專利名稱：固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種MALDI-T0F-MS的檢測方法，具體地說是難溶解固體有機物在 MALDI-TOF-MS 中的應用。
背景技術：
20世紀80年代末發展起來的基質輔助激光解析離子化飛行時間質譜儀 (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry, MALDI-T0F-MS,以下簡稱為基質輔助激光解析質譜儀)是激光電離技術和高速數據采集處理系統相結合的產物，它具有高靈敏度、高通量、快速、準確、易于實現自動化等特點， 已成功應用于蛋白質、DNA/RNA、多糖等生物大分子的檢測，并獲得了 2002年的諾貝爾化學獎。該儀器的原理是是將微量樣品與過量小分子基體的混合液體點到樣品靶上， 經加熱或者風吹干形成共結晶，放入離子源室內，達到一定真空后，激光照射到靶上樣品，基質從激光中吸收能量，傳遞給樣品分子，使其瞬間汽化，并將質子轉移到樣品分子使其離子化，然后進入飛行時間質量分析器，根據它們各自的質荷比(m/z)進行檢測， 處理數據后得到質譜圖。采用MALDI-T0F-MS分析生物分子具有以下優勢(1)除檢測問題以外，m/z范圍無限制；(2)無需精選狹縫，不用掃描就能在同時間檢測整個m/ ζ范圍的離子；(3)離子傳送效率高。此外，MALDI是一種軟電離技術，在線性模式下不產生或者產生很少的碎片離子，可直接應用于混合物分析，也可用來檢測樣品中是否含有雜原子及雜質分子質量(1、Yoshisa T.，Tanaka K.，Ido Y.，Akita S.，Yoshida Y.Detection of High Mass Molecular Ions by Laser Desorption Time-of-Flight Mass Spectrometry, [J]. Mass Spectrometry(Japan)，1988，36 :56-59 ;2、Tanaka K., Waki H. , Ido Y. , Akita S. , Yoshida Y. Yoshisa T. Protein and polymer analysis up to m/z 100,000 by laser ionization time—of—flight mass spectrometry. [J]. Rapid Communications in Mass Spectrometry, 1988. 2 :151-153 ；3>Lou X. W. ,Buijtenen J. ， Bastiaansen J.Characterization of some synthetic Ru and Ir complexes by Matrix-assisted laser desorption/ionization time—of—flight mass spectrometry. [J]. J. Mass Spectrom. 2005. 40 :654-660 ；4、Wyatt M. F.，Havard S.，Stein B. K. Analysis of transition-metal acetylacetonate complexes by matrix-assisted laser desorption/ionization time—of—flight massspectrometry. [J]. Rapid Communications in Mass Spectrometry,2008. 22 :11-18)。基質是一種可通過其分子的光激發或光離子化作用而把質子轉移給分析物， 從而加強分析物分子離子形成的物質，例如a-氰基-4羥基肉桂酸(5、Cohen S. L.， Chait B.T.Influence of matrix solution conditions on the MALDI-MS analysis of peptides and proteins [J]. Analytical Chemistry, 1996，68 :31-37)。由于在不同樣品中基質發揮的效果不同，因此優化基質是非常必要的，這樣可以改善結晶狀況，使樣品分布均勻并有效解析電離，增強質譜信號，進而提高分析靈敏度、分辨率和重復性等。在MALDI中基質起到的作用主要如下(1)吸收激光能量并把能量轉移給分析物。