片上的药物斑点相比，斑点在组织切片上的药物DESI分析显示出更好的灵敏度。

■ 从样品制备角度来看，DESI方法更简便，易实现。

如需了解更多成像技术的信息，欢迎您在文末留下您的信息（姓名+公司+联系方式+邮箱），我们将尽快与您联系！

相关阅读

☞ 当离子淌度技术遇上成像技术，生物样本上的火花您看到了么？

☞ 用DESI质谱成像技术进行植物激素可视化检测，你会了吗？

☞ 沃方案 | 如何运用DESI质谱成像技术分析人参中人参皂苷的空间分布