MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization)
Le MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization, désorption/ionisation laser assistée par matrice) est une technique d'ionisation douce développée à la fin des années 1980 par Karas, Hillenkamp et, indépendamment, Tanaka (prix Nobel 2002). Elle permet de transférer en phase gazeuse des ions de biomolécules fragiles (peptides, protéines, oligonucléotides, polysaccharides, polymères) sans les fragmenter, ouvrant la voie à leur analyse par spectrométrie de masse.
Le principe repose sur la co-cristallisation de l'analyte avec un large excès d'une matrice organique absorbante. Un pulse laser UV (typiquement 337 nm N₂ ou 355 nm Nd:YAG) est focalisé sur le dépôt cristallin. La matrice absorbe l'énergie laser, s'évapore violemment, entraîne et ionise l'analyte en minimisant la fragmentation. Les ions ainsi produits, majoritairement mono-chargés pour les peptides, sont ensuite accélérés et analysés.
L'instrumentation standard couple le MALDI à un analyseur TOF (Time-of-Flight, temps de vol) : les ions accélérés par un champ électrique traversent un tube de vol sous vide, et leur temps d'arrivée sur un détecteur est proportionnel à la racine carrée de leur rapport m/z. La résolution (capacité à distinguer deux masses proches) atteint 10 000 à 50 000 en mode réflectron, et la précision de masse descend à 5-10 ppm avec calibration interne, 50-100 ppm en externe.
Les matrices les plus utilisées sont l'acide α-cyano-4-hydroxycinnamique (CHCA) pour les peptides jusqu'à 10 kDa, l'acide 2,5-dihydroxybenzoïque (DHB) pour les peptides et glycopeptides, l'acide sinapinique (SA) pour les protéines entières, et le dithranol ou HABA pour les polymères. Le choix de matrice et le protocole de dépôt (dried droplet, thin layer, sandwich) influencent fortement la qualité du spectre.
Les applications couvrent le contrôle qualité des peptides de synthèse (vérification de la masse moléculaire théorique), le peptide mapping après digestion protéolytique (empreintes peptidiques tryptiques), la protéomique top-down et bottom-up, l'imagerie tissulaire MALDI (cartes de distribution spatiale des biomolécules sur coupes fines), et la caractérisation de modifications post-traductionnelles.
Les forces du MALDI : haute tolérance aux sels et contaminants (supérieure à l'ESI), préparation d'échantillon rapide, spectres simples à mono-charge facilitant l'interprétation, miniaturisation possible en pochoirs MALDI-plate. Les limites : résolution temporelle moins bonne qu'en LC-MS couplé, quantification absolue difficile, matrice qui peut masquer les ions de faible masse (< 500 Da) et suppression ionique dans les mélanges complexes.