CN111426742A - 银纳米线材料作为maldi-tof ms基质在代谢产物检测中的应用 - Google Patents

银纳米线材料作为maldi-tof ms基质在代谢产物检测中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种银纳米线材料作为MALDI‑TOF MS基质在代谢产物检测中的应用，该纳米材料作为MALDI‑TOF MS基质的分析方法适用于对分子量小于1000的小分子进行质谱分析，大大简化了小分子样品的检测难度，提高了小分子样品的MALDI‑TOF MS的检测灵敏度，同时可以实现对现有基质所产生的质谱峰干扰的排除以及对小分子样品质谱信号的增强处理。

Description

银纳米线材料作为MALDI-TOF MS基质在代谢产物检测中的 应用
技术领域
本发明属于质谱检测技术领域，具体涉及一种银纳米线材料作为MALDI-TOF MS基质在代谢产物检测中的应用。
背景技术
由于代谢改变可直接参与转化过程或支持使肿瘤生长的生物学过程，小分子代谢物可成为癌症特异性信息的独特来源，因此，代谢组学在临床肿瘤研究中的应用已经成为近年来的研究热点。而在此期间，质谱检测方法在也扮演着越来越重要的角色。
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术在多肽、蛋白和寡糖等生物分子的分析中已成为一项有用的技术。然而用于MALDI-TOF MS的有机小分子基质虽然种类繁多，却很难用于小分子量(10000Da以下)化合物的分析，主要原因在于有机小分子基质会发生破裂及分子之间的缔合，从而产生严重的基质背景干扰现象。因此，研究一种基于能够吸收激光能量而不产生可以被检测到的簇离子的纳米材料辅助MALDI-TOF MS基质，使其能够检测分析低质量范围内的代谢组学是非常有意义的。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种银纳米线材料作为MALDI-TOFMS基质在代谢产物检测中的应用，该纳米材料作为MALDI-TOF MS基质的分析方法适用于对分子量小于1000的小分子进行质谱分析，大大简化了小分子样品的检测难度，提高了小分子样品的MALDI-TOF MS的检测灵敏度，同时可以实现对现有基质所产生的质谱峰干扰的排除以及对小分子样品质谱信号的增强处理。
为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供了一种银纳米线材料，将其作为MALDI-TOF MS基质在代谢产物检测中的应用。
进一步地，当将银纳米线材料作为MALDI-TOF MS基质在代谢产物检测中的应用时，可检测的代谢产物的分子量小于1000。
进一步地，代谢产物为体液代谢物，该体液代谢物可以为血清、血浆、尿液、汗液、精液、脑积液、关节液等。
进一步地，MALDI-TOF MS检测用于对待测物质进行质谱成像。
进一步地，将含有代谢物的体液样品滴加到MALDI-TOF MS的金属靶片上，待样品风干后，再滴加银纳米线材料，继续风干后，进行MALDI-TOF MS检测。
进一步地，银纳米线材料的浓度为0.8-1.5mg/ml，银纳米线材料与待测样品的体积比为1-4:1。
进一步地，银纳米线材料的浓度为1mg/ml，银纳米线材料与待测样品的体积比为2:1。
上述银纳米线材料可以通过多元醇法、化学还原法、光化学法以及电化学方法制得。
优选银纳米线材料通过以下方法制得：
将0.170g AgNO3和10mL乙二醇在磁搅拌下溶解。然后逐滴加0.15M的PVP-40和0.111mM的CuCl2·2H2O(170.48)混合溶液(溶解在10mL乙二醇)之后，混合物转移到不锈钢高压釜(50毫升的容量)，在160℃加热3h。自然冷却到室温后，2500r/min离心5分钟，再用乙醇和去离子水清洗三次，将产物分散在乙醇中进行表征和应用。
当银纳米线作为基质用于MALDI-TOF MS检测时，可直接将其与乙醇混合，形成一定浓度后进行MALDI-TOF MS检测。
本发明提供的银纳米线材料作为MALDI-TOF MS基质在代谢产物检测中的应用，具有以下有益效果：
本发明制得的银纳米线材料表面具有等离子体效应，其在很大程度上有利于吸收来自基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的紫外激光激发的能量，并将吸收的能量传递给分析物，使分析物迅速解析气化并电离形成分子离子状态，进而被质谱检测仪检测，且制得的银纳米线材料可以捕获和分析小于1000Da的小分子代谢物信号，能够吸收激光能量而不产生可以被检测到的簇离子，有效克服了现有基质在低分子量区容易产生严重的基质背景干扰现象从而导致不能有效分析小分子样品的缺陷，其大大简化了小分子样品的检测难度，提高了小分子样品的MALDI-TOF MS的检测灵敏度。
