分析样品中的蛋白质或肽的方法技术

本发明专利技术涉及分析样品中的蛋白质或肽的方法。具体地，所述方法包括：将包括蛋白质或肽的样品与探针接触，所述探针包括逐渐变细为尖端的多孔材料，其中所述探针不需要气动辅助而运作；将电压施加到所述多孔材料，以便在所述材料的尖端处产生电场，以产生所述样品中的蛋白质或肽的离子，所述离子从所述尖端被排出；和分析所排出的离子，从而分析所述样品中的所述蛋白质或肽。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2010年4月29日的专利技术名称为“使用潮湿的多孔材料产生离子”的中国专利申请第201080019239.3号的分案申请。
本专利技术大体上涉及用于对样品进行质谱分析的系统和方法。
技术介绍
质谱分析法是一种用于分析化学(尤其是生命科学)的重要研究和应用的非常灵敏的分析法。电喷雾电离(ESI)通常被视作是用于电离溶液相分子的最具特点且最有效的方法。该方法可以简单地分成三个阶段：液滴形成、液滴蒸发和离子形成(加斯克尔·S·J，质谱学报1997(Gaskell,S.J.JournalofMassSpectrometry1997)，32，677-688)。当向流过质谱仪探针的溶液施加强电场时，探针的针尖处会形成泰勒圆锥，从而使小液滴形成的薄雾从此圆锥的尖端喷出。由于游离液滴蒸发和库仑力的存在，因此产生样品分析物的离子。所述离子进入质谱仪，随后进行分析。ESI存在的问题是，要使用ESI对许多类型的样品进行分析，必须先制备样品。在使用ESI质谱分析法分析样品之前，要对样品进行提取和过滤规程，以提纯所述样品，例如，清除盐和清洁剂。这些规程复杂、耗时且昂贵。此外，提纯过程中使用的试剂可能会干扰随后对所提纯的样品中的目标分析物进行分析。此外，非溶液态的样品在进行ESI分析之前必须溶解和提纯。近来，已形成常压电离的概念，现在常压电离一族的成员超过二十个，例如，解吸电喷雾电离(DESI)和实时直接分析(DART)。使用质谱分析法进行常压电离可以在不进行过多或甚至不进行任何样品制备和/或预先制备的情况下在常压环境下从凝相样品中电离分析物，从而提供用于对复杂混合物和生物样品进行实时实地分析的溶液。这些常压电离方法引领并延续着质谱分析法在生命科学、环境监测、法医应用和治疗分析方面的革命。然而，上文所述的常压电离技术在分析样品时仍然需要气动辅助、持续的溶剂流和高压电源。需要可以将样品制备和预处理与对样品进行质谱分析的电离过程相结合使得在分析样品时不需要气动辅助或持续的溶剂流的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术大体上涉及由流体和固体样品产生离子用于质谱分析的新系统和方法。多孔材料(例如，滤纸)或类似材料可容纳并转移液体；当向这些材料施加高电压时，所述材料的边缘会直接产生离子。所述多孔材料保持与溶剂流分离(即，独立或分开的)。事实上，会将样品点到多孔材料上，或者将多孔材料润湿，然后用多孔材料擦拭含该样品的表面。接着，点到或擦到样品的多孔材料会被润湿并连接到高压电源以产生样品的离子，随后对这些离子进行分析。样品可通过多孔材料输送，而不需要单独的溶剂流。本专利技术的装置和方法将样品制备和预处理与对样品进行质谱分析所需的电离过程相结合。本专利技术的装置和方法可以对基体复杂的原生物样品(例如，生物流体和组织)中的化学物质进行快速直接分析，而无需制备样品。在特定实施例中，本专利技术的装置和方法可以对干的血点或尿斑进行分析。本专利技术的一方面提供一种包括连接到高压电源的多孔材料的质谱探针，其中所述多孔材料与溶剂流分离。示例性多孔材料包括纸，例如，滤纸，或PVDF膜。多孔材料可具有任何形状。在某些实施例中，多孔材料可为三角形。在某些实施例中，探针进一步包括施加到多孔材料的个别量的溶剂，例如，一滴或多滴液滴。溶剂可为一滴或多滴液滴，而且其量要足够润湿多孔材料。只要向多孔材料施加溶剂，溶剂便可辅助样品通过多孔材料进行输送。溶剂可能含有内标物。溶剂/基材化合物可以区别保留化学性质不同的样品成分。在某些实施例中，溶剂可使盐和基体的效应最小化。在其他实施例中，溶剂包括可对所选的分析物进行在线化学衍生的化学试剂。本专利技术的另一方面提供一种用于分析样品材料的系统，其包括：探针，所述探针包括连接到高压电源的多孔材料，其中所述多孔材料保持与溶剂流分开；以及质谱分析仪。所述质谱分析仪可为台式质谱仪或手持式质谱仪类型。示例性质谱分析仪包括四极离子阱质谱仪、直线离子阱质谱仪、圆柱形离子阱质谱仪、离子阱回旋共振质谱仪和轨道阱质谱仪。本专利技术的又一方面包括一种用于分析样品的方法，其包括：将样品与多孔材料接触，其中所述多孔材料与溶剂流分开；将高电压施加到多孔材料以产生样品中分析物的离子，所述离子从多孔材料中排出；以及分析所排出的离子。所述方法可进一步包括向多孔材料施加个别量的溶剂，例如，一滴或多滴液滴。在某些实施例中，所述分析涉及提供质谱分析仪以产生样品中分析物的质谱。在某些实施例中，样品为液体。在其他实施例中，样品为固体。在样品为固体的实施例中，可使用多孔材料擦拭样品表面。可在擦拭了固体样品之前或之后将溶剂施加到多孔材料上。示例性样品包括化学物质或生物物质。本专利技术的又一方面提供一种电离样品的方法，其包括向多孔材料施加高电压以产生样品中分析物的离子，其中所述多孔材料与溶剂流保持分开。示例性多孔材料包括纸或PVDF膜。附图说明图1A为将样品溶液供给一张纸进行电喷雾电离的图。图1B为将样品溶液预先点到这张纸上随后将一滴溶剂供给这张纸进行电喷雾电离的图。图2A为使用本专利技术探针得到的海洛因(浓度：1ppm，量：10μl，溶剂：MeOH/H2O/HOAc(50:49:1，v/v/v))的MS谱。图2B为海洛因(浓度：1ppb，量：10μl，溶剂：MeOH/H2O/HOAc(50:49:1，v/v/v))的MS/MS谱。图3A为使用本专利技术探针得到的咖啡因(浓度：10ppm，量：10μl，溶剂：MeOH/H2O/HOAc(50:49:1，v/v/v))的MS谱。图3B为咖啡因(浓度：10ppb，量：10μl，溶剂：MeOH/H2O/HOAc(50:49:1，v/v/v))的MS/MS谱。图4A为使用本专利技术探针得到的苯甲酰芽子碱(浓度：10ppm，量：10μl，溶剂：MeOH/H2O/HOAc(50:49:1，v/v/v))的MS谱。图4B为苯甲酰芽子碱(浓度：10ppb，量：10μl，溶剂：MeOH/H2O/HOAc(50:49:1，v/v/v))的MS/MS谱。图5A为使用本专利技术探针得到的丝氨酸(浓度：1ppm，量：10μl，溶剂：MeOH/H2O/HOAc(50:49:1，v/v/v))的MS谱。图5B为丝氨酸(浓度：100ppb，量：10μl，溶剂：MeOH/H2O/HOAc(50:49:1，v/v/v))的MS/MS谱。图6A为使用本专利技术探针得到的肽类缓激肽2-9(浓度：10ppm，量：10μl，溶剂：MeOH/H2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析样品中的蛋白质或肽的方法，所述方法包括：将包括蛋白质或肽的样品与探针接触，所述探针包括逐渐变细为尖端的多孔材料，其中所述探针不需要气动辅助而运作；将电压施加到所述多孔材料，以便在所述材料的尖端处产生电场，以产生所述样品中的蛋白质或肽的离子，所述离子从所述尖端被排出；和分析所排出的离子，从而分析所述样品中的所述蛋白质或肽。

【技术特征摘要】
2009.04.30 US 61/174,215;2009.09.29 US 61/246,707;1.一种分析样品中的蛋白质或肽的方法，所述方法包括：
将包括蛋白质或肽的样品与探针接触，所述探针包括逐渐变细为尖端的多孔材料，其
中所述探针不需要气动辅助而运作；
将电压施加到所述多孔材料，以便在所述材料的尖端处产生电场，以产生所述样品中
的蛋白质或肽的离子，所述离子从所述尖端被排出；和
分析所排出的离子，从而分析所述样品中的所述蛋白质或肽。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述多孔材料与溶剂流分开。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包括向所述多孔材料施加溶剂。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述溶剂辅助所述样品通过所述多孔材料进行输
送。
5.如权利要求3所述的方法，其中，所述溶剂含有内标物。
6.如权利要求3所述的方法，其中，所述溶剂最小化基体的效应。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述多孔材料为纸。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述纸为滤纸。
9.如权利要求1所述的方法，其中，分析包括提供质谱分析仪以产生所述蛋白质或肽的
质谱。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述质谱分析仪包括在微型质谱仪中。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述质谱分析仪选自由以下各物组成的群组：...

【专利技术属性】
技术研发人员：Z·欧阳，H·王，尼古拉斯·E·马尼克，罗伯特·格雷厄姆·库克斯，Q·杨，J·刘，
申请(专利权)人：普度研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国;US