CN106841373B - 亚微米氧化碳球作为基质在maldi-ms中的应用 - Google Patents
亚微米氧化碳球作为基质在maldi-ms中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106841373B CN106841373B CN201510888691.8A CN201510888691A CN106841373B CN 106841373 B CN106841373 B CN 106841373B CN 201510888691 A CN201510888691 A CN 201510888691A CN 106841373 B CN106841373 B CN 106841373B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- matrix
- maldi
- carbon
- carbon oxide
- spheres
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 90
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 80
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 74
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000003795 desorption Methods 0.000 title 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims abstract description 7
- -1 lipid compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001906 matrix-assisted laser desorption--ionisation mass spectrometry Methods 0.000 claims abstract 6
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 claims abstract 2
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 claims abstract 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 19
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 19
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 19
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 15
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 claims description 8
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 8
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 6
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000005556 hormone Substances 0.000 claims description 5
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 claims description 4
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 claims description 4
- IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N ethanol;hydrate Chemical compound O.CCO IDGUHHHQCWSQLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 4
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N benzo-alpha-pyrone Natural products C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000001671 coumarin Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000004775 coumarins Chemical class 0.000 claims description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 3
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 claims description 3
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002778 food additive Substances 0.000 claims description 3
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims 3
- AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N Doxorubicin Chemical compound O([C@H]1C[C@@](O)(CC=2C(O)=C3C(=O)C=4C=CC=C(C=4C(=O)C3=C(O)C=21)OC)C(=O)CO)[C@H]1C[C@H](N)[C@H](O)[C@H](C)O1 AOJJSUZBOXZQNB-TZSSRYMLSA-N 0.000 claims 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 claims 2
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- FTLYMKDSHNWQKD-UHFFFAOYSA-N (2,4,5-trichlorophenyl)boronic acid Chemical compound OB(O)C1=CC(Cl)=C(Cl)C=C1Cl FTLYMKDSHNWQKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 claims 1
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CQOQDQWUFQDJMK-SSTWWWIQSA-N 2-methoxy-17beta-estradiol Chemical compound C([C@@H]12)C[C@]3(C)[C@@H](O)CC[C@H]3[C@@H]1CCC1=C2C=C(OC)C(O)=C1 CQOQDQWUFQDJMK-SSTWWWIQSA-N 0.000 claims 1
- IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 2-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O IQUPABOKLQSFBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- CJIJXIFQYOPWTF-UHFFFAOYSA-N 7-hydroxycoumarin Natural products O1C(=O)C=CC2=CC(O)=CC=C21 CJIJXIFQYOPWTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KWNHWLBNDYLDEC-UHFFFAOYSA-N 7-prop-2-enoxychromen-2-one Chemical compound C1=CC(=O)OC2=CC(OCC=C)=CC=C21 KWNHWLBNDYLDEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KLWPJMFMVPTNCC-UHFFFAOYSA-N Camptothecin Natural products CCC1(O)C(=O)OCC2=C1C=C3C4Nc5ccccc5C=C4CN3C2=O KLWPJMFMVPTNCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- UDIPTWFVPPPURJ-UHFFFAOYSA-M Cyclamate Chemical group [Na+].[O-]S(=O)(=O)NC1CCCCC1 UDIPTWFVPPPURJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N D-Fructose Natural products OC[C@H]1OC(O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N 0.000 claims 1
- 125000000214 D-xylosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO1)* 0.000 claims 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 claims 1
- YXOLAZRVSSWPPT-UHFFFAOYSA-N Morin Chemical compound OC1=CC(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C=C(O)C=C2O1 YXOLAZRVSSWPPT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229930012538 Paclitaxel Natural products 0.000 claims 1
- RXUWDKBZZLIASQ-UHFFFAOYSA-N Puerarin Natural products OCC1OC(Oc2c(O)cc(O)c3C(=O)C(=COc23)c4ccc(O)cc4)C(O)C(O)C1O RXUWDKBZZLIASQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 claims 1
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 claims 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 claims 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims 1
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 claims 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940009456 adriamycin Drugs 0.000 claims 1
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 claims 1
- LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N amoxicillin Chemical group C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-NJBDSQKTSA-N 0.000 claims 1
- 229960003022 amoxicillin Drugs 0.000 claims 1
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 claims 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YBHILYKTIRIUTE-UHFFFAOYSA-N berberine Chemical compound C1=C2CC[N+]3=CC4=C(OC)C(OC)=CC=C4C=C3C2=CC2=C1OCO2 YBHILYKTIRIUTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940093265 berberine Drugs 0.000 claims 1
- QISXPYZVZJBNDM-UHFFFAOYSA-N berberine Natural products COc1ccc2C=C3N(Cc2c1OC)C=Cc4cc5OCOc5cc34 QISXPYZVZJBNDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 claims 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 claims 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 claims 1
- VSJKWCGYPAHWDS-FQEVSTJZSA-N camptothecin Chemical compound C1=CC=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)[C@]5(O)CC)C4=NC2=C1 VSJKWCGYPAHWDS-FQEVSTJZSA-N 0.000 claims 1
- 229940127093 camptothecin Drugs 0.000 claims 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims 1
- QYIYFLOTGYLRGG-GPCCPHFNSA-N cefaclor Chemical compound C1([C@H](C(=O)N[C@@H]2C(N3C(=C(Cl)CS[C@@H]32)C(O)=O)=O)N)=CC=CC=C1 QYIYFLOTGYLRGG-GPCCPHFNSA-N 0.000 claims 1
- 229960005361 cefaclor Drugs 0.000 claims 1
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims 1
- STJMRWALKKWQGH-UHFFFAOYSA-N clenbuterol Chemical compound CC(C)(C)NCC(O)C1=CC(Cl)=C(N)C(Cl)=C1 STJMRWALKKWQGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960001117 clenbuterol Drugs 0.000 claims 1
