凝胶dhb杂化薄膜作为基质在激光解吸离子化质谱中的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光解析离子化质谱，具体地说是凝胶DHB杂化薄膜作为基质在激光解析离子化质谱分析中的应用。
【背景技术】
[0002]基质辅助激光解析飞行时间质谱是近年来发展起来的一种软电离新型有机质谱，通过引入基质分子，使待测分子不产生碎片，解决了非挥发性和热不稳定性生物大分子解析离子化的问题，目前已成为检测和鉴定多肽、蛋白质、多糖、核苷酸、糖蛋白、高聚物以及多种合成聚合物的强有力工具，也是分析难挥发的有机物质的重要手段之一。原理是:当用一定强度的激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜，基质从激光中吸收能量，基质-样品之间发生电荷转移使得样品分子电离，电离的样品在电场作用下加速飞过飞行管道，根据到达检测器的飞行时间不同而被检测，即测定离子的质量电荷之比与离子的飞行时间成正比来检测离子。激光解析离子化质谱的中心技术就是依据样品的质荷比(m/z)的不同来进行检测，并测得样品分子的分子量。
[0003]根据基质辅助激光解析飞行时间质谱的原理，它具有灵敏度高、准确度高、分辨率高、图谱简明、质量范围广及速度快等特点，在操作上制样简便、可微量化、大规模、并行化和高度自动化处理待检生物样品，而且在测定生物大分子和合成高聚物应用方面有特殊的优越性。如应用基质辅助激光解析飞行时间质谱测定蛋白质酶解的肽质量指纹图谱(PMF)、源后裂解(PSD)碎片离子图谱、并结合质谱网络数据库检索，可获得多肽、蛋白质的序列。应用基质辅助激光解析飞行时间质谱对基因组单核苷酸多态性(SNPs)进行分析检测，可区分和鉴别相对分子质量达7，000左右(含20多个碱基)、仅存在I个碱基差别的不同DNA。特别值得指出的是，基质辅助激光解析飞行时间质谱技术已成为生命科学领域蛋白质组研究中必不可缺的重要关键技术之一。
[0004]目前已开发的适用于生物大分子或聚合物的基质种类繁多，但很少被用于低分子量化合物(< 700Da)的基质辅助激光解析电离质谱分析中，主要原因在于:在低分子量区，基质不仅会对样品的解析产生干扰，而且基质电离产生大量的分子离子峰、碱金属加和峰、碎片峰和基质簇峰。这些峰与样品峰重叠，使分析物的解析变得非常复杂，特别是对未知物的分析，很难确定一个峰是来源于基质还是分析物。以常用基质α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA，分子量为189)为例，其正离子模式除了出现190([M+H]+)，212([M+Na]+)，379 ([2M+H]+)，568 ([3M+H]+)等分子离子峰之外，还出现 164 ([MH-CN]+)，172 ([MH-H2O]+)，335([2M+H-C02]+)等碎片峰。这些峰的出现使小分子化合物的质谱分析以及未知物的探测变得非常困难。除此之外，一些小分子化合物由于极性低，故传统基质对其离子化的效果不佳，这些因素都制约着激光解析离子化质谱技术在小分子分析上应用。
[0005]综上所述，开发在解析电离时中不产生大量的分子离子峰、碱金属加和峰、碎片峰和基质簇峰，不干扰低分子量样品峰，完全可以用于测试小分子量的基质是目前质谱技术研究发展的当务之急。
【发明内容】
[0006]为了解决本领域的上述问题，作出了本发明。
[0007]本发明的目的在于提出是一种新的激光解析离子化质谱分析的基质。
[0008]应用凝胶DHB杂化薄膜作为基质，为氨基酸、小分子有机物、多肽等低分子量化合物等低分子量化合物提供了一个通用、高效、快速的检测方法。
