CN114720550A - DHB-Zn MOF纳米材料作为基质在质谱分析检测中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了DHB‑Zn MOF纳米材料作为基质在质谱分析检测中的应用。所述应用为：DHB‑Zn MOF纳米材料作为基质应用于待测物的基质辅助激光解吸电离质谱)检测中提高检测灵敏度。所述待测物具体可为甘油二酯、甘油三酯、神经酰胺、脂肪酸、儿茶酚胺(包括去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺)、异丙肾上腺素和葡萄糖中的至少一种。本发明开发了一种以DHB为有机配体的有机金属骨架纳米材料，用于MALDI‑MS的检测中，该基质可以提高甘油二酯、甘油三酯、神经酰胺、脂肪酸和儿茶酚胺、异丙肾上腺素以及葡萄糖的检测灵敏度。并且结晶均匀，没有“甜点”效应。
Description
技术领域
本发明属于质谱检测技术领域，具体涉及DHB-Zn MOF纳米材料作为基质在质谱分析检测中的应用。
背景技术
基质辅助激光解吸电离质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/IonizationMass Spectrometry，MALDI-MS)，是近年来发展起来的一种新型的软电离生物质谱。基质辅助激光解吸电离技术的核心是寻找合适的基质对特定的物质进行解析。其中，2，5-二羟基苯甲酸(DHB)是一种常见的基质。DHB，在测试中碎片少，干扰信号少，溶解度好，适于多类组分分析。然而，DHB在分析生命代谢小分子时面临着很多问题：1、DHB是一种酸性基质，能够将生命体内源性的甘油酯分解，因而对于内源性甘油酯的检测效果很差。2、基质和待测物结晶呈针状，不均匀，“甜点”效应明显，导致打点结果不能重复。
金属-有机骨架材料(Metal-OrganicFrameworks)是指过渡金属离子与有机配体通过自组装形成的具有周期性网络结构的晶体多孔材料。由于其独特的性能包括比表面积大，孔隙率高，已被用于气体储存、分离、催化和吸附。
发明内容
本发明的目的是提供DHB-Zn MOF纳米材料的一种新用途。
本发明所提供的DHB-Zn MOF纳米材料的新用途为DHB-Zn MOF纳米材料作为基质在基质辅助激光解吸电离质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization MassSpectrometry，MALDI-MS)检测中的应用。
所述应用为：DHB-Zn MOF纳米材料作为基质应用于待测物的基质辅助激光解吸电离质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry，MALDI-MS)检测中提高检测灵敏度。
所述待测物具体可为甘油二酯、甘油三酯、神经酰胺、脂肪酸、儿茶酚胺(包括去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺)、异丙肾上腺素和葡萄糖中的至少一种。
所述DHB-Zn MOF纳米材料通过包括如下步骤的方法制备得到：
1)取2，5-二羟基苯甲酸(DHB)，加入Zn(NO3)2·6H2O，再加入水，得到混合溶液；
2)调节所得混合溶液的pH至7，在反应釜中反应；
3)过滤，收集固体，甲醇清洗，晾干，得到浅绿色DHB-Zn MOF粉末。
上述方法中，DHB与Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比可为2:1；
所述反应的温度可为100℃，时间可为3天。
本发明还提供一种检测方法，为：采用DHB-Zn MOF纳米材料为基质通过基质辅助激光解吸电离质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization MassSpectrometry，MALDI-MS)法对待测物进行检测，其中所述待测物具体可为甘油二酯、甘油三酯、神经酰胺、脂肪酸、儿茶酚胺(包括去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺)、异丙肾上腺素和葡萄糖中的至少一种。
所述DHB-Zn MOF基质合成条件无毒无害，在MALDIMS测试中操作简单，在分析检测领域有很广阔的应用价值。该方法是一种简便高效的提高质谱检测能力的方法，可用于生物体组分的MALDIMS分析等。
本发明开发了一种以DHB为有机配体的有机金属骨架纳米材料，用于MALDI-MS的检测中，该基质可以提高甘油二酯、甘油三酯、神经酰胺、脂肪酸和儿茶酚胺、异丙肾上腺素以及葡萄糖的检测灵敏度。并且结晶均匀，没有“甜点”效应。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的DHB-Zn MOF样品的透射电镜以及元素电镜照片，(A).DHB-Zn MOF的形貌分布，选用的仪器是扫描电子显微镜。(B).DHB-Zn MOF的元素分布图。