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 claims 1
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 claims 1
- 239000000625 cyclamic acid and its Na and Ca salt Substances 0.000 claims 1
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VSJKWCGYPAHWDS-UHFFFAOYSA-N dl-camptothecin Natural products C1=CC=C2C=C(CN3C4=CC5=C(C3=O)COC(=O)C5(O)CC)C4=NC2=C1 VSJKWCGYPAHWDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ZWAOHEXOSAUJHY-ZIYNGMLESA-N doxifluridine Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1N1C(=O)NC(=O)C(F)=C1 ZWAOHEXOSAUJHY-ZIYNGMLESA-N 0.000 claims 1
- 230000036267 drug metabolism Effects 0.000 claims 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims 1
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 claims 1
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 claims 1
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 claims 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 claims 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 claims 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 claims 1
- 235000007708 morin Nutrition 0.000 claims 1
- UXOUKMQIEVGVLY-UHFFFAOYSA-N morin Natural products OC1=CC(O)=CC(C2=C(C(=O)C3=C(O)C=C(O)C=C3O2)O)=C1 UXOUKMQIEVGVLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims 1
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims 1
- LSQZJLSUYDQPKJ-UHFFFAOYSA-N p-Hydroxyampicillin Natural products O=C1N2C(C(O)=O)C(C)(C)SC2C1NC(=O)C(N)C1=CC=C(O)C=C1 LSQZJLSUYDQPKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229960001592 paclitaxel Drugs 0.000 claims 1
- HKEAFJYKMMKDOR-VPRICQMDSA-N puerarin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1C1=C(O)C=CC(C2=O)=C1OC=C2C1=CC=C(O)C=C1 HKEAFJYKMMKDOR-VPRICQMDSA-N 0.000 claims 1
- 238000012372 quality testing Methods 0.000 claims 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 claims 1
- 229940085605 saccharin sodium Drugs 0.000 claims 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 claims 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims 1
- 229960001462 sodium cyclamate Drugs 0.000 claims 1
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 claims 1
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 claims 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims 1
- RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N taxol Chemical compound O([C@@H]1[C@@]2(C[C@@H](C(C)=C(C2(C)C)[C@H](C([C@]2(C)[C@@H](O)C[C@H]3OC[C@]3([C@H]21)OC(C)=O)=O)OC(=O)C)OC(=O)[C@H](O)[C@@H](NC(=O)C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)O)C(=O)C1=CC=CC=C1 RCINICONZNJXQF-MZXODVADSA-N 0.000 claims 1
- ORHBXUUXSCNDEV-UHFFFAOYSA-N umbelliferone Chemical compound C1=CC(=O)OC2=CC(O)=CC=C21 ORHBXUUXSCNDEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 claims 1
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 abstract description 18
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 238000000816 matrix-assisted laser desorption--ionisation Methods 0.000 abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 12
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 28
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 16
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 15
- 238000001698 laser desorption ionisation Methods 0.000 description 8
- AFVLVVWMAFSXCK-UHFFFAOYSA-N α-cyano-4-hydroxycinnamic acid Chemical compound OC(=O)C(C#N)=CC1=CC=C(O)C=C1 AFVLVVWMAFSXCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- PCMORTLOPMLEFB-ONEGZZNKSA-N sinapic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC(OC)=C1O PCMORTLOPMLEFB-ONEGZZNKSA-N 0.000 description 4
