(1) 二氧化鈦薄膜做為基質的可行性
本實驗主要的研究目的，是嘗試以溶膠凝膠法合成的二氧化鈦薄膜
做為MALDI的基質，而當做MALDI基質的基本要素之一，是需要在
MALDI所使用的雷射波長（一般為337 nm）具有一定的吸收率。圖6
為TiO2溶液以旋轉塗佈機在蓋玻片上製成薄膜之UV 吸收光譜圖，在波 長337 nm有些微的吸收，由此UV 吸收的結果可推測TiO2-sol-gel可當 做輔助樣品脫附游離的基質。圖7是以bradykinin (MW=1060) 為分析 物，利用此合成之TiO2-sol-gel薄膜為基材所得到的MALDI質譜圖，可 以觀察到除了有Bradykinin加一個氫質子 (MH+) 的假分子離子訊號 外，其鈉、鉀離子的加成物訊號也分別出現在m/z=1083 (MNa+) 及
1099 (MK+)，鈉、鉀離子的加成物訊號常出現在正離子操作模式，這比
一般在傳統MALDI中所看到的訊號強度高。由於本實驗合成過程中所使 用的容器為低鉀含量的硼玻璃，而為了瞭解鈉、鉀離子的可能來源，我 們嘗試以PP 材質的容器合成二氧化鈦溶膠凝膠材料，並以Bradykinin為 分析物進行MALDI分析，但是仍然可以觀察到強度甚高的鈉、鉀離子的 加成物訊號，如圖8所示，推測可能是在實驗的藥品中存在大量的鈉、
鉀離子所致。以同樣的方法我們也可以觀察到Insulin (MW=5733) 帶上 一個氫離子之假分子離子訊號，只是離子峰解析度很差，可能是因為大 量鈉、鉀加成物存在無法解析開而導致，若以Reflectron模式操作則可以 得到解析度較好的MALDI質譜圖，如圖 9、10所示。目前以二氧化鈦溶
膠凝膠薄膜為基質可以觀察到分析物的質量上限大約為8.5 kDa左右，
如圖11為分析物 Ubiquitin (MW=8564) 的 MALDI質譜圖。
200 300 400 500 600
600 800 1000 1200 1400
0
0
600 800 1000 1200 1400
Abundance
4000 5000 6000 7000 8000
0
4000 5000 6000 7000 8000 0
200 400 600
Abundance
m / z insulin
Laser atten.=52
圖10、以TiO2-sol-gel為輔助 Insulin (3000 ppm, 0.2 μl) 脫附游離基材在 Reflectron模式下操作所得的 MALDI質譜圖
7000 8000 9000 10000
0 100 200 300 400
ubiquitin
Abundance
m / z
Laser atten.=0
圖11、以TiO2-sol-gel 為輔助Ubiquitin (1000 ppm, 0.2 μl) 脫附游離基材 MALDI
(2) 二氧化鈦薄膜的特性
在分子量＜500 Da的 TiO2-sol-gel SGALDI圖譜中，我們可以發現 有許多二氧化鈦薄膜所貢獻的基質訊號，如m/z=64, 81, 144, 161, 224, 241, 304, 384, 464依序相對應於TiO+, TiO2H+, Ti2O3+, Ti2O4H+, Ti3O5+, Ti3O6H+, Ti4O7+, Ti5O9+, Ti6O11+，顯示二氧化鈦薄膜在吸收雷射能量後其 本身十分容易產生斷裂，因此可以在圖譜中觀察到二氧化鈦相關叢集
(cluster) 離子的訊號，如圖12 所示，顯示二氧化鈦薄膜為MALDI基材
在質譜的低質量範圍有嚴重的基質干擾。
(3) 以二氧化鈦薄膜為乘載MALDI樣品的基材在MALDI的偵測極限 根據以上的實驗結果，不含傳統有機酸基質的TiO2製成之溶膠凝膠 薄膜可以直接做為乘載MALDI樣品的基質以進行脫附游離，不需考慮基 質與樣品之間的互溶性及共結晶性質所造成的不均勻問題，且其質量上 限目前可偵測到8.5 kDa左右。而本實驗所合成的二氧化鈦薄膜為輔助 MALDI分析之基材在MALDI之偵測極限約為 Bradykinin—190 fmol， Insulin—340 fmol，Ubiquitin—11.6 pmol，詳見圖13~15 為目前以TiO2-
sol-gel薄膜為基材在MALDI分析中所得之可偵測極限圖。
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Laser atten.=45
圖12、以TiO2薄膜為輔助 MALDI分析在MALDI質譜圖中之背景圖
800 1000 1200
0
4000 5000 6000 7000 8000 0
50 100
Abundance
m / z insulin
Laser atten.=15
圖14、以TiO2-sol-gel為輔助 Insulin (340 fmol) 脫附游離基材的MALDI 質譜圖
7000 8000 9000 10000
0 100 200 300
ubiquitin
Abundance
m / z
Laser atten.=0
圖15、以TiO2-sol-gel為輔助 Ubiquitin (11.6 pmol) 脫附游離基材的
MALDI質譜圖