這樣不僅可把能量轉移給分析物使其形成分子離子，還可避免由于過量的能量使分析物裂解；( 包埋分析物，使分析物分子之間彼此隔離，避免分析物分子之間的締合，這種締合會導致質量的復雜化，以至無法進行解析；C3)適當的基質還會通過其分子的光激發或光離子化作用而把質子轉移給分析物，從而加強分析物分子離子的形成。常用的基質有a-氰基-4-羥基肉桂酸(CHCA)、2，5-二羥基苯甲酸(DHB)、芥子酸(SA)、2，4，6-三羥基苯乙酮(THAP)，蒽三酚 (DI)、3-吲哚丙烯酸(IAA)。傳統的分析方法需要將上述基質配制成溶液，再與分析物溶液按照不同濃度的比例混合后進行測試，但是這個比例的大小往往很難把握，使得樣品制備具有難度，對操作者的經驗要求高。并且，有一部分樣品在各種溶劑中十分難溶解，或者溶解的溶劑沒有揮發性，甚至有些樣品在溶劑溶解后失去原有的性質，這些都不適合樣品以液體形式與基質的溶液混合后在靶上吹干共結晶。例如，配位化合物，簡稱配合物，也叫絡合物，由中心原子或離子、配體、外界三者組成。
發明內容
本發明的目的在于提供一種操作簡便，通用性強，可彌補難溶樣品和復雜樣品難以檢測分子質量的不足，同時是在基質輔助激光解析質譜儀中測定配位化合物的固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測方法。所述固體樣品是指固體有機化合物，如液體有機化合物，可經過干燥成固體有機化合物。本發明的具體步驟如下將固體樣品粉末填滿設在微測板樣品靶上的圓孔內，使固體樣品粉末表面與靶面平齊，除去圓孔周邊的散狀顆粒，將微測板樣品靶放入離子源室內，抽真空至(1 5) X l(T6mbar，設置電壓 Ion Sourcel 為 17 21kV, Ion Source2 為 15 19kV, lens 9 10kV，調節激光大小，采集圖譜，完成固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測。所述固體樣品粉末可加入基質或碳納米管。所述基質可選自a-氰基-4-羥基肉桂酸(CHCA) ,2,5- 二羥基苯甲酸(DHB)、芥子酸(SA)、2，4，6-三羥基苯乙酮(THAP)、蒽三酚(DI)、3_吲哚丙烯酸(IAA)等中的一種。所述圓孔的直徑可為Φ 1 2mm，圓孔的深度可為0. 5 2mm。所述基質輔助激光解析質譜儀可采用Bruker公司的MicroFlex MALDI-TOF-MS, 該儀器配有MSP (Micro SCOUT Plate微測板)樣品靶，共有96個樣品點。本發明相對現有液體混勻點靶的技術有如下優點和技術效果(1)難溶有機物， 尤其帶有稠環的有機物，可不需要基質，直接用固體上樣，方便快捷，并且減少了基質峰的干擾。( 溶解樣品的溶劑難揮發，如甲基亞砜(DMSO)是一種重要的極性非質子溶劑，但揮發性差，需要大量時間才可除去溶劑，采用本發明所述的方法，可以節約大量時間。(3)復雜固體化合物，無法用有機溶劑溶解，不能以液體形式點靶，采用本方法固定住的進樣方式， 可在不破壞化合物性質的前提下，獲得可靠的譜圖。(4)小分子化合物，各類基質都有可能含有[M+H]+、[M+Na]\ [2M+H]+、[2M+Na]+等一系列峰，致使m/z在1000以內的樣品峰十分難以分辨，可以將樣品與碳納米管等充分混勻，再填充于靶上圓孔或者直接在靶上壓片，有
4效地避免了各類基質的峰干擾，并且壓實后碳納米管等固體物不易疏松掉落，不影響真空系統。
圖1為本發明實施例5的圖譜。在圖1中，橫坐標為質荷比m/z，縱坐標為強度 Intns (a. u.) 0
具體實施例方式所述基質輔助激光解析質譜儀采用Bruker公司的MicroFlex MALDI-TOF-MS,該儀器配有MSP (Micro SCOUT Plate微測板)樣品靶，共有96個樣品點。實施例1用鉆床在MSP樣品靶上鉆出Φ 1.5mm，深度1.5mm的圓孔，依次用水、乙醇、丙酮分別超聲波清洗10 20min，用電吹風吹干。含有稠環的有機物樣品在圓孔中填充滿， 并用干凈的載玻片壓實，使樣品的表面與靶面平齊。將樣品靶放入離子源中，抽真空至 4. 8X 10_6mbar，設置電壓 Ion Sourcel 為 19. OkV，Ion Source2 為 16. OkV，lens 9. 60kV。 調節激光大小，采集圖譜。實施例2固體樣品用瑪瑙研缽研至粉末狀，用移液槍取5μ L基質飽和溶液于MSP樣品靶上，再取0. 