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- WXTMDXOMEHJXQO-UHFFFAOYSA-N 2,5-dihydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=CC=C1O WXTMDXOMEHJXQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000003113 dilution method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002777 nucleoside Substances 0.000 description 2
- 125000003835 nucleoside group Chemical group 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- PCMORTLOPMLEFB-UHFFFAOYSA-N sinapinic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC(OC)=C1O PCMORTLOPMLEFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- SVNCRRZKBNSMIV-UHFFFAOYSA-N 3-Aminoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N)=CN=C21 SVNCRRZKBNSMIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BKHJHGONWLDYCV-UHFFFAOYSA-N [C]=O.[C] Chemical compound [C]=O.[C] BKHJHGONWLDYCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000005010 aminoquinolines Chemical class 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229930182478 glucoside Natural products 0.000 description 1
- 150000008131 glucosides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010206 sensitivity analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001269 time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/62—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
- G01N27/64—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using wave or particle radiation to ionise a gas, e.g. in an ionisation chamber
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
本发明涉及MALDI的基质材料,具体地说是亚微米氧化碳球用作基质在MALDI‑MS中的应用。本发明使用亚微米氧化碳球作为MALDI‑MS基质,解决了传统有机基质使用时的基质干扰缺陷,可快速、高效地实现氨基酸、脂类化合物、多肽、寡糖、药物等各种分子量小于1000Dalton化合物的准确分析。本发明涉及的亚微米氧化碳球基质制备方法简单可控,形貌规整,尺寸均匀,成本低廉、水溶性好,克服了碳纳米管、石墨烯等碳基材料作为MALDI基质的尺度控制难而影响质谱检测稳定的问题,是辅助MALDI‑MS实现对低分子量区域化合物高灵敏度、高通量分析的优选基质。
Description
技术领域
本发明涉及激光解吸离子化质谱检测的辅助基质材料,具体地说是亚微米氧化碳球作为基质在激光解吸离子化质谱(MALDI-MS)中的应用。
背景技术
自1988年Tanaka和Hillenkamp各自提出采用基质辅助激光解吸离子化(MALDI)技术,这一技术与飞行时间质谱(MALDI-MS)联用,已成为基因、蛋白组学等生命科学研究中的重要工具。(Rapid Commun Mass Sp 1988,2(8),151-153;Nature 2003,422(6928),198-207)
在MALDI-MS技术中,基质起着吸收及传递激光能量、使样品离子化的作用。MALDI-MS技术中常用的基质都是小分子有机化合物,如α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、2,5-二羟基苯甲酸(DHB)、芥子酸(SA)、3-氨基喹啉(3-AQ)等。但是常规有机基质的引入在低分子量范围内(〈500Da)带来大量基质峰,产生严重的背景干扰,限制了该方法在小分子分析中的应用。
近年来,研究者提出使用无机材料(如表面修饰的硅、碳基材料等)作为基质,克服传统有机基质带来的背景干扰。(Nature 1999,399(6733),243-246;Anal Chem 2003,75(22),6191-6195)然而,早期的石墨、碳纳米管通常水溶性差,作为基质在金属靶上分布不均匀,严重影响信号重复性;而且碳纳米管作为基质时形成的基质层较疏松,激光辐射时容易飞离靶板,污染离子源。邹汉法和邓春晖等人先后提出对碳纳米管进行强酸氧化处理或者多巴胺后修饰得到水溶性碳纳米管。改善碳纳米管作为基质的弊端。(J Am Soc MassSpectr 2005,16(6),883-8922005,16(6),883-892;ACS Appl Mater Inter 2013,5(16),7770-6)张静等人对石墨烯进行改性,克服了石墨烯自身作为基质时易发生聚合的缺陷,也可实现对小分子化合物的检测。(张静.一种具有选择性的用于小分子MALDI-TOF MS检测的基质及其应用[P].中国专利:103776892A,2014-05-07)
然而,碳纳米管或石墨烯等碳材料的尺度控制较难,开发改性的水溶性碳基材料作为基质制备工艺复杂,成本高,难为MALDI-MS提供尺寸稳定的基质材料,影响质谱检测的稳定性和可重复性,限制了碳基纳米材料作为基质的MALDI-MS应用的适用性。为了弥补已报道碳基材料作为基质在MALDI-MS应用的局限性,本发明提供了一种亚微米级(sub-micrometer)氧化碳球为激光解吸离子化辅助基质的MALDI-MS应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将亚微米氧化碳球用于MALDI-MS的激光解吸离子化辅助基质的应用。提供的亚微米氧化碳球制备方法简单可控,形貌规整, 尺寸均匀,成本低廉、水溶性好,此亚微米氧化碳球作为MALDI基质可避免使用传统有机基质检测小分子化合物的基质干扰问题,也使得碳基材料作为激光解吸离子化辅助基质时质谱检测的可操作性强、重复性好,实现了MALDI-MS对小分子化合物的高通量、高灵敏分析。
本发明的目的通过如下技术方案实施:
提供一种将亚微米氧化碳球用于MALDI-MS的激光解吸离子化辅助基质的应用。其特征在于:具体应用过程如下,