[0009]应用凝胶DHB杂化薄膜作为新的激光解析离子化质谱分析的基质，其能够在解析电离时中不产生大量的分子离子峰、碱金属加和峰、碎片峰和基质簇峰，不干扰低分子量样品峰，能够准确测试小分子量化学物。
[0010]本发明提供的应用凝胶DHB杂化薄膜作为新的激光解析离子化质谱分析的基质包括以下步骤:
[0011]硅氧烷凝胶是硅氧烷骨架形成的聚合结构，具有独特的光学和电学性质。本发明采用溶胶-凝胶法将硅氧烷凝胶与DHB (2，4- 二羟二苯甲酮，分子量214.22)杂化形成薄膜，将凝胶DHB杂化薄膜作为激光解析电离的基质。
[0012]具体步骤为:将硅氧烷凝胶Ig稀释在Iml的30 %乙腈溶剂中，将1mgDHB粉末加入溶液，震荡-离心混匀后加入0.5 μ I三氟乙酸(TFA)，形成凝胶DHB杂化薄膜基液。以基质辅助激光解析飞行时间质谱常用钢靶作为基板，先将去离子水用滴管滴于钢靶上，用无尘纸抹开使其基本均匀，后将制备完备的凝胶DHB杂化薄膜基液涂抹在待测试样品钢靶的靶位上，(因钢靶上有一层水膜，凝胶薄膜基液会更加均匀)，完成后室温干燥(如室内潮湿，也可以电吹风辅助吹干)，待干燥后，放入电烘箱中40°烘烤5分钟以便凝胶固化。将待测试的样品(氨基酸、小分子有机物、多肽等低分子量化合物等)直接点于凝胶薄膜表面，室温待样品干燥后，将测试靶放入基质辅助激光解析飞行时间质谱后进行测试。
[0013]所述酸性催化剂为常规酸性催化剂，优选为Si02-A1203、A1203_B203、H2S04/Si02中的一种或二种以上。
[0014]所述碱性催化剂为常规碱性催化剂，优选为NaTaO3、NaT13Xa (OH) 2中的一种或二种以上。
[0015]本发明有益效果
[0016]1.应用凝胶DHB杂化薄膜作为基质，能够在解析电离时中不产生大量的分子离子峰、碱金属加和峰、碎片峰和基质簇峰，不干扰低分子量样品峰，能够准确测试小分子量化学物；
[0017]2.应用凝胶DHB杂化薄膜作为基质，为氨基酸、小分子有机物、多肽等低分子量化合物等低分子量化合物提供了一个通用、高效、快速的检测方法；
[0018]3.应用凝胶DHB杂化薄膜作为基质，推动了激光解吸离子化飞行时间质谱技术对低分子量化合物分析的发展；
[0019]4.应用凝胶DHB杂化薄膜作为基质，为硅氧烷凝胶的应用找到了一个新的领域。
【附图说明】
[0020]测试用质谱仪参数指标:质谱仪名称:基质辅助激光解析飞行时间质谱仪；公司:AB SCIEX ;型号:5800 ;最小信噪比(Min S/N):100 ;质量公差(Mass Tolerance):+/-0.5m/z ;最大偏离值误差(Max Qutlier Error):5ppm ；
[0021]质谱测试条件:激光强度:3500 ;激光扫描采集次数:1000次(一张谱图为激光扫描1000次采集出来)。
[0022]图1为基质辅助激光解析飞行时间质谱检测DHB(2，4-二羟二苯甲酮，分子量214.22)的质谱图(测试条件为激光强度3500 ;扫描次数1000)
[0023]图2为基质辅助激光解析飞行时间质谱检测凝胶DHB杂化薄膜的质谱图(测试条件为激光强度3500 ;扫描次数1000)
[0024]图3为基质辅助激光解析飞行时间质谱检测以DHB为测试基质检测标准品C12H24N6Cl2 (VAZ044，偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐，分子量323.27)的质谱图(测试条件为激光强度3500 ;扫描次数1000)
[0025]图4为基质辅助激光解析飞行时间质谱检测以常规基质α -氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA，分