CN115997270A - 用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法。本发明进一步涉及一种样品元件、装置、试剂盒及它们用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法。本发明进一步涉及一种样品元件、装置、试剂盒及它们用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
背景技术
表面增强激光解吸离子化(SELDI)工艺使用无机基质(如MoS2或WS2)经过几个制备步骤以处理低分子量组分,该工艺最近引起了人们的兴趣,可以替代诸如DHB等有机基质的普遍应用。
有机(经典)基质的主要问题是样品和基质组分需要在液体溶液中聚集在一起,然后进行干燥,从而进行共结晶。有机基质辅助激光解吸产生的离子种类是质子化种类[M+H]+。无机基质主要提供金属化种类,例如[M+Na]+,其主要由基质到分析物的热传递驱动,因此不需要共结晶。
现有技术描述了用于制备无机基质的方法,a)其中掺入银离子或使用像MoS2/WS2的物质,或b)使用称为锂嵌入的方法剥离或c)使用高沸腾溶剂剥离,这可能意味着该沸腾溶剂在1bar时的沸点>100℃。
然而,这些方法需要手动步骤并出现难以控制的不稳定的过程和/或材料或难以完全去除的溶剂(Xu等人,ACS Sens.2018,3,806-814;Xu等人,Anal.Chim.Acta 2016,937,87-95;Rotello等人,Nanoscale 2017,9,10854-10860;和CN 105929017B)。
因此在本领域中迫切需要克服上述提及问题。
本发明的目的是提供一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法。进一步地,本发明的目的是提供一种样品元件、装置、试剂盒及它们用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
该目的或这些目的由独立权利要求的主题来解决。进一步的实施例服从于从属权利要求。
发明内容
在下文中,本发明涉及以下方面:
在第一方面,本发明涉及一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法,其包括以下步骤:
a)在样品架的表面上制备包含基质和该至少一种感兴趣的分析物的样品,
b)经由波长小于400nm的激光照射将该至少一种感兴趣的分析物离子化,和
c)使用质谱测定该感兴趣的分析物。
该基质包含至少一种过渡金属硫化物,并且其中该过渡金属硫化物形成为颗粒。优选地,该过渡金属硫化物是过渡金属二硫化物,其选自由以下各项组成的组:MoS2、TiS2、SnS2及其组合,
步骤a)包括:
将液体形式的该样品施加到样品架的表面上并对该样品进行干燥。优选地,该施加步骤包括:
(i)组合施加该基质和该感兴趣的分析物,然后进行干燥,或
(ii)依序施加该基质和该感兴趣的分析物,其中在依序施加该基质和该感兴趣的分析物的情况下,在每次依序施加该基质和该感兴趣的分析物之后即进行该干燥。
在第二方面,本发明涉及本发明第一方面的方法用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
在第三方面,本发明涉及一种用于经由波长小于400nm的激光照射将至少一种感兴趣的分析物离子化的样品元件,
其中该样品元件包括样品架和样品,其中该样品包含基质和该至少一种感兴趣的分析物,
其中该样品架包括面向该激光照射的导电表面,
其中该基质和该感兴趣的分析物被布置在位于该激光照射的光束路径中的该导电表面上,
其中该基质包含过渡金属硫化物或由过渡金属硫化物组成、优选过渡金属二硫化物,该过渡金属二硫化物形成为粒径在1nm至6μ m范围内的颗粒。
在第四方面,本发明涉及本发明第三方面的样品元件用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
在第五方面,本发明涉及一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的装置,其包括:
-能够发射波长小于400nm的激光照射的激光照射源,
-根据本发明第三方面的样品元件,
质谱单元。质谱分析单元能够测定该感兴趣的分析物。
在第六方面,本发明涉及本发明第五方面的装置用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
在第七方面,本发明涉及一种适于执行本发明第一方面的方法的试剂盒,包括:
(A)基质,其包含形成为颗粒的至少一种过渡金属硫化物、优选至少一种过渡金属二硫化物,
(B)有机溶剂或其混合物,
(C)任选地至少一种内标物。
在第八方面,本发明涉及本发明第七方面的试剂盒在本发明第一方面的方法中的用途。
附图说明
图1A至6D分别示出了类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱图。
图7示出了市售的氧化铟锡样品架的图片。
图8A至10D分别示出了涂覆在作为样品架的ITO载玻片上的类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱图。
图11A至12D分别示出了涂覆在作为样品架的铜导电带上的类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱图。
图13A至15B示出了对照实验的MS谱图。
图16A至19D分别示出了在碱金属离子存在下类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱图。
图20A至21D分别示出了与18-冠6醚预混合的类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱图。
图22A至23D分别示出了在嵌Li的MoS2/WS2基质上预混合制备的类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱图。
图24A至26分别示出了在石墨烯基化合物基质上预混合制备的类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱图。
图27A和27B示出了与结构化样品表面相结合的连续MALDI系统。
图28A和28B示出了样品架的微结构化空腔。
图29示出了经过超声处理后的粒径约6μm的单层块状MoS2基质的原子力显微镜(AFM)图像。
具体实施方式
在下文详细描述本发明之前,应当理解,本发明不限于本文所述的特定实施例和实例,因为这些实施例和实例可以变化。还应当理解,本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本发明的范围,本发明的范围仅由所附权利要求限制。除非另外指明,否则本文所用的所有科学技术术语具有如本领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
本说明书文本全文引用了若干文献。本文所引用的文献(包括所有专利、专利申请、科学出版物、制造商的说明书、使用说明等)中的每一篇,无论上文或下文中引用,均通过引用而以其整体并入本文。在此类并入的参考文献的定义或教导与本说明书中引用的定义或教导矛盾时,以本说明书文本为准。
下面将描述本发明的元件。这些元件与具体实施例一起列出,然而,应理解,它们可以任何方式和任何数目组合以创建另外的实施例。各种描述的实例和优选实施例不应解释为仅将本发明限制为明确描述的实施例。此描述应理解为支持并且涵盖将明确描述的实施例与任何数目的所公开和/或优选元件组合的实施例。此外,除非上下文另有说明,否则本申请中所有所描述要素的任何排列和组合均应视为由本申请的说明书公开。
定义
词语“包括”以及变体诸如“包含”和“含有”应理解为暗示包括所陈述的整数或步骤或者整数或步骤组,但不排除任何其他整数或步骤或者整数或步骤组。
如在本说明书和所附权利要求中所用,除非内容另外明确规定,否则单数形式“一个”、“一种”、“该”和“所述”包括复数指代物。
百分比、浓度、量和其他数值数据在本文中可以“范围”格式表达或呈现。应当理解,此类范围格式仅出于方便和简洁而使用,因此应灵活地解释为不仅包括明确列举为范围限值的数值,而且包括该范围所涵盖的所有单独的数值或子范围,就如同明确列举出每个数值和子范围一样。作为例示,数值范围“4%至20%”应解释为不仅包括明确引用的值4%至20%,而且包括所指示范围内的个体值和子范围。因此,此数值范围中包括个体值诸如4、5、6、7、8、9、10、…18、19、20%和子范围诸如4-10%、5-15%、10-20%等。此相同原则适用于引用最小值或最大值的范围。此外,无论所述范围或特征的广度如何,均适用此类解释。
当与数值相连使用时,术语“约”意为涵盖处于一定范围内的数值,该范围具有比所指示的数值小5%的下限和比所指示的数值大5%的上限。
在本公开的上下文中,术语“分析物”、“分析物分子”或“感兴趣的分析物”可互换使用,其是指待经由质谱分析的化学物质。适合经由质谱分析的化学物质,即分析物,可以是活体生物体中存在的任何种类的分子,包括但不限于核酸(例如,DNA、mRNA、miRNA、rRNA等)、氨基酸、肽、蛋白质(例如,细胞表面受体、胞质蛋白等)、代谢物或激素(例如,睾酮、雌激素、雌二醇等)、脂肪酸、脂质、碳水化合物、类固醇、酮类固醇、开环甾类化合物(例如,维生素D)、以另一分子的某一修饰(例如,蛋白质上的糖部分或磷酰残基、基因组DNA上的甲基-残基)为特征的分子或已经由生物体内化的物质(例如,治疗性药物、滥用的药物、毒素等)或此类物质的代谢物。此类分析物可用作生物标志物。在本发明的上下文中,术语“生物标志物”是指生物系统内的物质,其用作所述系统的生物学状态的指标。
分析物或感兴趣的分析物可以存在于生物或临床样品中。术语“生物或临床样品”在本文中可互换使用,其是指组织、器官或个体的一部分或一片,通常小于这种组织、器官或个体,旨在代表整个组织、器官或个体。在分析时,生物或临床样品提供关于组织状态或者器官或个体的健康或患病状态的信息。生物或临床样品的实例包括但不限于:流体样品,诸如血液、血清、血浆、滑液、脊髓液、尿液、唾液和淋巴液;或固体样品,诸如干血斑和组织提取物。生物或临床样品的其他实例为细胞培养物或组织培养物。
术语“质谱分析”(“Mass Spec”或“MS”)或“质谱分析(mass spectrometricanalysis)”涉及通过化合物的质量用于鉴别化合物的分析技术。MS是根据离子的质荷比或“m/z”对离子进行过滤、检测和测量的方法。MS技术通常包括(1)将化合物离子化以形成带电化合物;以及(2)检测该带电化合物的分子量并计算质荷比。化合物可通过任何合适的手段来离子化并检测。“质谱仪”通常包括电离器和离子检测器。通常,将一个或多个目标分子离子化,后续将离子引入质谱仪器中,在该仪器中,由于磁场和电场的组合,离子遵循取决于质量(“m”)和电荷(“z”)的空间路径。术语“离子化”或“电离”是指生成具有等于一个或多个单位的净电荷的分析物离子的过程。负离子是那些具有一个或多个单位的净负电荷的离子,而正电荷是那些具有一个或多个单位的净正电荷的离子。MS方法既可以在其中生成并且检测负离子的“负离子模式”下执行,也可以在其中生成并且检测正离子的“正离子模式”下执行。
“串联质谱分析”或“MS/MS”包括多个质谱分析选择步骤,其中分析物的裂解在各级之间发生。在串联质谱仪中,离子在离子源中形成,并在一级质谱分析(MS1)中按质荷比进行分离。选择特定质荷比的离子(前体离子或母离子),并通过碰撞诱导解离、离子-分子反应或光解离产生碎片离子(或子离子)。然后,在二级质谱分析(MS2)中分离并检测所得离子。
由于质谱仪分离并检测质量略有差异的离子,它容易区分给定元素的不同同位素。因此,质谱分析是对包括但不限于低分子量分析物、肽、多肽或蛋白质的分析物进行精确质量测定和表征的重要方法。其应用包括蛋白质及其翻译后修饰的鉴别:蛋白质复合物、其亚基和功能性相互作用的阐明;以及蛋白质组学中蛋白质的全局测量。通常地,可通过质谱分析执行对肽或蛋白质的从头测序而无需事先知晓氨基酸序列。
MS中大多数样品工作流程进一步包括样品制备和/或富集步骤,其中例如使用例如气相色谱或液相色谱将感兴趣的分析物从基质中分离出来。
通常,在质谱测量中执行以下三个步骤:
1.将包含感兴趣的分析物的样品离子化。离子化源包括但不限于电喷雾离子化(ESI)、大气压化学离子化(APCI)和基质辅助激光解吸离子化(MALDI)。
2.根据离子的质量和电荷对离子进行分选和分离。高场不对称波形离子迁移谱(FAIMS)可用作离子过滤器。
3.然后,例如以多反应模式(MRM)检测所分离的离子,并将结果展示在图表上。
术语“电喷雾离子化”或“ESI”是指如下方法:在该方法中,溶液沿着短毛细管行进至被施加高正电位或高负电位的末端。到达该管末端的溶液被蒸发(雾化)成在溶剂蒸汽中存在非常小的溶液液滴的喷射或喷雾。此液滴雾流经蒸发室,将该蒸发室略微加热以防止冷凝并且蒸发溶剂。随着液滴变得更小,表面电荷密度增加,直到同类电荷之间的天然斥力造成离子以及中性分子得以释放。
术语“大气压化学离子化”或“APCI”是指与ESI类似的质谱分析方法,然而APCI通过在大气压力下于等离子体内发生的离子-分子反应来产生离子。通过喷雾毛细管与对电极之间的放电来维持等离子体。然后,通常使用一组差分泵分级分离器将离子提取至质量分析仪中。可使用干燥且预热的Ni气体逆流以改善溶剂的移除。对于分析极性较低的实体,APCI中的气相离子化可能比ESI更有效。