1)称取亚微米氧化碳球10mg,加入5-20mL乙醇水溶剂,乙醇与水的体积比为1:5~5:1,超声分散均匀,制得亚微米氧化碳球基质溶液;
2)取样品溶液点于不锈钢靶表面,自然干燥形成均匀样品层;
3)取亚微米氧化碳球基质溶液点于不锈钢靶表面样品层上,自然干燥后,进行激光解吸离子化MALDI-MS质谱分析。
所述亚微米氧化碳球为直径70-1000nm之间的规整圆球形氧化碳材料,可按如下改进后方法制备获得,(Angewandte Chemie 2011,50(26),5947-51;Journal ofMaterials Chemistry 2012,22(25),12636)
(1)向30~50mL醇水溶剂(V乙醇:V水=1:1~1:2)中加入阳离子表面活性剂CTAB(0~0.928g)和嵌段醚聚合物F127(0~0.96g),室温磁力搅拌20min得透明溶液。
(2)向步骤(1)溶液中加入46mg~186mg间苯二酚,85μL~171μL(质量浓度25%)氨水。0.5h后加入126μL甲醛,30~70℃磁力搅拌,反应过夜。
(3)离心步骤(2)反应液,得土黄色固体,用乙醇水溶剂(体积比1:1)清洗3次,真空干燥,得碳球前躯体。
(4)步骤(3)中所得碳球前躯体在氮气氛围下高温碳化,碳化温度为500~1000℃,得亚微米碳球。
(5)称取20mg步骤(4)中所得亚微米碳球,加入20mL稀硝酸溶液(质量浓度26%),电磁搅拌,90℃回流2h,自然降温。反应液水洗至中性,真空干燥即得亚微米氧化碳球。
所述亚微米氧化碳球作为激光解吸离子化辅助基质在MALDI-MS中的应用,其特征在于:所述MALDI-MS检测对象为分子量小于1000Dalton的氨基酸、脂类化合物、肽、糖类、核苷酸、香豆素类、黄酮类、酚类、抗癌药、兽残、激素类、食品添加剂中任一种化合物或二种以上混合物。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
本发明所涉及的亚微米氧化碳球作为MALDI基质,能有效消除传统有机基质自身的背景干扰,辅助MALDI-MS实现对小分子化合物的快速、准确分析。亚微米氧化碳球作为MALDI基质形貌规整、粒径在70nm-1000nm之间均匀可调,水溶性好,可在MALDI靶上形成均匀的基质层,克服了碳纳米管或石墨烯等碳纳米材料的大小尺度控制较难及影响MALDI质谱检测的稳定性的不足,提高了 信号的重复性。本发明涉及的亚微米氧化碳球MALDI基质是一种制备简单,成本低廉的碳基材料,具有更广泛的MALDI-MS质谱分析的可操作性,已成功应用于分子量小于1000Dalton的氨基酸、脂类、肽、糖类、核苷、激素、药物等小分子化合物的高灵敏高通量分析。
附图说明
图1为实例1中所制得直径为180nm-250nm的氧化碳球透射电子显微镜照片;
图2为实例2中所制得直径为600nm-800nm的氧化碳球透射电子显微镜照片;
图3为实施例3中外径180nm-250nm的氧化碳球作为基质分析D-木糖的质谱图;
图4为实施例4中外径600nm-800nm的氧化碳球作为基质分析D-半乳糖的质谱图;
图5为实施例5中碳球(左侧CS)和氧化碳球(右侧OCS)的水溶性对比图;
图6为实施例6中不同基质所形成的基质层形态图;
图7为实施例7中使用不同基质MALDI-TOF MS分析脂肪酸混合物的质谱图;
图7中A为使用传统CHCA作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图;
图7中B为亚微米氧化碳球作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图;
图7中C为微米级不规整氧化碳球作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图;
图7中D为氧化碳纳米管作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图;
图7中E为氧化石墨烯作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明予以进一步的说明,但本发明并不限于下述实施例。
下述实施例中所用的容器、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例1:直径为180nm-250nm的氧化碳球的制备
(1)将0.029g CTAB和0.96g F127分散于乙醇/水(7mL/14mL)溶液中,室温磁力搅拌20min,形成无色透明溶液。
(2)向步骤(1)加入0.093g(30mmoL)间苯二酚,0.171mL氨水(质量浓度25%),60℃下电磁搅拌。
(3)半小时后,向步骤(2)中加入0.126μL甲醛,继续电磁搅拌16h。
(4)将步骤(3)中所得反应液离心,水洗三次,乙醇洗两次。真空干燥过夜,得土黄色碳球前躯体。
(5)步骤(4)中所得土黄色碳球前躯体在氮气气氛中600℃碳化4h,自然降温得外径为180nm-250nm的碳球。
(6)取20mg步骤(5)中所得碳球,加入20mL稀HNO3(质量分数26%)溶液,电磁搅拌,90℃回流2h,水洗至中性,真空干燥得外径为180nm-250nm 的氧化碳球。
图1为实施例1中所制得直径为180nm-250nm的氧化碳球透射电子显微镜照片。
实施例2:直径为600nm-800nm的氧化碳球的制备
实验操作步骤同实施例1中步骤(1)-(6)所述,以下特殊说明步骤除外。
步骤(1)中所用CTAB量为0.232g。
步骤(5)中自然降温得外径为600nm-800nm的碳球。
步骤(6)中真空干燥得外径为600nm-800nm的氧化碳球。
图2为实施例2中所制得直径为600nm-800nm的氧化碳球透射电子显微镜照片;
本发明涉及的亚微米氧化碳球制备方法简单,所用原料价格低廉,制得材料为形貌规整的圆球形,粒径可在70nm-1000nm之间调整。所得氧化碳球单分散性好,避免氧化碳球作为基质时发生自身团聚,能与分析化合物充分接触,并传递激光能量,大大提高样品分析时的离子化效率。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
本发明下述实施例中所用的检测仪器为:基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS),仪器型号为AB SCIEX TOF 5800。脉冲为Nd:YAG激光器,发射波长为355nm。
实施例3:180nm-250nm的氧化碳球作为基质MALDI-TOF MS检测糖类化合物以不易离子化的糖化合物D-木糖(MW=150.13)为检测对象。
1、配制10Mm的D-木糖母液(水溶液),采用梯度稀释的方法得到1Mm的稀释液。可4℃冰箱保存。
2、配制2mg/Ml实施例1中180nm-250nm的氧化碳球基质溶液(所用溶剂为乙醇水混合溶液,V乙醇:V水=1:1)。超声5min分散均匀待用。可4℃冰箱保存。
3、取0.5μL步骤1中1Mm稀释液,悬滴到384孔不锈钢MALDI样品靶上,自然晾干形成均匀样品层。
4、取0.5μL步骤2中基质溶液,点到样品层上,自然风干。
5、送入MALDI-TOF MS进行分析。质谱数据在正离子反射模式下采集,每张谱图为1000次测量平均图,m/z范围50-1000。
图3为实施例3中外径180nm-250nm的氧化碳球作为基质分析D-木糖的质谱图。
实施例4:600nm-800nm的氧化碳球作为基质MALDI-TOF MS检测糖类化合物
操作步骤同实施例3中所述步骤,特殊说明的步骤除外。
检测对象为D-半乳糖(MW=180.16),其为又一不易离子化的化合物代表。图4为实施例4中外径600nm-800nm的氧化碳球作为基质分析D-半乳糖的质谱图。
尺寸为180nm-250nm和600nm-800nm的亚微米氧化碳球作为基质时,MALDI-TOF MS分析不易离子化的糖类化合物,在低浓度下都表现出很高的灵敏度和高信噪比,而且在低分子量区域几乎很少出现背景干扰,显示出亚微米氧化碳球优良的基质辅助效果。