图2为使用DHB-Zn MOF作为基质与DHB进行比较，发现DHB-Zn MOF形态更为均一，而DHB结晶不均匀。(A).DHB和DHB-Zn MOF在一倍镜下的图像。(B).DHB和DHB-Zn MOF的放大图像(比例尺＝50μm)。
图3为比较两种基质在检测儿茶酚胺和异丙肾上腺素标准品上的优劣。(A).正离子模式下检测0.05mg/mL多巴胺。(B).正离子模式下检测5mg/mL的去甲肾上腺素。(C).正离子模式下检测5mg/mL的肾上腺素。(D).正离子模式下检测5mg/mL的异丙肾上腺素。
图4为比较两种基质在检测脂质、脂肪酸和葡萄糖标准品上的优劣。(A).正离子模式下检测500μg/mL的18:0脂肪酸。(B).正离子模式下检测5μg/mL的葡萄糖。(C).正离子模式下检测5μM的52:2甘油三酯。(D).正离子模式下检测10μM的17:0神经酰胺。
图5为比较两种基质在检测肝脏切片实际样品的优劣。。(A).将20mg/mL DHB喷涂于肝脏切片的检测结果。(B).将20mg/mL DHB-Zn MOF基质喷涂于肝脏切片的检测结果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例所用质谱仪为MALDI FTICR MS。该质谱仪配备9.4T超导磁体(SolariX,Bruker,Bremen,Germany)。在外部使用三氟乙酸钠(NaTFA)进行质量校准。
实施例1、DHB-Zn MOF纳米材料的制备
DHB-Zn MOF纳米材料采用如下方法制备：取0.3g,2mmol的DHB，加入0.3g,1mmol的Zn(NO3)2·6H2O，再加入6mL的水。用0.65mol/L的NaOH调节至PH＝7，大约加入5mL左右。在反应釜中100℃反应釜中反应3天，3天后即得浅绿色DHB-MOF粉末。采用扫描电子显微镜以及元素分布对合成的新基质进行表征。图1A显示DHB-Zn MOF纳米材料属于片状结构，且有晶格结构。图1B元素分析显示DHB-Zn MOF纳米材料含有Zn、C、O、N等元素。
实施例2
比较DHB-Zn MOF纳米材料与DHB的结晶均匀性。两者选用的浓度均是20mg/mL，溶剂为乙腈/水＝8/2。利用光学显微镜对两种基质进行表征。实验发现，DHB-Zn MOF的结晶均匀，而DHB有“甜点效应”，结晶不均匀。A图为一倍镜拍摄，可见DHB有结晶状产生，B图为放大同等倍数之后的图像，可见DHB结晶不均匀。
实施例3
选用儿茶酚胺(包括去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺)和异丙肾上腺素标准品进行两种基质的比较。两种基质的浓度如下：20mg/mL DHB(溶剂是乙腈：水＝8:2)以及20mg/mL DHB-Zn MOF(溶剂是纯甲醇)。儿茶酚胺和异丙肾上腺素标准品的浓度分别是：0.05mg/mL多巴胺、5mg/mL去甲肾上腺素、5mg/mL肾上腺素和5mg/mL异丙肾上腺素，溶剂均是甲醇。检测模式是正离子检测模式。实验操作如下：取10μL标准品和10μL基质混合，涡旋。最后取2μL混合溶液点于基质靶上，进行质谱分析。其中，DHB-Zn MOF基质的效果均优于DHB，0.05mg/mL多巴胺的信号是[M+Na]+＝176.0698，5mg/mL去甲肾上腺素的信号是[M+Na]+＝192.0651，5mg/mL肾上腺素的信号是[M+Na]+＝206.0809，5mg/mL异丙肾上腺素的信号[M+H]+＝212.1332。
选用儿茶酚胺和异丙肾上腺素标准品进行两种基质的比较，结果发现DHB-Zn MOF在检测儿茶酚胺和异丙肾上腺素等标准品层面强度均高于DHB。
实施例4
选用脂肪酸、葡萄糖、52:2甘油三酯和17:0神经酰胺标准品进行两种基质的比较。
检测模式是正离子检测模式。两种基质的浓度如下：20mg/mL DHB(溶剂是乙腈：水＝8:2)以及20mg/mL DHB-Zn MOF(溶剂是纯甲醇)。标准品浓度分别是：500μg/mL18:0脂肪酸，5μg/mL葡萄糖、5μM 52:2甘油三酯、10μM 17:0神经酰胺。实验操作如下：取10μL标准品和10μL基质混合，涡旋。最后取2μL混合溶液点于基质靶上，进行质谱分析。其中，DHB-ZnMOF基质的效果均优于DHB。500μg/mL 18:0脂肪酸的信号是[M+Na]+＝307.2619，[M+2Na-H]+＝329.2441。5μg/mL葡萄糖的信号是[M+Na]+＝203.0527。5μM 52:2甘油三酯的信号是[M+Na]+＝881.8。10μM 17:0神经酰胺的信号是[M+Na]+＝574.5189。
实施例5