附图说明
图1为银纳米线材料的扫描电镜(SEM)图。
图2为银纳米线材料的紫外-可见光吸收光谱图。
图3为银纳米线作为基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱检测的结果图。
具体实施方式
实施例1制备银纳米线材料
将0.170g AgNO3和10mL乙二醇在磁搅拌下溶解。然后逐滴加0.15M的PVP-40和0.111mM的CuCl2·2H2O(170.48)混合溶液(溶解在10mL乙二醇)之后，混合物转移到不锈钢高压釜(50毫升的容量)，在160℃加热3h。自然冷却到室温后，2500r/min离心5分钟，再用乙醇和去离子水清洗三次，将产物分散在乙醇中进行表征和应用。
对上述制得的银纳米线材料进行扫描电镜(SEM)和紫外-可见光(UV-vis)检测，检测结果见图1-2。
其中，图1为银纳米线材料的扫描电镜(SEM)图；图2为银纳米线材料的紫外-可见光吸收光谱图。
由图1可知，银纳米线的直径约100nm，长度为5μm。
由图2可知，银纳米线的紫外-可见光吸收峰值在350nm和406nm处。
实施例2基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱检测
一、检测血清中的小分子物质
实验组：在抛光钢靶板MTP384上滴加0.5uL的混合氨基酸样本(浓度为200nM)，风干后再滴加1uL的银纳米线材料，银纳米线材料的浓度为1mg/ml，待彻底干燥后上机，在Autoflex Max质谱仪(德国Bremen的Bruker Daltonics公司)上进行质谱检测，检测过程中使用smartbeam-II激光器在355nm的反射正模式下获取光谱，激光频率为1000hz。每个样本随机测量20个不同的点，每个点激光随机打点25次，因此可得到了500个满意的打点。
对照组：将银纳米线材料替换为α-氰基-4-羟基苯丙烯酸(CHCA)基质，其他过程与实验组组相同。
银纳米线材料作为基质与混合氨基酸样品混合后的典型LDI信号结果见图3。
由图3可知，当采用银纳米球材料作为基质与混合氨基酸样品混合经MALDI-TOFMS检测后，部分检测结果如下：[Pro+H]+m/z＝116.13，[Ser+Na]+m/z＝128.09，[Ag+Na]+m/z＝130.86，[Leu+H]+m/z＝132.17，[Thr+Na]+m/z＝142.12，[His+H]+m/z＝156.15，[Thr+K]+m/z＝158.12，[Phe+H]+m/z＝166.19，[His+Na]+m/z＝178.15，[Tyr+H]+m/z＝182.19，[Phe+Na]+or[Met+K]+m/z＝188.19.12，[His+K]+m/z＝194.15。

Claims (9)

1.一种银纳米线材料作为MALDI-TOF MS基质在代谢产物检测中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述代谢产物的分子量小于1000。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述代谢产物为体液代谢物。
4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述MALDI-TOF MS检测用于对待测物质进行质谱成像。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，将含有代谢物的体液样品滴加到MALDI-TOF MS的金属靶片上，待样品风干后，再滴加银纳米线材料，继续风干后，进行MALDI-TOFMS检测。
6.根据权利要求1或5所述的应用，其特征在于，所述银纳米线材料的浓度为0.8-1.5mg/ml，银纳米线材料与待测样品的体积比为1-4:1。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述银纳米线材料的浓度为1mg/ml，银纳米线材料与待测样品的体积比为2:1。
8.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述银纳米线材料可通过多元醇法、化学还原法、光化学法或电化学方法制得。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述银纳米线通过以下方法制备得到：将银溶液和乙二醇分散均匀，然后加入PVP-40和CuCl2·2H2O，置于150-170℃加热反应2-4h，冷却至室温后，离心，清洗，制得。
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