实施例5:氧化碳球与碳球水溶性比较
具体过程如下:
分别取20mg实施例1步骤(5)中的碳球(CS)、步骤(6)中的氧化碳球(OCS),分别加入10Ml去离子水,超声5min后,静置48h;
图5为碳球(左侧CS)和氧化碳球(右侧OCS)的水溶性对比图。
可以看出,亚微米碳球在水中分散性较差,很容易沉降。而对其经过温和的氧化处理后所得亚微米氧化碳球水溶性大大提高,其分散状态可在水中保持长久的稳定性,使得亚微米氧化碳球作为基质溶液的均匀性好、可操作性强。
实施例6:氧化碳球与其他形状碳材料作为基质靶板分布形态比较
具体过程如下:
1、分别取10mg亚微米氧化碳球、微米级不规整氧化碳球、氧化碳纳米管、氧化石墨烯,分别加入5Ml乙醇水(V乙醇:V水=1:1),超声分散5min,得2mg/Ml基质溶液。
2、步骤1中所述微米级不规整氧化碳球、氧化石墨烯、氧化碳纳米管制备方法见本实施例说明。亚微米氧化碳球为实施例1中所制180nm-250nm的氧化碳球。
3、分别取0.5μL步骤1中基质溶液点于不锈钢金属靶板表面,自然干燥后形成基质薄层。
说明:本实施例所述微米级不规整氧化碳球,氧化碳纳米管,氧化石墨烯的制备过程,具体如下,
A、所述微米级不规整氧化碳球的制备
(1)将0.232g CTAB和0.96g F127分散于乙醇/水(28mL/14mL)溶液中,室温磁力搅拌20min,形成无色透明溶液。
(2)向步骤(1)加入0.186g(60mmoL)间苯二酚,0.342mL氨水(质量浓度25%),60℃下电磁搅拌。
(3)半小时后,向步骤(2)中加入0.126μL甲醛,继续电磁搅拌16h。
(4)将步骤(3)中所得反应液离心,水洗三次,乙醇洗两次。真空干燥过夜,得土黄色碳球前躯体。
(5)步骤(4)中所得土黄色碳球前躯体在氮气气氛中600℃碳化4h,自然降温得外径为1200nm-2500nm的球形不规整碳球。
(6)取20mg步骤(5)中所得碳球,加入20mL稀HNO3(质量分数26%)溶液,电磁搅拌,90℃回流2h,水洗至中性,真空干燥得外径为1200nm-2500nm的球形不规整氧化碳球。
B、所述氧化碳纳米管的制备
1、取100mg多壁碳纳米管置于250mL烧瓶中,缓慢加入100mL浓硝酸;
2、磁力搅拌,加热到120℃回流2h;撤去加热,自然冷却至室温;
3、将烧瓶中溶液转移到盛有300mL冷水的烧杯中,搅拌冷却至室温;
4、将稀释后的溶液用0.45μm滤膜减压抽滤,用去离子水反复洗涤至pH接近中性,无水乙醇冲洗2次;
5、将步骤4中滤膜和膜上滤饼小心转移到真空干燥箱中,60℃真空干燥,得氧化碳纳米管。
所用多壁碳纳米管购于南京先锋纳米公司,外径为18-22nm,长度为5-20μm。
氧化后所得氧化碳纳米管壁结构受到部分破坏,长度在500nm-3μm之间不等。
C、所述氧化石墨烯的制备
(1)将石墨(1.5g,325目)加入到12mL浓H2SO4,2.5g K2S2O8和2.5g P2O5的混合物中,加热上述混合体系至80℃,保持该温度,磁力搅拌5小时,随后冷却反应体系至室温;
(2)将混合物倾入500mL去离子水中,静置过夜;
(3)将上述静置物经0.2微米滤膜过滤,洗涤并自然晾干,得预氧化石墨;
(4)将该预氧化的石墨加入到0℃的浓H2SO4(120mL)中;
(5)随后缓慢加入15g KMnO4,并控制反应温度在20℃搅拌,高锰酸钾加毕,控制反应体系在35℃搅拌4小时,随后,加入250mL去离子水,并通过外围冰浴控制温度在50℃以下,搅拌1.5小时后,再加入700mL去离子水,半小时后,逐滴滴入20mL 30%H2O2,反应体系迅速由棕色转变为棕黄色,撤去搅拌装置;
(6)过滤该棕黄混合物,用1:10HCl(1L)洗涤以除去金属离子,随后再用1L去离子水反复洗涤,得棕色固体,室温干燥后;
(7)将上述棕色固体制成水分散液(0.5%w/w),连续透析一周,最后过滤,洗涤,重新分散超声1小时,过滤,60℃真空干燥24小时,即可制备得到氧化石墨烯。
所得氧化石墨烯为片层结构,尺寸分布在(1.5~4)μm×(1.5~8)μm,形状不规则。
图6为基质溶液干燥后所形成的基质层在MALDI-TOF-MS自配显微镜下形态图,亚微米氧化碳球(图中A)、微米级不规整氧化碳球(图中B)、氧化碳纳米管(图中C)、氧化石墨烯(图中D)。
可以看出本发明涉及的亚微米氧化碳球均匀铺展在金属靶板上形成致密的薄层,利于激光能量的传递和分析化合物的离子化;
而微米级不规整氧化碳球所形成基质层较厚,表面较为粗糙,不利于分析物的离子化;
氧化后的碳纳米管结构被破坏,长短不一,尺寸不均,在靶板上分布形态 差,薄厚不均匀,易导致信号重复性差;
氧化石墨烯在靶上分布较为均匀,但是由于片状的石墨烯自身易团聚折叠,分布呈褶皱形态,不利于激光能量的传递。
实施例7:亚微米氧化碳球作为基质分析四种脂肪酸混合物与现有技术比较
1、配制四种脂肪酸(MW(C14)=228.37、MW(C16)=256.43、MW(C18)=284.48、MW(C20)=312.54)的10mM混合液。分散溶液为无水乙醇,采用梯度稀释的方法得到20μM待上样液。4℃冰箱保存。
2、取10mg传统有机基质CHCA,加入2mL乙腈水溶液(V乙腈:V水=1:1)。超声5min。得5mg/mL的CHCA基质溶液,备用。
3、分别取实施例6步骤(1)中所制2mg/mL亚微米氧化碳球、微米级不规整氧化碳球、氧化碳纳米管、氧化石墨烯的基质溶液,备用。
4、取0.5μL步骤1中20μM样品滴到不锈钢MALDI靶上,自然晾干形成样品层。
5、取0.5μL步骤2或步骤3中基质溶液点到样品层上,自然风干。
6、进行MALDI-TOF MS分析。质谱数据在负离子反射模式下采集,每张谱图为200次测量平均图,m/z范围50-1000。
图7为使用不同基质时MALDI-TOF MS分析同等浓度脂肪酸混合物的质谱图;
图中A为使用传统CHCA作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图;
图中B为亚微米氧化碳球作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图;
图中C为微米级不规整氧化碳球作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图;
图中D为氧化碳纳米管作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图;
图中E为氧化石墨烯作为基质分析脂肪酸混合物的质谱图。
可以看出,使用传统基质CHCA在负离子模式下质谱图(A)中仅出现基质本身的碎片峰,未观测到脂肪酸的信号峰;而使用亚微米的氧化碳球作为基质时,图谱中(B)几乎没有任何背景干扰,四种脂肪酸的信号峰都以[M-H]-(m/z=227.258,255.298,283.338,311.378)的特征峰出现,在非常低的浓度下仍表现出很高的灵敏度和信号强度。与之对比的使用微米级不规整氧化碳球作为基质时,图谱(C)也几乎没有背景干扰,四种脂肪酸的[M-H]-也都能检测到,但信号强度远低于亚微米的氧化碳球,这是因为不规整的微米氧化碳球能量传递效率较低;同样的使用氧化碳纳米管(D)和氧化石墨烯(E)作为基质时,图谱中都能观测到四种脂肪酸的[M-H]-信号峰,但是在信号峰附近还有很多干扰峰存在,掩盖了分析物的信号峰,样品信号强度也远低于B图谱,这可能由于基质本身尺度跨度范围大,加上石墨烯的片层结构易团聚致使所形成基质层分布不均匀,限制了激光能量传递效率和样品的离子化效率。
本发明与现有技术相比具有以下优异效果:
本发明所涉及的亚微米氧化碳球作为MALDI基质,能有效消除传统有机基质自身的背景干扰,辅助MALDI-MS实现对小分子化合物的快速、准确分析。亚微米氧化碳球作为MALDI基质形貌规整、粒径在70nm-1000nm之间均匀可调, 水溶性好,相比于微米的氧化碳球或不规整的球形材料,在MALDI靶上形成更为均匀的基质层,激光能量传递效率高,可以有效增强分析物的离子化效率,克服了已报道的碳纳米管或石墨烯等碳纳米材料的大小尺度控制较难及影响MALDI质谱检测的稳定性的不足,提高了信号的重复性。