在肝脏实际样品层面比较两种基质的性能。将浓度分别为20mg/mL DHB(溶剂为乙腈/水＝8/2)，20mg/mL DHB-Zn MOF(溶剂为甲醇)用实验室自治喷涂仪喷涂于肝脏切片表面。比较两种基质的性能。DHB能够解析的物质包括：LPC,PC,LPE,PE,PS,PA,PG,CL,PI,PIP,GM1和GM3等。DHB-Zn MOF能够解析的物质包括：DG,TG,LPC,PC,LPA,PA,PI,PG,Ceramide,LPE,CL和PGP等。研究发现，20mg/mL DHB-Zn MOF作为基质对于肝脏信号的解析要明显强于DHB，尤其提高了对甘油二酯和甘油三酯的检测灵敏度。
以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本申请中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。
Claims (6)
1.DHB-Zn MOF纳米材料作为基质在基质辅助激光解吸电离质谱(Matrix-AssistedLaser Desorption/Ionization Mass Spectrometry，MALDI-MS)检测中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述应用为：DHB-Zn MOF纳米材料作为基质应用于待测物的基质辅助激光解吸电离质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry，MALDI-MS)检测中提高检测灵敏度。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述待测物为甘油二酯、甘油三酯、神经酰胺、脂肪酸、去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺、异丙肾上腺素和葡萄糖中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的应用，其特征在于：所述DHB-Zn MOF纳米材料通过包括如下步骤的方法制备得到：
1)取2，5-二羟基苯甲酸，加入Zn(NO3)2·6H2O，再加入水，得到混合溶液；
2)调节所得混合溶液的pH至7，在反应釜中反应；
3)过滤，收集固体，甲醇清洗，晾干，得到浅绿色DHB-Zn MOF粉末。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：DHB与Zn(NO3)2·6H2O的摩尔比为2:1；
所述反应的温度为100℃，时间为3天。
6.一种检测方法，为：采用DHB-Zn MOF纳米材料为基质通过基质辅助激光解吸电离质谱法对待测物进行检测，
其中所述待测物为甘油二酯、甘油三酯、神经酰胺、脂肪酸、儿茶酚胺、异丙肾上腺素和葡萄糖中的至少一种。
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| CN202210344314.8A CN114720550A (zh) | 2022-04-02 | 2022-04-02 | DHB-Zn MOF纳米材料作为基质在质谱分析检测中的应用 |
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| CN202210344314.8A CN114720550A (zh) | 2022-04-02 | 2022-04-02 | DHB-Zn MOF纳米材料作为基质在质谱分析检测中的应用 |
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106841373A (zh) * | 2015-12-07 | 2017-06-13 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 亚微米氧化碳球作为基质在maldi-ms中的应用 |
| CN110694589A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-17 | 军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所 | 一种金属有机骨架-硅基复合材料及其制备方法和应用 |
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-
2022
- 2022-04-02 CN CN202210344314.8A patent/CN114720550A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
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