本发明专利技术涉及激光解吸离子化质谱，具体地说是类金刚石碳膜作为基质在激光解吸离子化质谱分析中的应用。采用类金刚石碳膜表面作为激光解吸离子化飞行时间质谱的辅助基质，对低分子量化合物具有较高的解吸离子化效率，同时不产生基质分子的背景干扰，从而实现了低分子量化合物高效，快速的检测。采用类金刚石碳膜作为辅助基质的激光解吸离子化飞行时间质谱，是不需要加入任何有机基体的一种新的解吸离子化方法，为天然产物和生态代谢物等低分子量化合物提供了一个通用、高效，快速的检测方法，推动了激光解吸离子化飞行时间质谱技术对小分子化合物分析的发展，也为类金刚石碳膜材料的应用找到了一个新的领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及解吸离子化质谱，具体地说是类金刚石碳膜作为基质在激光解吸离子 化质谱中的应用。
技术介绍
1988年，Tanaka和Hillenkamp各自独立地提出了利用基体物质吸收激光能量 辅助待分析物进入气相解吸离子化的技术，称为基质辅助激光解吸离子化技术(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionisation，MALDI)。这一技术与飞行时间质谱联用 (MALDI-TOF MS)，成为生物技术中强有力的工具，已成功应用于非挥发性和热不稳定的蛋 白质、DNA/RNA、多糖等生物分子的质谱检测，并获得了 2002年的诺贝尔化学奖。基质物质 的存在对于能量传递以及保持分子的完整性具有极其重要的作用。目前，常用商品化的基 质多为有机物分子，如2，5_ 二羟基苯甲酸(DHB)，α-氰基-4-羟基肉桂酸(HCCA)及它们 的衍生物等。有机物基质的引入会在低分子量范围产生大量的基质分子离子峰，对低分子 量待测物的检测形成严重的背景干扰。此外，有机基质种类的选择，浓度的大小，待分析物 和基质混合比例的选择等因素使样品制备比较复杂，要求操作者花费冗长的时间去摸索实 验条件。这些问题使得采用有机物基质的激光解吸离子化质谱技术难以应用于低分子量的 小分子化合物的快速、准确分析。采用无机物基质参与的解吸离子化质谱日益受到人们的重视和深入研究。一些 研究者采用石墨、活性碳材料作为解吸离子化的基质来检测低分子量化合物，但灵敏度较 低(非专利文献 1. Sunner, J. ；Dratz, Ε. ；Chen，Y-C.，” Graphite surface-assisted laser desorption/ionizationtime-of flight mass spectrometry of peptides and protein from liquidsolution"，《Anal. Chem.》，V6^P4335-4342 (I995 年)；非专利文献 2. Date Μ. J. ；Knochenmuss R. ；Zenobi R.，“ Graphite-liquid mixedmatrices for laser desorption/ionization mass spectrometry “，《Anal. Chem.》，V68，P3321-3329 (1996 年)；非专利文献 3. Han，Μ. ；Sunner, J.，“ An activated carbon substrate surface for laser desorption massspectrometry “，《J. Am. Soc. Mass Spectrom.》，VII， P644-649(2000年))。2003年，邹汉法等人首次提出使用多壁碳纳米管作为MALDI的 基质，有效消除有机基质带来的背景干扰，并成功应用于小肽和糖类等小分子化合物 的分析(非专利文献 4. Xu，S. ；Li, Y. ； Zou, H. ；Qiu, J. ； Guo, Z. ； Guo, B.，“ Carbon nanotubes as assisted matrix for laserdesorption/ionization time—of—flight mass spectrometry “，((Anal. Chem.》，V75, P6191-6195 (2003 年))。由于这些无机碳材料多为 固体粉末，几乎不溶于水和一般有机溶剂，作为MALDI基质应用尚存在一些问题(1)难以 准确控制基质的加入量，操作的重复性较差；(2)难以形成均勻的基质层，检测信号的重复 性差，难以进行定量分析(3)基质层疏松，且与载体靶表面作用弱，容易在离子源的真空 电场中飞离靶表面，污染离子源。类金刚石碳(Diamond-1 ike carbon,简称DLC)膜是具有类似金刚石结构的非晶碳膜，具有独特的物理和化学性能，如高硬度、低摩擦系数、高耐磨性、化学稳定性、 耐蚀性、导热性、电绝缘性、光学透过性和生物相容性等。非专利文献5. Robertson， J. , “ Diamond-like amorphous carbon. " , ((Materials Science and Engineering :R Reports)) V37, P129-281 (2002年)中记载了类金刚石碳膜材料的制备方法，包括离子束辅 助沉积法、磁控溅射法、真空阴极电弧沉积法、电子回旋化学气相沉积等方法。文献还记载 了类金刚石碳膜在耐磨涂层、光学增透膜、微电子机械系统以及生物体保护膜等方 面的应 用。而将类金刚石碳膜材料作为激光解吸离子化质谱的辅助基质，并用于样品分析，在现有 文献中未作任何记载，也未作任何启示。
技术实现思路
本专利技术的目的在于采用类金刚石碳膜作为激光解吸离子化质谱的基质，可对其表 面上的低分子量化合物进行质谱检测。在没有加入有机物基质的情况下，类金刚石碳膜能 够吸收激光能量，并传递给吸附在其表面上的待测样品，使样品分子解吸附并气相离子化， 而进入质谱仪检测器。在此过程中，类金刚石碳膜未发生离子化，待测样品的质谱图上没有 基质分子的背景干扰，从而实现了激光解吸离子化质谱对低分子量化合物的快速、准确地 定性检测。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为类金刚石碳膜作为基质在激光解吸离子化质谱中应用，制备一种供吸附小分子化 合物的类金刚石碳膜。将载体表面经预先处理及成形后，以高纯度石墨为靶材，经化学气相 蒸镀法或物理气相蒸镀法在载体表面生成类金刚石碳膜。在该类金刚石碳膜表面加载待测 样品，以化学吸附方式结合样品分子，并对样品分子进行激光解吸离子化质谱分析。具体步骤如下，(1)在载体上制备类金刚石碳膜；所述的类金刚石碳膜是以高纯度石墨为靶材，经化学气相蒸镀法或物理气相蒸镀 法，在载体表面生成均勻的镀层，厚度为100-2000纳米；类金刚石碳膜均勻地沉积到载体 的表面，类金刚石碳膜的表面形貌具有丰富的孔隙结构，可以有效地吸附待测样品分子；类 金刚石碳膜含有较多的碳原子键Sp3组分，具有较高的机械强度和化学稳定性。(2)有机溶剂清洗载体上的类金刚石碳膜，经高纯氮气吹干备用；(3)将载体固定在MALDI靶上；(4)将样品滴加到类金刚石碳膜表面，待干燥后进行激光解吸离子化质谱分析；(5)使用后的类金刚石碳膜经有机溶剂清洗、再生后，可待重复使用。所述的载体可以是商品化MALDI靶、硅片、玻璃、金属或高分子塑料等材料。使用 过程中载体可以经预先成形，以配合类金刚石碳膜的实际使用规格。使用过程中以类金刚石碳膜表面作为样品激光解吸离子化的辅助基质；类金刚石 碳膜作为基质用于分子量在50-2000Da.(道尔顿)有机小分子化合物的激光解吸离子化质 谱检测；所述有机小分子化合物最好为50-1000Da.的小肽、核甘酸单体、氨基酸、脂或糖。使用过程中待测样品加到质谱样品靶表面的类金刚石碳膜上，自然干燥后进行质 谱分析，待测样品加到类金刚石碳膜表面上未形成明显的结晶体；使用过程中低分子量化 合物样品直接加到类金刚石碳膜上，不需添加有机基体。待测样品经上述过程进行激本文档来自技高网...
【技术保护点】
类金刚石碳膜作为基质在激光解吸离子化质谱中应用，其特征在于：包括以下步骤，（１）在载体上制备类金刚石碳膜；（２）有机溶剂清洗载体上的类金刚石碳膜，经气体吹干备用；（３）将载体固定在ＭＡＬＤＩ靶上；（４）将样品滴加到类金刚石碳膜表面后，进行激光解吸离子化质谱分析；（５）使用后的类金刚石碳膜经有机溶剂清洗、再生后，可待重复使用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邹汉法，厉欣，张宇，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]
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