本发明涉及的亚微米氧化碳球MALDI基质是一种制备简单,成本低廉的碳基材料,具有更广泛的MALDI-MS质谱分析的可操作性,已成功应用于分子量小于1000Dalton的氨基酸、脂类、肽、糖类、核苷、激素、药物等多种结构小分子化合物的高灵敏高通量分析。
Claims (5)
1.亚微米氧化碳球用作基质在MALDI-MS中的应用;所述亚微米(sub-micrometer)氧化碳球为形貌规整的圆球形、粒径大小在70-1000 nm之间的氧化碳球材料;
所述亚微米氧化碳球的制备:
(1) 将0~0.96 g CTAB和0~0.96 g F127 分散于乙醇/水溶液中,乙醇与水的比例为7mL/14 mL,室温磁力搅拌20min,形成无色透明溶液;
(2)向步骤(1)加入0.093 g间苯二酚,0.171 mL氨水,氨水的质量浓度为25%,60℃下电磁搅拌;
(3)半小时后,向步骤(2)中加入0.126 µL甲醛,继续电磁搅拌16 h;
(4)将步骤(3)中所得反应液离心,水洗三次,乙醇洗两次,真空干燥过夜,得土黄色碳球前躯体;
(5)步骤(4)中所得土黄色碳球前躯体在氮气气氛中600℃碳化4 h,自然降温得外径为180 nm-250 nm的碳球;
(6)取20 mg步骤(5)中所得碳球,加入20 mL质量分数26%的HNO3,溶液,电磁搅拌,90℃回流2 h,水洗至中性,真空干燥得外径为180 nm-250 nm的氧化碳球;
所述亚微米氧化碳球具体应用过程如下:
1)取亚微米氧化碳球10 mg,加入5-20 mL乙醇水溶剂,乙醇与水的体积比为1:5~5:1,超声分散均匀,制得碳球基质溶液;
2)取样品溶液点于不锈钢靶表面,自然干燥形成均匀样品层;
3)取碳球基质溶液点于样品层上,自然干燥后进行MALDI-MS质谱分析;
所述样品与碳球基质溶液浓度分别为0.5 μM-1 mM和0.1-5 mg/mL,上样体积为0.5-1μL。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于:所述MALDI-MS检测对象为分子量小于1000Dalton的氨基酸、脂类化合物、肽、糖类、核苷酸、香豆素类、黄酮类、酚类、抗癌药、兽残、激素类、食品添加剂中任一种或二种以上的混合物。
3.根据权利要求2所述的应用,其特征在于:
所述脂类化合物为饱和脂肪酸、长链不饱和脂肪酸、卵磷脂、牛奶及血清中脂肪酸;
所述肽为酸性、中性以及碱性的短链肽;
所述糖类为单糖和寡糖;
所述香豆素类为6,7-羟基香豆素,7-烯丙氧基香豆素及其衍生物;
所述黄酮类为桑色素、姜黄素、葛根素或小檗碱;
所述酚类为苯酚、硝基苯酚及其衍生物;
所述抗癌药为合成类药物和天然提取物;
所述兽残为羟氨苄青霉素或头孢氯苄;
所述激素类为固醇类或克伦特罗;
所述食品添加剂为甜蜜素或糖精钠。
4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于:所述糖类为D-木糖、D-半乳糖、D-果糖、葡萄糖或阿拉伯糖和蔗糖、海藻糖、棉子糖、麦芽糖;所述抗癌药为阿霉素类、2-甲氧基雌二醇、5-脱氧-5-氟-尿苷和紫杉醇或喜树碱。
5.按照权利要求1所述的应用,其特征在于:所述基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱检测技术可用于下述体系:监测化学反应、体液分析、药物代谢、组织样本或食品质检。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510888691.8A CN106841373B (zh) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | 亚微米氧化碳球作为基质在maldi-ms中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510888691.8A CN106841373B (zh) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | 亚微米氧化碳球作为基质在maldi-ms中的应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106841373A CN106841373A (zh) | 2017-06-13 |
CN106841373B true CN106841373B (zh) | 2020-03-10 |
Family
ID=59152128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510888691.8A Active CN106841373B (zh) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | 亚微米氧化碳球作为基质在maldi-ms中的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106841373B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107664660B (zh) * | 2017-09-15 | 2020-10-23 | 清华大学深圳研究生院 | 一种质谱分析用样品靶及其制备方法、质谱分析方法 |
CN109752447B (zh) * | 2017-11-01 | 2020-09-01 | 中国科学院化学研究所 | 石墨炔在作为maldi基质检测小分子物质中的应用 |
CN108398482B (zh) * | 2018-03-15 | 2021-03-30 | 吉林大学 | 2-苯基-3-(对-氨基苯基)丙烯腈作为基质在maldi-ms分析糖类中的应用 |
CN109444251B (zh) * | 2018-11-23 | 2021-12-21 | 亿纳谱(浙江)生物科技有限公司 | 纳米基质在核酸检测中的应用 |
CN110903444B (zh) * | 2019-11-28 | 2022-09-02 | 浙江亿纳谱生命科技有限公司 | 一种聚合物包银微纳颗粒及其检测尿液小分子的方法 |
CN111413395A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-14 | 四川大学 | 多孔硅纳米线联合maldi-tof ms在代谢小分子检测中的应用 |
CN113176329B (zh) * | 2021-04-23 | 2024-07-05 | 厦门大学 | 四氧化三钴作为基质在maldi-tof ms检测小分子中的应用 |
CN113686947A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-23 | 华东理工大学 | 一种质谱基质材料的制备方法及应用 |
CN114720550B (zh) * | 2022-04-02 | 2024-07-16 | 中国科学院化学研究所 | DHB-Zn MOF纳米材料作为基质在质谱分析检测中的应用 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101242783A (zh) * | 2005-08-09 | 2008-08-13 | 桑德兰大学 | 利用质谱技术进行指纹分析 |
CN101343083A (zh) * | 2008-05-15 | 2009-01-14 | 复旦大学 | 一种表面修饰c8烷基链的磁性碳球及其制备方法和应用 |