2mg粉末樣品分散于基質飽和溶液中，吹干基質中的溶劑，用載玻片平行壓實， 除去周邊分散不牢固的散狀顆粒。將靶放入離子源中，抽真空至4. 5 X l(T6mbar，設置電壓 Ion Sourcel 為 20. OkV, Ion Source2 為 18. 5kV, Lens 9. OOkV。激光，采集圖譜。實施例3用鉆床在MSP樣品靶上鉆出Φ2. Omm，深度2. Omm的圓孔，依次用水、乙醇、丙酮分別超聲波清洗10 20min，用電吹風吹干。滴入2 μ L不揮發的甘油，將不溶解固體塊狀樣品，如晶體，粘在含有甘油的圓孔內，放入離子源源中，抽真空至4. OX l(T6mbar。設置電壓 Ion Sourcel 為 20. OkV，Ion Source2 為 18. OkV，Lens 9. 25kV。實施例4用鉆床在MSP樣品靶上鉆出Φ1. Omm，深度1. Omm的圓孔，水、乙醇、丙酮分別超聲波清洗10 20min，用電吹風吹干。取不溶解固體樣品與碳納米管充分混勻，填入圓孔中， 用載玻片壓實，上方與靶表面平齊，將靶放入離子源中，抽真空至3. OX IO-6Hibar。設置電壓 Ion Sourcel 為 19. OkV, Ion Source2 為 15. 5kV, Lens 9. 75kV。采集圖譜。實施例5將常見溶劑不溶解的粉末樣品分散于基質飽和溶液中，取出渾濁液于靶上，晾干基質里的溶劑，然后用載玻片壓實，除去周邊分散不牢固的散狀顆粒。將靶放入離子源中， 抽真空至 3· 5X l(T6mbar，設置電壓 Ion Sourcel 為 20. OkV, Ion Source2 為 18. 2kV, lens 9.80kV。激光，采集圖譜，如圖1所示。
權利要求
1.固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測方法，其特征在于其具體步驟如下 將固體樣品粉末填滿設在微測板樣品靶上的圓孔內，使固體樣品粉末表面與靶面平齊，除去圓孔周邊的散狀顆粒，將微測板樣品靶放入離子源室內，抽真空至(1 5) X l(T6mbar，設置電壓 Ion Sourcel 為 17 21kV, Ion Source2 為 15 19kV, lens 9 10kV，調節激光大小，采集圖譜，完成固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測。
2.如權利要求1所述的固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測方法，其特征在于所述固體樣品粉末加入基質或碳納米管。
3.如權利要求1所述的固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測方法，其特征在于所述基質選自a-氰基-4-羥基肉桂酸、2，5-二羥基苯甲酸、芥子酸、2，4，6_三羥基苯乙酮、蒽三酚、3-吲哚丙烯酸中的一種。
4.如權利要求1所述的固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測方法，其特征在于所述圓孔的直徑為Φ 1 2mm，圓孔的深度為0. 5 2mm。
全文摘要
固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測方法，涉及一種固體樣品檢測方法。提供一種操作簡便，通用性強，可彌補難溶樣品和復雜樣品難以檢測分子質量的不足，同時是在基質輔助激光解析質譜儀中測定配位化合物的固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測方法。將固體樣品粉末填滿設在微測板樣品靶上的圓孔內，使固體樣品粉末表面與靶面平齊，除去圓孔周邊的散狀顆粒，將微測板樣品靶放入離子源室內，抽真空至(1～5)×10-6mbar，設置電壓Ion Source1為17～21kV，Ion Source2為15～19kV，lens 9～10kV，調節激光大小，采集圖譜，完成固體樣品在基質輔助激光解析質譜儀中的檢測。
文檔編號G01N27/64GK102253109SQ20111009773
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月18日 優先權日2011年4月18日
發明者林志為, 謝兆雄 申請人:廈門大學