“高场非对称波形离子迁移率谱(FAIMS)”是一种大气压离子迁移率技术,其通过气相离子在强电场和弱电场中的行为来分离气相离子。
“多反应模式”或“MRM”是MS仪器的一种检测模式,在该模式下,选择性地检测前体离子和一种或多种碎片离子。
质谱测定可与另外的分析方法联用,包括色谱法诸如气相色谱(GC)、液相色谱(LC)特别是HPLC和/或基于离子迁移的分离技术。在优选实施例中,质谱测定不含另外的分析方法,包括色谱法诸如气相色谱(GC)、液相色谱(LC)(特别是HPLC)和/或基于离子迁移率的分离技术。
在经由质谱进行分析之前,可按照针对特定样品和/或分析物的方式对样品进行预处理。在本公开的上下文中,术语“预处理”是指允许经由质谱分析对所期望的分析物进行后续分析所需的任何措施。预处理措施通常包括但不限于,洗脱固体样品(例如,洗脱干血斑)、将溶血试剂(HR)添加到全血液样品中、以及将酶试剂添加到尿液样品中。而且,添加内标(ISTD)也视为样品的预处理。
术语“溶血试剂”(HR)是指裂解样品中存在的细胞的试剂,在本发明的上下文中,溶血试剂尤其是指裂解血液样品中存在的细胞(包括但不限于,全血液样品中存在的红细胞)的试剂。众所周知的溶血试剂是水(H2O)。溶血试剂的其他实例包括但不限于去离子水、高渗透性液体(例如,8M尿素)、离子液体和不同的清洗剂。
通常地,“内标物”(ISTD)是已知量的物质,当经历质谱检测工作流程(即,包括任何预处理、富集和实际检测步骤)时,其表现出与感兴趣的分析物类似的特性。尽管ISTD表现出与感兴趣的分析物类似的特性,它仍可明显地与感兴趣的分析物区分开来。举例而言,在色谱分离诸如气相色谱或液相色谱过程中,ISTD具有大致与来自样品中的感兴趣的分析物相同的保留时间。因此,分析物和ISTD两者均同时进入质谱仪中。然而,ISTD表现出与来自样品的感兴趣的分析物不同的分子质量。这使得在来自ISTD的离子与来自分析物的离子之间能够通过其不同的质荷(m/z)比进行质谱区分。两者均经历裂解并提供子离子。这些子离子可通过其m/z比而彼此区分并与各自的母离子区分。因此,可对来自ISTD和分析物的信号执行独立测定和定量。由于ISTD的添加的量是已知的,因此来自样品的分析物的信号强度可归因于该分析物的具体定量性的量。因此,ISTD的添加允许对所检测的分析物的量进行相对比较,并且在样品中存在的感兴趣的分析物到达质谱仪时,能够对该分析物进行无歧义的鉴别和定量。通常但不一定,ISTD是感兴趣的分析物的同位素标记的变体(包含例如2H、13C或15N等标记)。
除了预处理之外,也可对样品进行一个或多个富集步骤。在本公开的上下文中,术语“第一富集过程”或“第一富集工作流程”是指在样品的预处理之后发生的富集过程,并且提供包含相对于初始样品富集的分析物的样品。第一富集工作流程可包括化学沉淀(例如,使用乙腈)或使用固相。合适的固相包括但不限于固相萃取(SPE)盒和珠。珠可以是非磁性的、磁性的或顺磁性的。珠可以经差异性涂覆以对感兴趣的分析物具有特异性。依据预期的用途,即依据预期的捕获分子,涂层可以不同。哪种涂层适用于哪种分析物是技术人员众所周知的。珠可以由各种不同材料制成。珠可具有各种尺寸并且包含具有或不具有孔的表面。珠可以被免疫功能化。
在本公开的上下文中,术语“第二富集过程”或“第二富集工作流程”是指在样品的预处理和第一富集过程之后发生的富集过程,并且提供包含相对于初始样品和第一富集过程之后的样品富集的分析物的样品。
术语“色谱”是指一种过程,在该过程中,随着由液体或气体携带的化学混合物在液体或固体固定相周围或上方流动,作为化学实体的差异性分布的结果,该化学混合物被分离为多种组分。在本发明的实施例中,方法或样品元件或装置或试剂盒分别没有色谱步骤和色谱单元。
术语“液相色谱法”或“LC”是指当流体均匀地渗透通过细碎物质的柱或通过毛细管通道时,选择性阻滞流体溶液中的一种或多种组分的过程。随着此流体相对于固定相移动,混合物组分在一种或多种固定相与体相流体(即,流动相)之间的分布导致该滞后。固定相的极性高于流动相(例如,甲苯作为流动相,二氧化硅作为固定相)的方法称为正相液相色谱(NPLC),而固定相的极性小于流动相(例如,水-甲醇混合物作为流动相,而C18(十八烷基硅烷基)作为固定相)的方法称为反相液相色谱(RPLC)。
“高效液相色谱”或“HPLC”是指一种液相色谱方法,在该方法中,通过迫使流动相在压力下经过固定相,通常为密集填充柱,从而增加分离程度。通常地,使用由不规则形状或球形的颗粒、多孔整体层或多孔膜构成的固定相来填充柱。基于流动相和固定相的极性,HPLC历来分为两个不同的子类。固定相的极性高于流动相(例如,甲苯作为流动相,二氧化硅作为固定相)的方法称为正相液相色谱(NPLC),反之(例如,水-甲醇混合物作为流动相,而C18(十八烷基硅烷基)作为固定相)则称为反相液相色谱(RPLC)。微流LC是指使用具有窄的内柱直径(通常低于1mm,例如约0.5mm)的柱的HPLC方法。“超高效液相色谱”或“UHPLC”是指使用120MPa(17,405lbf/in2)或约1200大气压的HPLC方法。快速LC是指使用具有如上所述的内径且长度短(<2cm,例如1cm)的柱的LC方法,其采用如上所述的流速并使用如上所述的压力(微流LC、UHPLC)。短快速LC方案包括使用单个分析柱的捕捉/洗涤/洗脱步骤,并在<1min的极短时间内实现LC。
其他众所周知的LC模式包括亲水作用色谱(HILIC)、体积排阻LC、离子交换LC和亲和LC。
LC分离可为单通道LC或包括多个平行布置的LC通道的多通道LC。在LC中,可根据分析物的极性或log P值、尺寸或亲和力来分离该分析物,如技术人员通常所知。
“试剂盒”是包含至少一种本发明试剂的任何制品(例如,包装或容器),该试剂例如是用于治疗疾病的药品,或用于特异性地检测生物标志物基因或蛋白质的探针。试剂盒优选作为用于执行本发明方法的单元来推广、分发或出售。通常,试剂盒可进一步包括被分隔开的载体装置以在紧密的限定空间中接纳一个或多个容器装置,诸如小瓶、管等。特别地,每个容器意味着包含将在第一方面的方法中使用的单独元件之一。试剂盒还可包含一种或多种其他试剂,包括但不限于反应催化剂。试剂盒可进一步包含一个或多个包含其他材料的其他容器,该其他材料包括但不限于缓冲剂、内标物、稀释剂、过滤器、针头、注射器和带有使用说明书的包装插页。标签可存在于容器上以指示将组合物用于具体应用,并且也可指示体内或体外使用的指南。计算机程序代码可提供于数据存储介质或装置诸如光学存储介质(例如,光盘)上或直接提供于计算机或数据处理装置上。此外,试剂盒可包含如本文别处所述的用于校准目的生物标志物的标准量。
术语“银纳米颗粒”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指通过银离子的还原有意地将元素银原子和/或氧化银结构的聚集体引入到表面上。
术语“不含嵌入的锂”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指样品、特别是基质不包含锂,锂通过化学嵌入过程被包括或嵌入到该样品、特别是该基质中。
术语“不含锂介导的剥离步骤”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指在超声剥离过程中不使用嵌锂的块状材料。嵌锂的块状材料包含至少10层的未剥离的多层或由至少10层的未剥离的多层组成,锂原子嵌入其间。
术语“不含氢氧化钠辅助剥离步骤”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指剥离步骤不包括pH>8的氢氧化钠以及高沸点溶剂(1bar时的沸点>100℃),例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。
术语“不含多孔纳米结构化步骤”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指没有应用化学或电化学蚀刻工艺来增加相应表面上的孔隙率或缺陷数量。
术语“块状材料”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指过渡金属硫化物材料、优选过渡金属二硫化物,包含多层或由多层组成,该多层的粒径从各自的中点开始各个方向都大于20nm。
术语“单点”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指立即将预定体积(例如,0.7μL)的相应悬浮液或溶液施加在表面上。
术语“干滴法”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指通过大气条件或在真空中对施加的单个液滴进行干燥。
术语“液体形式”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中可以表示将基质悬浮液或分析物溶液溶解在水或有机溶剂或其组合中。优选地,样品在操作温度下为液体形式。
术语“施加”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中意味着液体样品形式例如通过移液工作流程位于表面上。移液工作流程可以通过以下步骤执行:1)用基质悬浮液或分析物溶液填充移液管,2)在样品架表面定位位置和3)在样品架表面释放所需体积的液体。
术语“干燥”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指例如通过大气条件或例如在真空中将施加的液体蒸发至干。
术语“导电表面”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指相应材料的薄层电阻小于或等于100Ω/sq、优选小于或等于60Ω/sq。例如,约为17μΩ/sq的1mm厚的铜带、约为28μΩ/sq的1mm厚的铝带或玻璃上约为60Ω/sq的厚的ITO涂层可用作相应的材料。
术语“直接离子化”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指仅发生相应离子的解吸,但没有进一步的加合物形成。
术语“MALDI”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中可以表示在基质或涂层表面的支持下,紫外激光被吸收并且所产生的热能从基质转移到分析物,因此导致分析物的解吸和离子化。
术语“正模式下的MALDI-TOF测量”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指质谱仪以正离子化模式操作。正离子化模式对于技术人员来说是已知的并且因此不进行详细解释。
术语“激光照射”在本发明的至少一个方面或所有方面的上下文中是指使用聚焦的单色光束,优选具有大于1Hz的脉冲频率。
实施例
在第一方面,本发明涉及一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法,其包括以下步骤:
a)在样品架的表面上制备包含基质和该至少一种感兴趣的分析物的样品,
b)经由波长小于400nm的激光照射将该至少一种感兴趣的分析物离子化,和
c)使用质谱测定该感兴趣的分析物。
该基质包含至少一种过渡金属硫化物、优选至少一种过渡金属二硫化物,并且该过渡金属硫化物形成为颗粒。优选地,该过渡金属硫化物或该过渡金属二硫化物选自由以下各项组成的组:MoS2、TiS2、SnS2及其组合。更优选地,该过渡金属硫化物或该过渡金属二硫化物是MoS2。步骤a)包括:
将液体形式的该样品施加到样品架的表面上并对该样品进行干燥。优选地,该施加包括:
(i)组合施加该基质和该感兴趣的分析物,然后进行干燥,或
(ii)依序施加该基质和该感兴趣的分析物,其中在依序施加该基质和该感兴趣的分析物的情况下,在每次依序施加该基质和该感兴趣的分析物之后即进行该干燥。
发明人惊奇地发现,本发明的主题,尤其是根据本发明第一方面的方法,示出了一种克服上述缺点的简单而稳健的方式。
所述方法适用于将某些金属加合物(Na+、K+、Rb+、Cs+)增强到分析物分子上以得到作为一部分的分析物。
可以观察到用于通过冠醚的加成使某种金属加合物稳定化的进一步增强。
所述方法能够通过直接离子化来检测碱金属离子和可能的碱土金属离子,例如Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+等。
所述方法的目的是使基质辅助激光解吸过程能够使用预涂耗材测量低分子量分析物,因此使用非常简单的生产过程。
所述方法呈现了例如基于MoS2或WS2或TiS2或SnS2的块状材料在溶解在有机溶剂中并直接施加之后的利用,以及一种使用超声处理工序以得到无机材料的高浓度悬浮液的方法。
发明人可以表明,对于无机基质(像MoS2或WS2或TiS2或SnS2)的可用性,不需要如现有技术中所述的进一步的银嵌入或锂介导的剥离或多孔纳米结构化(定向的)。唯一的制备样品(例如移液和空气或真空干燥)的样品处理步骤a)对于在激光照射后获得足够的MS信号是必要的。
在本发明第一方面的实施例中,该方法或样品不含银纳米颗粒。
在本发明第一方面的实施例中,该方法或样品不含嵌入的锂。特别地,该基质不含嵌入的锂。
在本发明第一方面的实施例中,该方法或样品不含锂介导的剥离步骤。特别地,该基质不含锂介导的剥离步骤。
在本发明第一方面的实施例中,该方法或样品不含氢氧化钠辅助剥离步骤。特别地,该基质不含氢氧化钠辅助剥离步骤。
在本发明第一方面的实施例中,该方法或样品不含多孔纳米结构化步骤。特别地,该基质不含多孔纳米结构化步骤。
根据步骤a),在样品架的表面上制备该样品。该样品包含基质和该至少一种感兴趣的分析物或一种以上(例如2或3或4或5或6或7或8或9或10或11或12或13或14或15种)的分析物。样品制备步骤a)包括至少一个施加步骤和至少一个干燥步骤。将液体形式的样品施加到该样品架的表面上。对该样品进行干燥,优选地在执行该至少一个施加步骤之后。
液体形式的该样品的施加可以是组合施加该基质和该感兴趣的分析物,然后进行干燥。例如,将该基质和该感兴趣的分析物混合,然后施加到样品架的表面上,然后进行干燥,其中优选地形成包含基质和感兴趣的分析物的一层结构。
替代性地,该施加是依序施加该基质和该感兴趣的分析物,其中在依序施加该基质和该感兴趣的分析物的情况下,在每次依序施加该基质和该感兴趣的分析物之后即进行该干燥。例如,施加该基质,然后进行干燥以形成第一层,然后施加该感兴趣的分析物,然后进行干燥以形成第二层。该第一层和第二层可以形成层状结构。替代性地,施加该感兴趣的分析物,然后进行干燥以形成第一层,然后施加该基质,然后进行干燥以形成第二层。该第一层和第二层可以形成层状结构。
该基质包含至少一种过渡金属硫化物、优选至少一种过渡金属二硫化物,其中该过渡金属硫化物形成为颗粒。
在本发明第一方面的实施例中,将该基质施加到该样品架的表面上,然后进行干燥。在施加和干燥该基质之后,将该感兴趣的分析物或分析物混合物施加到该样品架的表面上,尤其是直接施加到该基质上,然后进行干燥。特别地,形成包含基质层和分析物层的至少两层结构,其中该基质层被直接布置在该样品架的表面上并且在该样品架的表面和该分析物层之间。另外两层以上可以形成层状结构。例如,至少两个基质层和至少两个分析物层形成该层状结构或至少一个基质层和至少两个分析物层形成该层状结构或至少两个基质层和至少一个分析物层形成该层状结构。
在本发明第一方面的实施例中,将该基质溶解在有机溶剂中并进行超声处理以形成过渡金属硫化物颗粒、优选过渡金属二硫化物颗粒的悬浮液。特别地,该过渡金属硫化物颗粒、优选该过渡金属二硫化物颗粒的粒径在1nm至7μm、优选50nm至150nm、更优选80nm至130nm的范围内。
在本发明第一方面的实施例中,该过渡金属硫化物颗粒是直接通过超声处理过程从非插层块状材料中获得的过渡金属二硫化物颗粒。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在1nm至6μm的范围内。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在1nm至1000nm的范围内。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒高在1nm至1000nm的范围内、优选在20nm至300nm的范围内、更优选在20nm至100nm的范围内。粒径和/或粒高可以通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)或原子/扫描力显微镜(AFM)测定。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在50nm至500nm的范围内。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在50nm至300nm的范围内。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在80nm至150nm的范围内。
在本发明第一方面的实施例中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物是块状材料。
在本发明第一方面的实施例中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的过渡金属选自由以下各项组成的组:钨、钼、钛和锡。
在本发明第一方面的实施例中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物选自由以下各项组成的组:WS2、MoS2、TiS2、SnS2及其组合、优选MoS2、TiS2、SnS2及其组合、更优选MoS2。
在本发明第一方面的实施例中,该有机溶剂的沸点≤100℃。优选地,该有机溶剂选自以下组:水、乙腈、醇(例如异丙醇)及其组合。
在本发明第一方面的实施例中,将该样品通过干滴法作为单个点施加到该样品架上。
在本发明第一方面的实施例中,该样品以液体形式施加到该样品架的表面上。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)之后,该基质和该感兴趣的分析物中的每一者均形成层状结构,其中该基质的层状结构形成在该样品架的表面和该感兴趣的分析物的层状结构之间。
在本发明第一方面的实施例中,该基质的层状结构形成为单层或单个层。优选地,单层的厚度为20-300nm、更优选为20nm至100nm。
在本发明第一方面的实施例中,该感兴趣的分析物的层状结构形成为单层。
在本发明第一方面的实施例中,该至少一种感兴趣的分析物被嵌入到该基质中和/或被布置在该基质的表面上,其被布置成背离该样品架的表面。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)之前进行进一步的步骤a1):
a1)对该基质进行超声处理。
在本发明第一方面的实施例中,超声处理过程a1)是通过使用探针式超声均化器或超声波浴进行的。该探针式超声均化器和超声波浴的使用是本领域技术人员已知的,因此不再详细解释。
在本发明第一方面的实施例中,该样品架能够容纳或携带该样品。
在本发明第一方面的实施例中,该样品架包括一种材料或由该材料组成,该材料选自由以下各项组成的组:钢、铜、ITO和铝。
在本发明第一方面的实施例中,该样品架包括面向激光照射和/或面向能够发射波长小于400nm的激光照射的激光照射源的表面。
在本发明第一方面的实施例中,该样品架是MALDI钢板或ITO载玻片或铜导电带。
在本发明第一方面的实施例中,该表面是导电表面。
在本发明第一方面的实施例中,该导电表面可以是结构化的或未界定的。
在本发明第一方面的实施例中,该表面、优选该导电表面包括结构,其中该结构在平面图中被成形为矩形或五边形或六边形。矩形可以是长方形或正方形。
在本发明第一方面的实施例中,可以如下进行结构化:将包含目标结构负片的印模或印辊压在该表面上,主要是铝带或铜带。该印模的材料、优选钢必须具有比该表面更高的硬度。在释放该印模之后,形成均匀排列的空腔,深度约为500μm。空腔的结构是例如方形的或六边形的,排列成对称的整体。
在本发明第一方面的实施例中,该基质形成为尺寸厚度在100nm至100μm的范围内的层。
在本发明第一方面的实施例中,在步骤a)中加入冠醚、尤其是18-冠-6。冠醚用作络合试剂,结合存在于过渡金属硫化物、优选过渡金属二硫化物上的天然存在的钠离子和钾离子。
在本发明第一方面的实施例中,所述方法能够通过步骤b)中的直接离子化来检测碱金属离子和/或碱土金属离子。
在本发明第一方面的实施例中,该碱金属离子和/或碱土金属离子选自以下组:Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+。
在本发明第一方面的实施例中,该感兴趣的分析物的分子量小于2000Da。
在本发明第四方面的实施例中,该感兴趣的分析物选自由以下各项组成的组:核酸、氨基酸、肽、蛋白质、代谢物、激素、脂肪酸、脂质、碳水化合物、类固醇、酮类固醇、开环甾类化合物、以另一分子的某种修饰为特征的分子、已由生物体内化的物质、此类物质的代谢物及其组合。
在本发明第一方面的实施例中,该感兴趣的分析物包含官能团。该官能团能够与表面或化合物的反应性单元Q反应。
在本发明第一方面的实施例中,该官能团选自由以下各项组成的组:羰基基团、二烯基团、羟基基团、胺基团、亚胺基团、酮基团、醛基团、硫醇基团、二醇基团、酚基团、环氧基团、二硫基团、核碱基团、羧酸基团、末端半胱氨酸基团、末端丝氨酸基团和叠氮基团。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含羰基基团作为官能团,该羰基基团选自由以下各项组成的组:羧酸基团、醛基团、酮基团、掩蔽的醛基团、掩蔽的酮基团、酯基团、酰胺基团和酸酐基团。醛糖(醛和酮)以缩醛和半缩醛存在,是母体醛/酮的一种掩蔽形式。
在本发明第一方面的实施例中,该羰基基团是酰胺基团,技术人员清楚地知道,这样的酰胺基团是稳定的基团,但可将其水解以将酰胺基团转化为羧酸基团和氨基基团。酰胺基团的水解可经由酸/碱催化的反应或酶促过程实现,以上两者中的任何一种均是技术人员众所周知的。在本发明第一方面的实施例中,其中该羰基基团是掩蔽的醛基团或掩蔽的酮基团,各自的基团为半缩醛基团或缩醛基团、尤其是环状半缩醛基团或缩醛基团。在本发明的第一方面的实施例中,在与该化合物反应之前,缩醛基团转化为醛或酮基团。
在本发明第一方面的实施例中,该羰基基团为酮基团。在本发明第一方面的实施例中,该酮基团可以在与化合物的反应性单元反应之前转移到中间亚胺基团中。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个酮基团的分析物分子是酮类固醇。在本发明第一方面的特定实施例中,该酮类固醇选自由以下各项组成的组:睾酮、表睾酮、二氢睾酮(DHT)、去氧甲基睾酮(DMT)、四氢孕三烯酮(THG)、醛固酮、雌酮、4-羟基雌酮、2-甲氧基雌酮、2-羟基雌酮、16-酮雌二醇、16-α-羟基雌酮、2-羟基雌酮-3-甲基醚、泼尼松、泼尼松龙、孕烯醇酮、孕酮、脱氢表雄酮(DHEA)、17-羟基孕烯醇酮、17-羟基孕酮、雄酮、表雄酮、Δ4-雄烯二酮、11-去氧皮质醇、皮质甾酮、21-脱氧皮质醇、11-脱氧皮质酮、别孕烯醇酮和醛固酮。
在本发明第一方面的实施例中,该羰基基团是羧基基团。在本发明的第一方面的实施例中,该羧基基团直接与化合物反应或在与化合物反应之前将其转化为活化的酯基团。在本发明的第一方面的实施例中,包含一个或多个羧基基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:Δ8-四氢大麻酚酸、苯甲酰芽子素、水杨酸、2-羟基苯甲酸、加巴喷丁、普瑞巴林、丙戊酸、万古霉素、甲氨蝶呤、霉酚酸、孟鲁司特、瑞格列奈、速尿、替米沙坦、吉非罗齐、双氯芬酸、布洛芬、吲哚美辛、佐美拉克、伊索克酸和青霉素。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个羧基基团的分析物分子为选自由以下各项组成的组的氨基酸:精氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、组氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、色氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、脯氨酸和甘氨酸。
在本发明第一方面的实施例中,该羰基基团是醛基团。在本发明的第一方面的实施例中,该醛基团可以在与化合物的反应性单元反应之前转移到中间亚胺基团中。在本发明的第一方面的实施例中,包含一个或多个醛基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:吡哆醛、N-乙酰基-D-氨基葡萄糖、阿卡他定、链霉素和交沙霉素。
在本发明的第一方面的实施例中,羰基基团为羰基酯基团。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个酯基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:可卡因、海洛因、利他林、醋氯芬酸、乙酰胆碱、安西奈德、阿米洛酯、阿米洛卡因、氨苄哌替啶、阿雷地平、青蒿琥酯和哌替啶。
在本发明第一方面的实施例中,羰基基团是酐基团。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个酐基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:斑蝥素、琥珀酸酐、偏苯三酸酐和马来酸酐。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含一个或多个二烯基团、尤其是共轭的二烯基团作为官能团。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个二烯基团的分析物分子是开环甾类化合物。在实施例中,该开环甾类化合物选自由以下各项组成的组:胆钙化醇(维生素D3)、麦角钙化醇(维生素D2)、骨化二醇、骨化三醇、速固醇、光甾醇和他卡西醇。特别地,该开环甾类化合物是维生素D、尤其是维生素D2或D3或其衍生物。在特定的实施例中,该开环甾类化合物选自由以下各项组成的组:维生素D2、维生素D3、25-羟基维生素D2、25-羟基维生素D3(骨化二醇)、3-表-25-羟基维生素D2、3-表-25-羟基维生素D3、1,25-二羟基维生素D2、1,25-二羟基维生素D3(骨化三醇)、24,25-二羟基维生素D2、24,25-二羟基维生素D3。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个二烯基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:维生素A、维甲酸、异维甲酸、阿利维甲酸、纳他霉素、西罗莫司、两性霉素B、制霉菌素、依维莫司、替西罗莫司和非达霉素。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含一个或多个羟基基团作为官能团。在本发明的第一方面的实施例中,该分析物分子包含单个羟基基团或两个羟基基团。在其中存在一个以上羟基基团的实施例中,两个羟基基团可以定位成彼此相邻(1,2二醇)或通过1、2或3个C原子分离(分别为1,3-二醇、1,4-二醇、1,5-二醇)。在第一方面的特定实施例中,该分析物分子包含1,2-二醇基团。在其中仅存在一个羟基基团的实施例中,该分析物选自由以下各项组成的组:伯醇、仲醇和叔醇。在本发明第一方面的实施例中,其中该分析物分子包含一个或多个羟基基团,该分析物选自由以下各项组成的组:苄醇、薄荷醇、L-肉毒碱、吡哆醇、甲硝哒唑、单硝酸异山梨酯、愈创甘油醚、克拉维酸盐、米吉妥(Miglitol)、扎西他滨、异丙肾上腺素、阿昔洛韦、美索巴莫、曲马多、文拉法辛、阿托品、氯苯达诺、α-羟基阿普唑仑、α-羟基三唑仑、劳拉西泮、去甲羟基安定、替马西泮、乙基葡糖苷酸、乙基吗啡、吗啡、吗啡-3-葡糖苷酸、丁丙诺啡、可待因、二氢可待因、对-羟基丙氧芬、O-去甲基曲马多、双氢奎尼丁和奎尼丁。在本发明第一方面的实施例中,其中该分析物分子包含一个以上羟基基团,该分析物选自由以下各项组成的组:维生素C、葡萄糖胺、甘露醇、四氢生物蝶呤、阿糖胞苷、阿扎胞苷、利巴韦林、氟尿苷、吉西他滨、链脲佐菌素、腺苷、阿糖腺苷、克拉屈滨、雌三醇、三氟尿苷、氯法拉滨、纳多洛尔、扎那米韦、乳果糖、单磷酸腺苷、碘苷、瑞加德松(regadenoson)、林可霉素、克林霉素、卡格列净(Canaglifozin)、妥布霉素、奈替米星、卡那霉素、替格瑞洛、表柔比星、多柔比星、阿贝卡星、链霉素、喹巴因(ouabain)、阿米卡星、新霉素、新霉素B(framycetin)、巴龙霉素、红霉素、克拉霉素、阿奇霉素、长春地辛、洋地黄毒苷、地高辛、甲泛葡胺、乙酰洋地黄毒苷、去乙酰毛花苷、氟达拉滨、氯法拉滨、吉西他滨、阿糖胞苷、卡培他滨、阿糖腺苷和普卡霉素。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含一个或多个硫醇基团(包括但不限于烷基硫醇和芳基硫醇基团)作为官能团。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个硫醇基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:硫代扁桃酸、DL-甲巯丙脯酸、DL-塞奥芬、N-乙酰基半胱氨酸、D-青霉胺、谷胱甘肽、L-半胱氨酸、泽芬诺普利(zefenoprilat)、硫普罗宁、二巯基丙醇、琥巯酸。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含一个或多个二硫化物基团作为官能团。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个二硫化物基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:谷胱甘肽二硫化物、双硫氧吡啶、二硫化硒、双硫仑、硫辛酸、L-胱氨酸、呋喃硫胺、奥曲肽、去氨加压素、伐普肽、特利加压素、利那洛肽和培奈萨肽(peginesatide)。硫化硒可以是二硫化硒SeS2或六硫化硒Se2S6。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含一个或多个环氧化物基团作为官能团。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个环氧化物基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:卡巴西平-10,11-环氧化物、卡非佐米、呋喃苯胺酸环氧化物、磷霉素、司维拉姆盐酸盐、浅蓝菌素、东莨菪碱、噻托溴铵(tiotropium)、噻托溴铵(tiotropiumbromide)、甲溴东莨菪碱、依普利酮、莫匹罗星、纳他霉素和醋竹桃霉素。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含一个或多个酚基团作为官能团。在本发明第一方面的特定实施例中,包含一个或多个酚基团的分析物分子是类固醇或类固醇样化合物。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个酚基团的分析物分子是具有sp2杂化的A环以及位于A环3位置的OH基团的类固醇或类固醇样化合物。在本发明第一方面的特定实施例中,类固醇或类固醇样分析物分子选自由以下各项组成的组:雌激素、雌激素样化合物、雌酮(E1)、雌二醇(E2)、17a-雌二醇、17b-雌二醇、雌三醇(E3)、16-表雌三醇、17-表雌三醇和16,17-表雌三醇和/或其代谢物。在实施例中,代谢物选自由以下各项组成的组:雌三醇、16-表雌三醇(16-epiE3)、17-表雌三醇(17-epiE3)、16,17-表雌三醇(16,17-epiE3)、16-酮雌二醇(16-ketoE2)、16a-羟基雌酮(16a-OHEl)、2-甲氧基雌酮(2-MeOEl)、4-甲氧基雌酮(4-MeOEl)、2-羟基雌酮-3-甲基醚(3-MeOEl)、2-甲氧基雌二醇(2-MeOE2)、4-甲氧基雌二醇(4-MeOE2)、2-羟基雌酮(2-OHE1)、4-羟基雌酮(4-OHE1)、2-羟基雌二醇(2-OHE2)、雌酮(El)、硫酸雌酮(Els)、17a-雌二醇(E2a)、17b-雌二醇(E2B)、硫酸雌二醇(E2S)、马烯雌酮(EQ)、17a一二氢马烯雌酮(EQa)、17b-二氢马烯雌酮(EQb)、马萘雌酮(Equilenin)(EN)、17-二氢马萘雌酮(ENa)、17a-二氢马萘雌酮、17β-二氢马萘雌酮(ENb)、Δ8,9-脱氢雌酮(dEl)、Δ8,9-硫酸脱氢雌酮(dEls)、Δ9-四氢大麻酚、霉酚酸。β或b可互换使用。α和a可互换使用。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含胺基团作为官能团。在本发明第一方面的实施例中,该胺基团是烷基胺或芳基胺基团。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个胺基团的分析物选自由以下各项组成的组:蛋白质和肽。在本发明第一方面的实施例中,包含胺基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:3,4-亚甲二氧安非他明、3,4-亚甲二氧-N-乙基安非他明、3,4-亚甲二氧甲基安非他明、安非他明、甲基安非他明、N-甲基-1,3-苯并二氧杂环戊烯基仲丁胺、7-氨基氯硝西泮、7-氨基氟硝西泮、3,4-二甲基甲卡西酮、3-氟甲卡西酮、4-甲氧基甲卡西酮、4-甲基乙卡西酮、4-甲基甲卡西酮、安非拉酮、2-甲基氨基-1-(3,4-亚甲二氧基苯基)丁-1-酮(butylone)、乙卡西酮(ethcathinone)、氟芬酮(elephedrone)、甲卡西酮、亚甲基二氧基甲卡西酮(methylone)、亚甲二氧吡咯戊酮、苯甲酰爱康宁、去氢去甲氯胺酮、氯胺酮、去甲氯胺酮、美沙酮、去甲美沙酮、6-乙酰基吗啡、二乙酰基吗啡、吗啡、去甲氢可酮(norhydrocodone)、氧可酮、羟吗啡酮、苯环己哌啶、去甲丙氧芬、阿米替林、氯米帕明、度琉平、多虑平、丙咪嗪、去甲替林、三甲丙咪嗪、芬太尼、甘氨酰二甲基苯胺(glycylxylidide)、利多卡因、单乙基甘氨酰二甲基苯胺、N-乙酰基普鲁卡因酰胺、普鲁卡因酰胺、普瑞巴林、2-甲基氨基-1-(3,4-亚甲二氧苯基)丁烷、N-甲基-1,3-苯并二氧代丁胺、2-氨基-1-(3,4-亚甲二氧苯基)丁烷、1,3-苯并二氧代丁胺、去甲哌替啶、O-去甲基曲马多、去甲基曲马多、曲马多、拉莫三嗪、茶碱、阿米卡星、庆大霉素、妥布霉素、万古霉素、甲氨蝶呤、加巴喷丁、西索米星和5-甲基胞嘧啶。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子是碳水化合物或具有碳水化合物部分的物质,例如糖蛋白或核苷。在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子是单糖、尤其是选自由以下各项组成的组:核糖、脱氧核糖、阿拉伯糖、核酮糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、岩藻糖、果糖、N-乙酰基葡萄糖胺、N-乙酰基半乳糖胺、神经氨酸、N-乙酰基神经氨酸等。在实施例中,该分析物分子是寡糖、尤其是选自由以下各项组成的组:二糖、三糖、四糖、多糖。在本发明第一方面的实施例中,二糖选自由以下各项组成的组:蔗糖、麦芽糖和乳糖。在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子是包含上述单糖、二糖、三糖、四糖、寡糖或多糖部分的物质。
在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子包含叠氮基团作为官能团,该叠氮基团选自由以下各项组成的组:烷基叠氮化物或芳基叠氮化物。在本发明第一方面的实施例中,包含一个或多个叠氮基团的分析物分子选自由以下各项组成的组:齐多夫定和叠氮西林。
此类分析物分子可存在于生物样品或临床样品诸如体液(例如血液、血清、血浆、尿液、唾液、脊髓液等)、组织或细胞提取物等中。在本发明第一方面的实施例中,该分析物分子存在于选自由以下各项组成的组的生物样品或临床样品中:血液、血清、血浆、尿液、唾液、脊髓液和干血斑。在本发明第一方面的一些实施例中,分析物分子可存在于样品中,该样品是纯化或部分纯化的样品,例如,纯化或部分纯化的蛋白质混合物或提取物。
在本发明第一方面的实施例中,该表面或化合物的反应性单元Q选自由以下各项组成的组:羰基反应性单元、二烯反应性单元、羟基反应性单元、氨基反应性单元、亚胺反应性单元、硫醇反应性单元、二醇反应性单元、酚反应性单元、环氧化物反应性单元、二硫化物反应性单元和叠氮基反应性单元。
根据所述方法的步骤b),经由波长小于400nm的激光照射将该至少一种感兴趣的分析物离子化。
在本发明第一方面的实施例中,经由波长小于或等于355nm的激光照射来执行步骤b)。
在本发明第一方面的实施例中,激光照射的主波长为355nm。
在本发明第一方面的实施例中,经由Nd:YAG激光或Nd:YLF激光或Nd:YVO4激光或氮激光、优选Nd:YAG激光来执行步骤b)。Nd:YAG激光或Nd:YLF激光或Nd:YVO4激光或氮激光是本领域技术人员已知的,因此不再详细解释。
在本发明第一方面的实施例中,步骤b)是基质辅助激光解吸和/或离子化过程(MALDI)。
在本发明第一方面的实施例中,步骤b)是正模式下的MALDI-TOF测量。
在本发明第一方面的实施例中,步骤c)是正模式下的MALDI-TOF测量。
在本发明第一方面的实施例中,步骤b)和c)是正模式下的MALDI-TOF测量。
根据所述方法的步骤c),使用质谱测定该感兴趣的分析物。该测定可以是定量的和/或定性的。
在第二方面,本发明涉及本发明第一方面的方法用于测定该至少一种感兴趣的分析物的用途。对于本发明第一方面提及的所有实施例都适用于本发明的第二方面,反之亦然。
在第三方面,本发明涉及一种用于经由波长小于400nm的激光照射将至少一种感兴趣的分析物离子化的样品元件,
其中该样品元件包括样品架和样品,其中该样品包含基质和该至少一种感兴趣的分析物,
其中该样品架包括面向该激光照射的导电表面,
其中该基质和该感兴趣的分析物被布置在位于该激光照射的光束路径中的该导电表面上,
其中该基质包含过渡金属硫化物或由过渡金属硫化物组成、优选过渡金属二硫化物,该过渡金属二硫化物形成为粒径在1nm至6μm范围内的颗粒。对于本发明第一方面和/或本发明第二方面提及的所有实施例都适用于本发明的第三方面,反之亦然。
在第四方面,本发明涉及本发明第三方面的样品元件用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。对于本发明第一方面和/或本发明第二方面和/或本发明第三方面提及的所有实施例都适用于本发明的第四方面,反之亦然。
在第五方面,本发明涉及一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的装置,其包括:
-能够发射波长小于400nm的激光照射的激光照射源,
-根据本发明第三方面的样品元件,
-质谱单元。质谱分析单元能够测定该感兴趣的分析物。
对于本发明第一方面和/或本发明第二方面和/或本发明第三方面和/或本发明第四方面提及的所有实施例都适用于本发明的第五方面,反之亦然。
在本发明第五方面的实施例中,该装置为临床诊断系统。
“临床诊断系统”是实验室自动化仪器,专门用来分析用于体外诊断的样品。根据需要和/或根据期望的实验室工作流程,临床诊断系统可具有不同的配置。通过将多个仪器和/或模块耦接在一起,可获得附加配置。“模块”是具有专用功能的工作单元,通常比整个临床诊断系统更小。此功能可以是分析功能,但也可以是分析前功能或分析后功能,或者可以是分析前功能、分析功能或分析后功能中的任一个的辅助功能。特别地,模块可配置为与一个或多个其他模块协作以用于例如通过执行一个或多个分析前步骤和/或分析步骤和/或分析后步骤来执行样品处理工作流程的专用任务。特别地,临床诊断系统可以包括一个或多个分析设备,其设计用于执行针对某些类型的分析(例如,临床化学、免疫化学、凝血、血液学、液相色谱分离、质谱等)优化的相应工作流程。因此,临床诊断系统可包括具有相应工作流程的一个分析设备或任何此类分析设备的组合,其中分析前和/或分析后模块可以耦合到单独的分析设备或由多个分析设备共享。在替代方案中,可通过集成在分析仪器中的单元来执行分析前功能和/或分析后功能。临床诊断系统可包括功能单元,诸如用于吸移和/或泵送和/或混合样品和/或试剂和/或系统流体的液体处理单元,以及用于分类、存储、运输、识别、分离、检测的功能单元。临床诊断系统可以包括用于自动制备包含感兴趣的分析物的样品的样品制备站、任选地包括多个LC通道的液相色谱(LC)分离站和/或任选地用于将制备的样品输入到LC通道中任何一个通道中的样品制备/LC接口。临床诊断系统还可以包括控制器,其被编程为将样品分配至预先定义的样品制备工作流程,每个工作流程包括预先定义的样品制备步骤序列且需要预先定义的完成时间(视感兴趣的分析物而定)。临床诊断系统可以进一步包括质谱仪(MS)和用于将LC分离站连接到质谱仪的LC/MS接口。如本文所用,术语“自动地”或“自动”是广义的术语且被赋予对本领域普通技术人员而言普通且惯常的含义,并且不限于特殊或自定义的含义。该术语具体地可指但不限于完全借助于至少一个计算机和/或至少一个计算机网络和/或至少一个机器来执行的过程,尤其是不需要手动操作和/或与用户交互。
在本发明第五方面的实施例中,临床诊断系统包括样品制备站。
“样品制备站”可以是耦接至一个或多个分析设备或分析设备中的单元的预分析模块,其设计为执行一系列样品处理步骤,这些样品处理步骤旨在除去或至少减少样品中的干扰基质成分和/或富集样品中的感兴趣的分析物。此类处理步骤可包括对一个样品或多个样品顺序地、并行地或交错地执行的以下处理操作中的任一项或多项:吸移(抽吸和/或分配)流体、泵送流体、与试剂混合、在一定温度下培育、加热或冷却、离心、分离、过滤、筛分、干燥、洗涤、重悬、等分、转移、储存等)。
临床诊断系统(例如样品制备站)还可以包括用于在启动新的样品制备开始序列之前接收多个样品的缓冲单元,其中可以单独随机访问样品,并且可以根据样品制备开始序列启动单独制备。
临床诊断系统使质谱的使用更方便、更可靠,因此适用于临床诊断。特别地,在随机存取样品制备和LC分离情况下,可以获得高通量,例如高达100个样品/小时或更多,同时能够在线耦接到质谱。此外,该过程可以完全自动化,增加了离开时间并降低了所需的技能水平。
在第六方面,本发明涉及本发明第五方面的装置用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
针对本发明第一方面和/或本发明第二方面和/或本发明第三方面和/或本发明第四方面和/或本发明第五方面所提及的所有实施例均适用于本发明的第六方面,反之亦然。
在第七方面,本发明涉及一种适于执行本发明第一方面的方法的试剂盒,包括:
(A)基质,其包含形成为颗粒的至少一种过渡金属硫化物、优选至少一种过渡金属二硫化物,
(B)有机溶剂或其混合物,
(C)任选地至少一种内标物。
对于本发明第一方面和/或本发明第二方面和/或本发明第三方面和/或本发明第四方面和/或本发明第五方面和/或本发明第六方面提及的所有实施例也适用于本发明的第七方面,反之亦然。
在第八方面,本发明涉及本发明第七方面的试剂盒在本发明第一方面的方法中的用途。
针对本发明第一方面和/或本发明第二方面和/或本发明第三方面和/或本发明第四方面和/或本发明第五方面和/或本发明第六方面和/或本发明第七方面所提及的所有实施例均适用于本发明的第八方面,反之亦然。
在进一步的实施例中,本发明涉及以下方面:
1.一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法,其包括以下步骤:
a)在样品架的表面上制备包含基质和该至少一种感兴趣的分析物的样品,
其中该基质包含至少一种过渡金属硫化物、优选至少一种过渡金属二硫化物,
其中该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物形成为颗粒,
其中步骤a)包括:
将液体形式的该样品施加到样品架的表面上并对该样品进行干燥,
b)经由波长小于400nm的激光照射将该至少一种感兴趣的分析物离子化,和
c)使用质谱测定该感兴趣的分析物,
其中优选地,该施加包括:
(i)组合施加该基质和该感兴趣的分析物,然后进行干燥,或
(ii)依序施加该基质和该感兴趣的分析物,其中在依序施加该基质和该感兴趣的分析物的情况下,在每次依序施加该基质和该感兴趣的分析物之后即进行该干燥。
2.如方面1所述的方法,其中该样品或该方法不含银纳米颗粒。
3.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该样品或该方法不含嵌入的锂。
4.如前述方面中任一方面所述的方法,其不含锂介导的剥离步骤。
5.如前述方面中任一方面所述的方法,其不含氢氧化钠辅助剥离步骤。
6.如前述方面中任一方面所述的方法,其不含多孔纳米结构化步骤。
7.如前述方面中任一方面所述的方法,其中将该基质溶解在有机溶剂中并进行超声处理以形成过渡金属硫化物颗粒、优选过渡金属二硫化物颗粒的悬浮液。
8.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该有机溶剂的沸点≤100℃,优选地其中该有机溶剂选自以下组:水、乙腈、醇(例如异丙醇)及其组合。
9.如前述方面中任一方面所述的方法,其中所述方法能够通过步骤b)中的直接离子化来检测碱金属离子和/或碱土金属离子。
10.如方面8所述的方法,其中该碱金属离子和/或碱土金属离子选自以下组:Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+。
11.如前述方面中任一方面所述的方法,其中将该样品通过干滴法作为单个点施加到该样品架上。
12.如前述方面中任一方面所述的方法,其中将该样品施加到该样品架的整个表面上。
13.如前述方面中任一方面所述的方法,其中在步骤a)之后,该基质和该感兴趣的分析物中的每一者均形成层状结构,其中该基质的层状结构形成在该样品架的表面和该感兴趣的分析物的层状结构之间。
14.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该基质的层状结构形成为单层。
15.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该感兴趣的分析物的层状结构形成为单层。
16.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该至少一种感兴趣的分析物被嵌入到该基质中和/或被布置在该基质的表面上,其该布置成背离该样品架的表面。
17.如前述方面中任一方面所述的方法,其中在步骤a)之前进行进一步的步骤a1):
a1)对该基质进行超声处理。
18.如前述方面中任一方面所述的方法,其中超声处理过程a1)是通过使用探针式超声均化器或超声波浴进行的。
19.如前述方面中任一方面所述的方法,其中在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在1nm至6μm的范围内。
20.如前述方面中任一方面所述的方法,其中在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在1nm至1000nm的范围内。
21.如前述方面中任一方面所述的方法,其中在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在50nm至500nm的范围内。
22.如前述方面中任一方面所述的方法,其中在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在50nm至300nm的范围内。
23.如前述方面中任一方面所述的方法,其中在步骤a)中,该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在80nm至150nm的范围内。
24.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物是块状材料。
25.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物的过渡金属选自由以下各项组成的组:钨、钼、钛和锡。
26.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该过渡金属硫化物、优选该过渡金属二硫化物选自由以下各项组成的组:WS2、MoS2、TiS2和SnS2、优选MoS2。
27.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该样品架包括一种材料或由该材料组成,该材料选自由以下各项组成的组:钢、铜、ITO和铝。
28.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该样品架是MALDI钢板或ITO载玻片或铜导电带。
29.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该表面包括结构,其中该结构在平面图中被成形为矩形或五边形或六边形。
30.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该表面是导电表面。
31.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该导电表面经结构化。
32.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该感兴趣的分析物的分子量小于2000Da。
33.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该感兴趣的分析物选自由以下各项组成的组:核酸、氨基酸、肽、蛋白质、代谢物、激素、脂肪酸、脂质、碳水化合物、类固醇、酮类固醇、开环甾类化合物、以另一分子的某种修饰为特征的分子、已由生物体内化的物质、此类物质的代谢物以及其组合。
34.如前述方面中任一方面所述的方法,其中该基质形成为尺寸厚度在100nm至100μm的范围内的层。
35.如前述方面中任一方面所述的方法,其中在步骤a)中加入冠醚、尤其是18-冠-6。
36.如前述方面中任一方面所述的方法,其中经由波长小于或等于355nm的激光照射来执行步骤b)。
37.如前述方面中任一方面所述的方法,其中经由Nd:YAG激光或氮激光、优选Nd:YAG激光来执行步骤b)。
38.如前述方面中任一方面所述的方法,其中步骤b)是基质辅助激光解吸和/或离子化过程(MALDI)。
39.如前述方面中任一方面所述的方法,其中步骤b)和c)是正模式下的MALDI-TOF测量。
40.如方面1至39中任一方面所述的方法用于测定该至少一种感兴趣的分析物的用途。
41.一种用于经由波长小于400nm的激光照射将至少一种感兴趣的分析物离子化的样品元件,
其中该样品元件包括样品架和样品,其中该样品包含基质和该至少一种感兴趣的分析物,
其中该样品架包括面向该激光照射的导电表面,
其中该基质和该感兴趣的分析物被布置在位于该激光照射的光束路径中的该导电表面上,
其中该基质包含过渡金属硫化物或由过渡金属硫化物组成、优选过渡金属二硫化物,该过渡金属二硫化物形成为粒径在1nm至6μm范围内的颗粒。
42.如方面41所述的样品元件用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
43.一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的装置,其包括:
-能够发射波长小于400nm的激光照射的激光照射源,
-如方面41所述的样品元件,
-质谱单元。
44.如方面43所述的装置用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
45.一种适于执行方面1至39中任一方面的方法的试剂盒,包括:
(A)基质,其包含形成为颗粒的至少一种过渡金属硫化物、优选至少一种过渡金属二硫化物,
(B)有机溶剂或其混合物,
(C)任选地至少一种内标物。
46.如方面45的试剂盒在方面1至39中任一方面的方法中的用途。
实例
提供以下实例来例示而非限制本文要求保护的发明。
用于评估的分析物:
分析物溶液由分析感兴趣的分子、特别是类固醇和治疗相关物质制备。对于主要实验,制备七种天然存在的类固醇的混合物(即Pr=黄体酮、Te=睾酮、Es=雌二醇、S7=雄烯二酮、S9=皮质醇、S10=可的松、S19=21-脱氧皮质醇,每种在MeCN/H2O=50/50中为14μg/mL)以及七种治疗性物质的混合物(即T3=阿米卡星(硫酸盐)、T7=洋地黄毒苷、T16=麦考酚酸、T37=利多卡因、T41=地高辛、T62=伏立廉唑、T71=美罗培南,在MeCN/H2O=50/50中为14μg/mL)。应用干滴法(0.7μL)将分析物点在预涂的MoS2或WS2或TiS2或SnS2表面上。
为了模拟真实的基质背景,两种分析物混合物另外用马血清上清液(在MeCN中沉淀)溶解,使得分析物的最终浓度为1.4μg/mL(缩写为HSsup+S/T)。
块状材料上的激光解吸/离子化:
悬浮液的制备包括:称量相应的块状MoS2或WS2材料(粒径在90um至40μm之间,购自Sigma-Aldrich),用MeCN/H2O=50/50洗涤并悬浮在MeCN/H2O=50/50中,浓度在3mg/mL至25mg/mL之间、优选7mg/mL。TiS2或SnS2材料用MeCN洗涤并悬浮在MeCN中,浓度在5mg/mL至30mg/mL之间、优选14mg/mL。可以应用干滴法(优选0.7μL)将由此形成的悬浮液在涡旋后直接用于涂覆适合MALDI-MS测量的表面(通常在MALDI钢板、ITO载玻片或类似物上)。随后在分析物沉积和空气干燥后,在正模式下执行MALDI-TOF测量,将激光强度调整到约4500单位(MoS2或WS2)或5500-6000单位(TiS2或SnS2)的最佳值,每个点总计2000次激光发射。分析物信号以碱加合物([M+Na]+和[M+K]+)形式自然出现。得到的碱加合物与类固醇分析物的质荷比为:m/z=295[Es+Na]+,rn/z=309[S7+Na]+,m/z=311[Te+Na]+,m/z=337[Pr+Na]+,m/z=369[S19+Na]+,m/z=383[S10+Na]+,m/z=385[S9+Na]+,m/z=325[S7+K]+,m/z=327[Te+K]+,m/z=353[Pr+K]+,m/z=385[S19+K]+,m/z=399[S10+K]+,m/z=401[S9+K]+。得到的碱加合物与治疗性分析物的质荷比为:m/z=257[T37+Na]+,m/z=343[T16+Na]+,m/z=372[T62+Na]+,m/z=406[T71+Na]+,m/z=608[T3+Na]+,m/z=787[T7+Na]+,m/z=803[T41+Na]+,m/z=273[T37+K]+,m/z=359[T16+K]+,m/z=388[T62+K]+,m/z=422[T71+K]+,m/z=624[T3+K]+,m/z=803[T7+K]+,m/z=819[T41+K]+。
分析物的选择基于不同官能团、杂原子和极性的存在。特别地,选择了具有挑战性的分析物,包括Es(由于其各自的基本气相特征对应于分子内现有的苯酚部分,其应该在负模式下更好地离子化)、T3/T7/T41(其包含不同的聚糖结构)和T71(以其有限的稳定性而着名)。因此,并非所有选定的分析物都预计会成功,但令人惊讶的是,所有分析物都已被证明可以用所呈现的方法离子化。没有发生离子猝灭(分析物竞争要被离子化的电荷)。因此,该方法示出了分析物的独立离子化。
图1A至4D分别示出了分析物混合物、尤其是类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱,其通过使用不同的块状无机基质由根据本发明第一方面的方法得到。从图1A至4D可以看出,经由根据本发明第一方面的方法可以分别在m/z=23和m/z=39处直接检测到碱金属离子Na+和K+。
图1A和1B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该基质是粒径约为6μm的块状MoS2基质。图1B是图1A中m/z为250至550范围内MS谱图的放大图。图1A和1B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的良好解吸,以及在少量的钾加合物[M+K]+形成的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图1C和1D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该基质是粒径约为6μm的块状MoS2基质。图1D是图1C中200至1100m/z范围内MS谱图的放大图。图1C和1D展示了治疗性物质T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸,以及在一些分析物(T37、T16、T62、T71)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图2A和2B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该基质是粒径约为2μm的块状WS2基质。图2B是图2A中m/z为250至500范围内MS谱图的放大图。图2A和2B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在也形成钾加合物[M+K]+以及形成多种碱加合物(例如m/z=753[S19-H+Na+K]+)的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图2C和2D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物包含以下七种治疗性物质:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该基质是较大的粒径约为2μm的块状WS2基质。图2D是图2C中200至1100m/z范围内MS谱图的放大图。图2C和2D展示了治疗性物质T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸,以及在一些分析物(T37、T16、T62、T71)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图3A和3B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该基质是块状SnS2基质。图3B是图3A中m/z为250至500范围内MS谱图的放大图。图3A和3B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在形成痕量的钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,在高达m/z=800的范围内只能观察到较小的背景信号。
图3C和3D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物包含以下七种治疗性物质:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该基质是块状SnS2基质。图3D是图3C中m/z为100至1000范围内MS谱图的放大图。图3C和3D展示了治疗性物质T16、T37和痕量的T7、T41、T62、T71的解吸,以及在T37和T16也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。一些背景信号可以在高达m/z=800的范围内观察到。
图4A和4B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该基质是块状TiS2基质。图4B是图4A中m/z为250至500范围内MS谱图的放大图。图4A和4B展示了类固醇分析物Es、Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在形成一些钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图4C和4D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物包含以下七种治疗性物质:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该基质是块状TiS2基质。图4D是图4C中m/z为200至1000范围内MS谱图的放大图。图4C和4D展示了治疗性物质T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸,以及在一些分析物(T37、T16、T62、T71、T3)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
经超声处理后的材料上的激光解吸/离子化:
稳定的MoS2或WS2分散液的制备包括称量相应的块状MoS2或WS2材料(粒径在90nm至40μm之间,优选MoS2为6μm或WS2为2μm),用MeCN/H2O=50/50洗涤并悬浮在MeCN/H2O=50/50中,浓度在3mg/mL至10mg/mL之间、优选7mg/mL。随后使用超声波探针(200W,30分钟,水浴)进行超声波处理,从而形成相应的MoS2或WS2分散液。在简单的离心(5000rpm)步骤去除残留的块状材料。可以应用干滴法(优选2×0.7μL)将获得的分散液直接用于涂覆适合MALDI-MS测量的表面(通常在MALDI钢板、ITO载玻片或类似物上)。随后在分析物沉积和空气干燥后,在正模式下执行MALDI-TOF测量,将激光强度调整到约4500单位的最佳值,每个点总计2000次激光发射。分析物信号以碱加合物([M+Na]+和[M+K]+)形式自然出现。
图5A至6D分别示出了类固醇混合物和治疗性物质混合物的MS谱,其通过使用不同的块状无机基质由根据本发明第一方面的方法得到。与图1A至4D相比,该块状材料经过额外的超声波处理,例如通过使用探针超声仪。从图5A至6D可以看出,经由根据本发明第一方面的方法可以分别在m/z=23和m/z=39处直接检测到碱金属离子Na+和K+。
图5A和5B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该基质是经过超声处理后的粒径约为6μm的块状MoS2基质。图5B是图5A中m/z为250至500范围内MS谱图的放大图。图5A和5B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图5C和5D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该基质是经过超声处理后的粒径约为6μm的块状MoS2基质。图5D是图5C中m/z为100至1100范围内MS谱图的放大图。图5C和5D展示了治疗性物质T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸,以及在一些分析物(T37、T16、T62、T71)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图6A和6B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该基质是经过超声处理后的粒径约为2μm的块状WS2基质。图6B是图6A中m/z为250至550范围内MS谱图的放大图。图6A和6B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在也形成钾加合物[M+K]+和形成多种碱加合物(例如m/z=753[S19-H+Na+K]+)的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图6C和6D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该基质是经过超声处理后的粒径约为2μm的块状WS2基质。图6D是图6C中200至1100m/z范围内MS谱图的放大图。图6C和6D展示了治疗性物质T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸,以及在一些分析物(T37、T16、T62、T71)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
涂覆在ITO载玻片上的MoS2:
为了展示本文报道的MoS2悬浮液和分散液的普遍应用,应用干滴法(优选2×0.7μL)将市售的氧化铟锡(ITO,参见图7)涂覆的显微镜载玻片与对应的MoS2材料分层。随后在分析物沉积和空气干燥后,在正模式下执行MALDI-TOF测量,将激光强度调整到约5500单位的最佳值,每个点总计2000次激光发射。分析物信号以碱加合物([M+Na]+和[M+K]+)形式出现。
图8A和8B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在涂覆在ITO载玻片样品架上的块状MoS2基质上制备的。图8B是图8A中m/z为280至440范围内MS谱图的放大图。图8A和8B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在也形成一些钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图8C和8D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在涂覆在ITO载玻片样品架上的块状MoS2基质上制备的。图8D是图8C中m/z为200至1000范围内MS谱图的放大图。图8C和8D展示了治疗性物质T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸,以及在一些分析物(T37、T16、T62、T71)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图9A和9B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在涂覆在ITO载玻片样品架上的经超声处理后的块状MoS2基质上制备的。图9B是图9A中m/z为250至500范围内MS谱图的放大图。图9A和9B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在形成痕量的钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图9C和9D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在涂覆在ITO载玻片样品架上的经超声处理后的块状MoS2基质上制备的。图9D是图9C中m/z为200至900范围内MS谱图的放大图。图9C和9D展示了治疗性物质T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸,以及在一些分析物(T37、T16、T62、T71)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图10A和10B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各自在耗尽的马血清中为1.4μg/ml。耗尽的马血清中的分析物混合物是在涂覆在ITO载玻片样品架上的经超声处理后的块状MoS2基质上制备的。图10B是图10A中m/z为200至600范围内MS谱图的放大图。图10A和10B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在也形成一些钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。可以观察到一些背景信号,推测来自耗尽的马血清样品,特别是在m/z=260-300的范围内。
图10C和10D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各自在耗尽的马血清中为1.4μg/ml。耗尽的马血清中的分析物混合物是在涂覆在ITO载玻片样品架上的经超声处理后的块状MoS2基质上制备的。图10D是图10C中m/z为200至1000范围内MS谱图的放大图。图10C和10D展示了治疗性物质T7、T37、T41和T62、T16和T71的解吸,以及在分析物(T37、T62、T41)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。可以观察到一些背景信号,推测来自耗尽的马血清样品,特别是在m/z=230-320的范围内。
涂覆在铜导电带上的MoS2-单点:
为了展示本文报道的MoS2悬浮液的普遍应用,应用干滴法(优选2×0.7μL)将作为样品架的市售的铜导电带与对应的MoS2材料以单点分层。随后在分析物沉积和空气干燥后,在正模式下执行MALDI-TOF测量,将激光强度调整到约4500单位的最佳值,每个点总计2000次激光发射。分析物信号以碱加合物([M+Na]+和[M+K]+)形式出现。图11A和11B展示了类固醇分析物Es、Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸,以及在形成一些钾加合物[M+K]+和也形成一些多种碱加合物(例如m/z=753[S19-H+Na+K]+)的情况下,主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
图11A和11B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在涂覆在作为样品架的铜导电带上的较大的块状MoS2基质上制备为单点。图11B是图11A中m/z为200至600范围内MS谱图的放大图。
图11C和11D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在涂覆在作为样品架的铜导电带上的块状MoS2基质上制备为单点。图11D是图11C中m/z为100至1100范围内MS谱图的放大图。图11C和11D展示了治疗性物质T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸,以及在一些分析物(T37、T16、T62、T71、T41)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,主要通过形成相应的钠加合物[M+Na]+而进行的离子化。此外,没有观察到明显的背景信号。
涂覆在铜导电带上的MoS2-整个区域:
为了展示本文报道的MoS2分散液的普遍应用,将作为样品架的市售的铜导电带的整个表面与对应的MoS2材料分层。因此,该表面被MoS2分散液完全润湿,然后在减压下完全蒸发。随后在分析物沉积和空气干燥后,在正模式下执行MALDI-TOF测量,将激光强度调整到约4500单位的最佳值,每个点总计2000次激光发射。分析物信号以碱加合物([M+Na]+和[M+K]+)形式出现。
图12A和12B示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在涂覆在作为样品架的整个铜导电带区域上的经超声处理后的块状MoS2基质上制备的。图12B是图12A中m/z为250至500范围内MS谱图的放大图。图12A和12B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸。离子化主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+与形成痕量的钾加合物[M+K]+而发生。可以观察到一些背景信号,特别是在m/z=360-400的范围内。
图12C和12D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在涂覆在作为样品架的整个铜导电带区域上的经超声处理后的块状MoS2基质上制备的。图12D是图12C中m/z为200至900范围内MS谱图的放大图。图12C和12D展示了治疗性物质T7、T16、T37、T41和T62的解吸。在一些分析物(T37、T16)也形成钾加合物[M+K]+的情况下,离子化主要通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而发生。可以观察到一些背景信号,特别是在m/z=360-430的范围内。
对照实验:
为了验证解吸/离子化机制是基于本文描述的MoS2表面,在裸露的MALDI钢板或裸露的ITO载玻片上测试分析物。未检测到分析物。另外,未加载分析物分子的纯MoS2表面也不会明显检测到背景信号。
图13A和13B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml,该七种治疗性物质的混合物如下:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,分别各为14μg/ml。该分析物混合物是在作为样品架的MALDI钢板上制备的,而没有基质。缺少基质可能检测不到信号。
图14示出了作为没有分析物的经超声处理后的块状MoS2基质的m/z函数的相对强度或绝对强度。缺少分析物或分析物混合物可能检测不到信号。
图15A和15B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml,该七种治疗性物质的混合物如下:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,分别各为14μg/ml。该分析物混合物是在作为样品架的空白的ITO载玻片上制备的,而没有基质。可能只检测到基本的背景噪声。
在碱金属离子存在下的加合物形成:
通过添加相应的碱盐溶液(Na2CO3、酒石酸钾钠K2CO3、KI、RbI、CsOAc、CsI)来将MoS2悬浮液或MoS2分散液中碱金属离子(Na+、K+、Rb+、Cs+)的浓度提高到各自约20μg/mL的最终碱盐浓度。可以应用干滴法(优选2×0.7μL)将由此形成的悬浮液或分散液在涡旋后直接用于涂覆适合MALDI-MS测量的表面(通常在MALDI钢板上)。
图16A和16B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在块状MoS2基质和碳酸钠上制备的。图16B是图16A中m/z为200至1200范围内MS谱图的放大图。图16A和16B展示了类固醇分析物Es、Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸。在形成痕量的钾加合物[M+K]+的情况下,离子化几乎完全是通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而发生的。可以观察到一些推测代表外部杂质的背景信号,特别是在m/z=700-860的范围内。
图16C和16D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在块状MoS2基质和碳酸钠上制备的。图16D是图16C中m/z为100至1200范围内MS谱图的放大图。图16C和16D展示了治疗性物质T7、T16、T37、T41、T62和T71的解吸。除了T37也形成其钾加合物[M+K]+以外,离子化几乎完全通过形成对应的钠加合物[M+Na]+而发生。可以观察到一些推测代表外部杂质的背景信号,特别是在m/z=700-930的范围内。
图17A和17B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在块状MoS2基质和碘化钾上制备的。图17B是图17A中m/z为200至1200范围内MS谱图的放大图。图17A和17B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7和S9的解吸。在痕量的钠加合物[M+Na]+的情况下,离子化几乎完全是通过形成对应的钾加合物[M+K]+而发生的。可以在m/z=640-950的范围内观察到一些推测代表外部杂质的背景信号。
图17C和17D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在块状MoS2基质和碘化钾上制备的。图17D是图17C中m/z为200至1100范围内MS谱图的放大图。图17C和17D展示了治疗性物质T16和T37的解吸。离子化完全是通过形成对应的钾加合物[M+K]+而发生的。可以观察到一些推测代表外部杂质的背景信号,特别是在m/z=700-930的范围内。
图18A和18B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在与RbI预混合的块状MoS2基质上制备的。图18B是图18A中m/z为200至700范围内MS谱图的放大图。图18A和18B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸。在钠和钾加合物[M+Na/K]+的少量残余物的情况下,离子化主要通过形成对应的铷加合物[M+Rb]+而发生。此外,没有观察到明显的背景。
图18C和18D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在与RbI预混合的块状MoS2基质上制备的。图18D是图18C中m/z为200至1200范围内MS谱图的放大图。图18C和18D展示了治疗性物质T3、T16、T37和T71的解吸。在钠和钾加合物[M+Na/K]+的少量残余物的情况下,离子化主要通过形成对应的铷加合物[M+Rb]+而发生。此外,没有观察到明显的背景。
图19A和19B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在与CsOAc预混合的块状MoS2基质上制备的。图19B是图19A中m/z为200至700范围内MS谱图的放大图。图19A和19B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸。在钠和钾加合物[M+Na/K]+的少量残余物的情况下,离子化主要通过形成对应的铯加合物[M+Cs]+而发生。此外,没有观察到明显的背景。
图19C和19D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在与CsOAc预混合的块状MoS2基质上制备的。图19D是图19C中m/z为200至1200范围内MS谱图的放大图。图19C和19D展示了治疗性物质T16、T37和T71的解吸。在钠和钾加合物[M+Na/K]+的少量残余物的情况下,离子化主要通过形成对应的铯加合物[M+Cs]+而发生。此外,没有观察到明显的背景。
增强K-假分子离子种类的实验:
在冠醚(18-冠-6)的存在下,示出了另一种增强钾加合物种类的存在的方法。因此,块状MoS2悬浮液(MeCN/H2O=50/50)被掺入18-冠-6(MeCN/H2O=50/50)溶液至后者的最终浓度为20μg/mL。在剧烈涡旋之后,取样,该样品被另外掺入K2CO3(MeCN/H2O=50/50)溶液至后者的最终浓度为20μg/mL。可以应用干滴法(优选2×0.7μL)将两种获得的分散液直接用于涂覆适合MALDI-MS测量的表面(通常在MALDI钢板、ITO载玻片或类似物上)。随后在分析物沉积和空气干燥后,在正模式下执行MALDI-TOF测量,将激光强度调整到约4500单位的最佳值,每个点总计2000次激光发射。在块状MoS2+18-冠-6的情况下,分析物信号以碱加合物([M+Na]+和[M+K]+)形式出现,而在掺入K2CO3的块状MoS2+18-冠-6上的样品几乎完全生成纯的[M+K]+加合物种类中。
图20A和20B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在与18-冠-6醚预混合的块状MoS2基质上制备的。图20B是图20A中m/z为250至500范围内MS谱图的放大图。图20A和20B展示了类固醇分析物Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸。离子化通过形成对应的钠或钾加合物[M+Na/K]+而发生。除了在m/z=399处的附加信号外,没有观察到明显的背景。
图20C和20D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在与18-冠-6醚预混合的块状MoS2基质上制备的。图20D是图20C中m/z为200至1000范围内MS谱图的放大图。图20C和20D展示了治疗性物质T3、T16、T37和T71的解吸。离子化通过形成对应的钠或钾加合物[M+Na/K]+而发生。除了在m/z=383和m/z=399处的附加信号外,没有观察到明显的背景。
图21A和21B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在先与18-冠-6醚然后与K2CO3预混合的块状MoS2基质上制备的。图21B是图21A中m/z为250至500范围内MS谱图的放大图。图21A和21B展示了类固醇分析物Es、Te、Pr、S7、S9、S10和S19的解吸。在痕量的钠加合物[M+Na]+的情况下,离子化几乎完全是通过形成对应的钾加合物[M+K]+而发生的。除了在m/z=399处的附加信号外,没有观察到明显的背景。
图21C和21D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在先与18-冠-6醚然后与K2CO3预混合的块状MoS2基质上制备的。图21D是图21C中m/z为200至1000范围内MS谱图的放大图。图20C和20D展示了治疗性物质T3、T7、T16、T37、T41和T71的解吸。在痕量的钠加合物[M+Na]+的情况下,离子化几乎完全是通过形成对应的钾加合物[M+K]+而发生的。除了在m/z=399处的附加信号外,没有观察到明显的背景。
嵌Li的MoS2/WS2(现有技术):
将本文描述的方法与更费力的文献中已知的锂剥离过程进行比较(徐等人,ACSSens.2018,3,806-814),以类似的方式施加市售的嵌Li的MoS2和WS2材料。这是通过如下步骤进行的:在超声波浴中对嵌Li的MoS2/WS2悬浮液(MeCN/H2O=50/50,10mg/mL)进行超声处理4小时,然后离心(3000rpm)以去除未剥离的MoS2/WS2材料和进行额外的洗涤步骤以获得MoS2/WS2单层溶液。通过随后的SALDI测量,只有经超声处理后的MoS2单层溶液能够解吸/离子化所测试的类固醇分子以及一些治疗性分子(生成碱加合物[M+Li]+、[M+Na]+和[M+K]+),而经超声处理后的WS2材料(通过Li嵌入法制备)与分析物的LDI不相容。
图22A和22B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml,该七种治疗性物质的混合物如下:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,分别各为14μg/ml。该分析物混合物是在嵌Li的MoS2基质上制备的。无法检测到分析物信号。
图22C和22D分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml,该七种治疗性物质的混合物如下:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,分别各为14μg/ml。该分析物混合物是在(经过超声处理和离心后的)嵌Li的MoS2基质上制备的。与本文描述的MoS2基质相比,制备和经超声处理后的嵌Li的MoS2基质显示出更复杂的结果,导致形成所测试的类固醇的锂、钠和钾加合物[M+Li/Na/K]+。由于分子峰强度分到三种独立的离子种类(Na+、K+、Li+)上,如果仅观察到一种离子种类(例如Na+或K+),该方法的定量限能力仅为能力的1/3。因此,优选尽可能低的不同离子加合物种类。
图23A和23B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml,该七种治疗性物质的混合物如下:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,分别各为14μg/ml。该分析物混合物是在嵌Li的WS2基质上制备的。只能检测到背景信号。
图23C和23D分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml,该七种治疗性物质的混合物如下:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,分别各为14μg/ml。该分析物混合物是在(经过超声处理和离心后的)嵌Li的WS2基质上制备的。至少不能检测到分析物的解吸或离子化。
石墨烯/氧化石墨烯(现有技术):
将本文描述的用作LDI-MS基质的材料与文献中已知的基于石墨烯的化合物(Wang等人,Anal.Chem.2010,82,6208-6214;Min et al.,Chem.Eur.J.2015,21,7217-7223)进行比较,对市售石墨烯纳米片(GR)以及单层氧化石墨烯分散液(GO)进行评估。因此,产生了GR(5mg/mL,MeCN/H2O)的悬浮液,并调整GO分散液的浓度(1mg/mL,H2O/MeCN)。在剧烈涡旋之后,应用干滴法(优选2×0.5μL)将两者直接用于涂覆MALDI钢板的表面。随后在分析物沉积和空气干燥后,在正模式下执行MALDI-TOF测量,将激光强度调整到约5500单位(GR)或5000单位(GO)的值,每个点总计2000次激光发射。分析物信号以碱加合物([M+Na]+和[M+K]+)形式出现,由此与MoS2/WS2/TiS2/SnS2相比,GR显示出较低的分析物解吸/离子化,而GO导致明显出现背景信号本身。
图24A和24B分别示出了作为类固醇混合物和七种治疗性物质的混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在石墨烯纳米片(GR,尺寸25μm,厚度6至8μm)上制备的。与本文描述的MoS2基质相比,对石墨烯纳米片的分析表明,所测试的类固醇分析物只有轻微的解吸/离子化。
图24C和24D示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在石墨烯纳米片(GR,尺寸25μm,厚度6至8μm)上制备的。
图25A示出了作为类固醇混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该类固醇混合物包含以下七种类固醇:Te、Pr、Es、S7、S9、S10和S19,各为14μg/ml。该分析物混合物是在单层GO分散液(mGO,图25B和25C)上制备的。图25C是图25A的MS谱图的放大图。与本文描述的(MoS2)基质相比,对单层GO分散液的分析表明,所测试的类固醇分析物只有轻微的解吸/离子化,而在广泛质量范围内的另外碳衍生碎片的情况下,特别是在m/z<150的范围内可以观察到明显的背景(如图25C所示)。进一步地,与本文描述的基质相比,定义明确的石墨烯的生产并不令人满意。
图26示出了作为混合物的m/z函数的相对强度或绝对强度,该混合物为以下七种治疗性物质的混合物:T3、T7、T16、T37、T41、T62和T71,各为14μg/ml。该分析物混合物是在单层GO分散液(mGO)上制备的。与本文描述的MoS2基质相比,对单层GO分散液的分析表明,所测试的类固醇分析物只有轻微的解吸/离子化,而特别是在m/z<150的范围内可以观察到明显的背景。
图27A和27B示出了与结构化样品表面相结合的连续MALDI系统。
图27A示出了样品的制备和样品架1-1。在这种情况下,样品架1-1是导电材料条,例如由铜制成。样品架1-1经结构化。结构化是微结构化。微结构化可以包括或由多个空腔组成,每个空腔在100μm至1000μm的范围内。结构化是由微结构化印模1-2生成。微结构化印模1-2将结构化的适当形状印到样品架1-1中。在对样品架1-1进行结构化之后,样品架1-1可以通过使用移液单元加载包含基质和该至少一种感兴趣的分析物的样品1-3。将样品1-3吸移到样品架1-1的结构化表面上。移液工作流程可以包括用本文描述的基质作为悬浮液进行预涂和将分析物作为溶液进行沉积。对于连续MALDI操作,优选通过包括或由至少两个真空区(例如高真空和低真空)组成的真空系统1-4、1-5。质谱单元1-7包括四极杆与随后的离子捕获、经由离子迁移率进行的等压分离、碰撞室中的碎裂,然后是四极杆或飞行时间(ToF)质量分析(1-6:紫外激光光学器件;1-8:分析模块)。其他离子操作技术(像扇形磁区)以及对应单元的不同组合也是可能的。
图27B示出了一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法。在样品架2-1、尤其是导电材料带(例如由铜制成)的表面上提供制备的包含基质和该至少一种感兴趣的分析物的样品2-2。然后,经由波长小于400nm的激光照射将样品2-2离子化。该激光照射由紫外激光光学器件2-5产生。然后,使用质谱2-6(2-3:真空室(低真空);2-4:真空室(高真空);2-7:分析模块)对该感兴趣的分析物进行测定。
图28A和28B示出了结构化样品架的顶视图(3-1和3-3)和侧视图(3-2和3-4)。该结构化样品架(例如导电材料条)包括微结构化空腔,其由微结构化印模产生。均匀形状的结构可以是方形的(3-1,3-2)或六边形的(3-3,3-4)并且可以确保作为悬浮液的基质和作为溶液的分析物更好地分布在空腔顶部,而不存在通常观察到的咖啡环效应。该咖啡环效应对于技术人员来说是已知的,因此不再详细解释。
图29示出了经过超声处理后的初始粒径约6μm的单层块状MoS2基质的AFM图像。所得颗粒的尺寸主要在0.5至3μm的范围内,观察到的高度主要在20至300nm的范围内,同时还可以看到一些更小或更大的颗粒。
该专利申请请求欧洲专利申请20190319.2的优先权,其中该欧洲专利申请的内容通过引用并入本文。
Claims (15)
1.一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的方法,其包括以下步骤:
a)在样品架的表面上制备包含基质和所述至少一种感兴趣的分析物的样品,
其中所述基质包含至少一种过渡金属二硫化物,优选地其中所述过渡金属二硫化物选自由以下各项组成的组:MoS2、TiS2、SnS2及其组合,
其中所述过渡金属二硫化物形成为颗粒,
其中步骤a)包括:
将液体形式的所述样品施加到样品架的表面上并对所述样品进行干燥,其中所述施加包括
(i)组合施加所述基质和所述感兴趣的分析物,然后进行干燥,或
(ii)依序施加所述基质和所述感兴趣的分析物,其中在依序施加所述基质和所述感兴趣的分析物的情况下,在每次依序施加所述基质和所述感兴趣的分析物之后即进行所述干燥,
b)经由波长小于400nm的激光照射将所述至少一种感兴趣的分析物离子化,和
c)使用质谱测定所述感兴趣的分析物。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述方法不含银纳米颗粒、嵌锂、锂介导的剥离步骤、氢氧化钠辅助剥离步骤和/或多孔纳米结构化步骤。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述方法能够通过步骤b)中的直接离子化来检测碱金属离子和/或碱土金属离子,其中所述碱金属离子和/或碱土金属离子选自以下组:Na+、K+、Rb+、Cs+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤a)之前进行进一步的步骤a1):
a1)对所述基质进行超声处理。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤a)中,所述过渡金属二硫化物的颗粒的粒径在1nm至6μm的范围内,优选在80nm至150nm的范围内。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述表面是导电表面,其中所述导电表面经结构化。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述感兴趣的分析物的分子量小于2000Da。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述感兴趣的分析物选自由以下各项组成的组:核酸、氨基酸、肽、蛋白质、代谢物、激素、脂肪酸、脂质、碳水化合物、类固醇、酮类固醇、开环甾类化合物、以另一分子的某种修饰为特征的分子、已由生物体内化的物质、此类物质的代谢物以及其组合。
9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的方法用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
10.一种用于经由波长小于400nm的激光照射将至少一种感兴趣的分析物离子化的样品元件,
其中所述样品元件包括样品架和样品,其中所述样品包含基质和所述至少一种感兴趣的分析物,
其中所述样品架包括面向所述激光照射的导电表面,
其中所述基质和所述感兴趣的分析物被布置在位于所述激光照射的光束路径中的所述导电表面上,
其中所述基质包含过渡金属二硫化物或由过渡金属二硫化物组成,所述过渡金属二硫化物形成为粒径在1nm至6μm范围内的颗粒。
11.根据权利要求10所述的样品元件用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
12.一种用于测定至少一种感兴趣的分析物的装置,其包括:
-能够发射波长小于400nm的激光照射的激光照射源,
-根据权利要求10所述的样品元件,
-质谱单元。
13.根据权利要求12所述的装置用于测定至少一种感兴趣的分析物的用途。
14.一种适于执行根据前述权利要求1至8中任一项所述的方法的试剂盒,其包括:
(A)基质,其包含形成为颗粒的至少一种过渡金属二硫化物,
(B)有机溶剂或其混合物,
(C)任选的至少一种内标物。
15.根据权利要求14所述的试剂盒在根据前述权利要求1至8中任一项所述的方法中的用途。
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