CN101855556A (zh) * | 2007-11-13 | 2010-10-06 | 荷兰应用科学研究会(Tno) | Maldi基质和maldi方法 |
CN103776892A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-07 | 陕西师范大学 | 一种具有选择性的用于小分子maldi-tof ms检测的基质及其应用 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014235149A (ja) * | 2013-06-05 | 2014-12-15 | 株式会社島津製作所 | Maldi質量分析方法 |
-
2015
- 2015-12-07 CN CN201510888691.8A patent/CN106841373B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101242783A (zh) * | 2005-08-09 | 2008-08-13 | 桑德兰大学 | 利用质谱技术进行指纹分析 |
CN101855556A (zh) * | 2007-11-13 | 2010-10-06 | 荷兰应用科学研究会(Tno) | Maldi基质和maldi方法 |
CN101343083A (zh) * | 2008-05-15 | 2009-01-14 | 复旦大学 | 一种表面修饰c8烷基链的磁性碳球及其制备方法和应用 |
CN103776892A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-05-07 | 陕西师范大学 | 一种具有选择性的用于小分子maldi-tof ms检测的基质及其应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106841373A (zh) | 2017-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106841373B (zh) | 亚微米氧化碳球作为基质在maldi-ms中的应用 | |
Pan et al. | Using oxidized carbon nanotubes as matrix for analysis of small molecules by MALDI-TOF MS | |
Shi et al. | Recent advances in inorganic materials for LDI-MS analysis of small molecules | |
CN105929017B (zh) | 二硫化钼/纳米银复合物作为基质在基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱检测中的应用 | |
CN103012806A (zh) | 一种聚多巴胺修饰的碳纳米管复合材料的合成方法及其应用 | |
Xu et al. | Facile synthesis of gold@ graphitized mesoporous silica nanocomposite and its surface-assisted laser desorption/ionization for time-of-flight mass spectroscopy | |
CN104907555B (zh) | 一种核壳型金/介孔硅碳复合纳米材料、制备方法及应用 | |
Bie et al. | Boronate affinity metal–Organic frameworks for highly efficient cis-diol molecules in-situ enrichment and surface-assisted laser desorption/ionization mass spectrometric detection | |
CN106814128B (zh) | 一种利用质谱检测外泌体小分子代谢物的方法 | |
CN109444250B (zh) | 一种双杂原子掺杂的石墨烯/多孔碳复合物的制备和质谱分析应用 | |
CN107655960A (zh) | 血清质谱分析方法、基于金钯的基质及其制备方法、应用 | |
Wang et al. | Development of N, S-doped carbon dots as a novel matrix for the analysis of small molecules by negative ion MALDI-TOF MS | |
Wang et al. | Carbon nanoparticles derived from carbon soot as a matrix for SALDI-MS analysis | |
CN106807941A (zh) | 一种贵金属核壳结构纳米粒子及其制备与应用 | |
CN111426741A (zh) | 基于纳米材料辅助maldi-tof ms进行液体活检的方法 | |
CN113156042B (zh) | 一种筛查羊乳中磺胺类药物残留的方法 | |
CN106807942A (zh) | 一种核壳结构纳米基质及其制备与应用 | |
Ding et al. | Retracted Article: Size-selected silver nanoparticles for MALDI-TOF mass spectrometry of amyloid-beta peptides | |
Li et al. | A homogeneous carbon nanosphere film-spot: for highly efficient laser desorption/ionization of small biomolecules | |
Wang et al. | High-sensitivity matrix-assisted laser desorption/ionization Fourier transform mass spectrometry analyses of small carbohydrates and amino acids using oxidized carbon nanotubes prepared by chemical vapor deposition as matrix | |
CN111458399B (zh) | 一种基于钯金核壳微纳材料的低分子量物质质谱检测方法 | |
CN106324072B (zh) | 一种铁氧化物基质在脑脊液质谱分析中的应用 | |
Zhao et al. | Yolk-shell Ni/NiO anchored on N-doped graphene synthesized as dual-ion MALDI matrix for detecting and imaging bioactive small molecules | |
Qiu et al. | Co3O4 nanocrystals as matrices for the detection of amino acids, harmful additives and pesticide residues by MALDI-TOF MS | |
Huang et al. | A robust and homogeneous porous poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)/graphene thin film for high-efficiency laser desorption/ionization analysis of estrogens in biological samples |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |