【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供消除甜点效应的飞行时间质谱(maldi tof)定量检测小分子生物物质的产品及其检测方法，具体属于生物分子检测领域。
技术介绍
1、maldi-tof-ms(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱,matrix-assisted laserdesorption/ionization time of flight mass spectrometry)是近年来发展起来的一种新型的软电离生物质谱，通过激光与引入基质分子相互作用，使待测分子离子化，解决了非挥发性和热不稳定性生物分子解吸离子化的问题，具有操作简单、快速、谱图直观、能耐受一定浓度的盐和去垢剂等特点，特别适合于临床快速检测。
2、仪器主要由两部分组成：基质附助激光解吸电离离子源(maldi)和飞行时间质量分析器(tof)。maldi的原理是用激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜，基质从激光中吸收能量传递给生物分子，而电离过程中将质子转移到生物分子或从生物分子得到质子，而使生物分子电离的过程。tof的原理是离子在电场作用下加速飞过飞行管道，根据到达检测器的飞行时间不同而被检测即测定离子的质荷比(m/z)与离子的飞行时间成正比，检测离子。
3、maldi-tof-ms以其操作方便、样品分析通量高的独特优势，在临床诊断中的应用引起了人们的关注。目前已应用于临床实验室鉴定致病菌，检测单核苷酸多态性。近年来，基于maldi-tof ms的体液小分子代谢分析在各种疾病的诊断中引起了极大的兴趣。然而，传统maldi-tof ms用于小分子代谢谱分析有两个主要局
4、雌酮(e1)是人体及动物自身分泌的一种雌性激素,也是环境雌激素中具有优先权的一类物质。
5、雌激素医用治疗及工业、生活排废等会使雌酮在江河、湖泊、水库等水体中累积,造成环境水体的污染,继而由于生物富集作用进入食物链,造成食品污染。雌酮已证实在很低的浓度下就会干扰人体内分泌系统,危害人体生殖机能,阻碍卵细胞生长,抑制精子产生,对人体健康的影响不容小觑。因此,建立特异性强,灵敏度高的雌酮检测方法已成为环境内分泌干扰物质研究领域中一大课题及改善食品安全现状、保护人类健康所要关注的问题之一。
6、维生素d(简称vd)是一种脂溶性维生素，乃环戊烷多氢菲类化合物，一组结构上与固醇有关，功能上可防止佝偻病的维生素，最主要的是维生素d3与d2。
7、维生素d的主要作用是调节钙、磷代谢，促进肠内钙磷吸收和骨质钙化，维持血钙和血磷的平衡。具有活性的维生素d作用于小肠黏膜细胞的细胞核，促进运钙蛋白的生物合成。运钙蛋白和钙结合成可溶性复合物，从而加速了钙的吸收。维生素d促进磷的吸收，可能是通过促进钙的吸收间接产生作用的。因此，活性维生素d对钙、磷代谢的总效果为升高血钙和血磷，使血浆钙和血浆磷的水平达到饱和程度。有利于钙和磷以骨盐的形式沉积在骨组织上促进骨组织钙化。
8、低1，25-二羟基维生素d3水平会使肠钙吸收减少，从而导致继发性甲状旁腺功能亢进，而继发性甲状旁腺功能亢进会经激活破骨细胞导致骨量减少和骨质疏松并增加骨折的风险。许多研究显示，补充钙和至少800iu的维生素d能减少65岁以上老年人的骨折风险，且即使骨密度变化很少，骨折风险也下降了1/3，这与维生素d能增加肌力和平衡有关。
9、maldi做小分子定量的方法和产品与传统的方法和产品相比，具有以下特点：
10、①操作简单、快速。可将生物材料直接加到maldi样品靶上并使用maldi-tof质谱仪进行分析，谱图识别可以在几分钟内完成，且数据评估同测定直接连接。
11、②重复性好。在很宽的条件范围内，maldi方法都被证明是很稳定的。
12、③准确度高。
13、然而，这些小分子生物分子的分子量通常小于1000，当与基质-分子结合，基质相对较大的分子量，使得二者的共结晶出现不均匀，以及点样晾干时的咖啡环效应，因此出现的甜点效应严重影响maldi的定量分析的准确性和可重复性。
14、为了解决上述问题，纳米材料辅助激光解吸电离技术克服了在一定程度上可以克服了maldi-tof ms分析小分子代谢物的局限性。表面粗糙、孔径小的纳米材料可以有效增强代谢物的解吸和电离，消除来自基质的背景干扰。此外，在激光照射下，改变元素组成可导致基质相变和被分析物与基质之间的相互作用发生显著差异，用于敏感代谢物检测。无机纳米材料还可以促进分析物的均匀分布，从而减少“甜点”效应。例如，李宁(利用微纳结构提高表面增强拉曼光谱及激光解吸电离质谱的检测性能，吉林大学博士学位论文，2017)公开了在基底表面制备超疏水纳米结构，使银纳米粒子在毛细力的诱导下聚集成高密度sers热点，并且分子只在热点处。从而实现了多种分析物的痕量检测。同时，以用点状聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)修饰疏水硅纳米柱阵列为质谱检测的靶板，在利用pmma吸附疏水性的蛋白、多肽作用和基底的疏水作用，实现了maldi ms无内标物的定量分析。以制备的超疏水金膜覆盖的硅锥阵列为质谱测试的靶板，使光子能量聚集在结构尖端，同时使分析物分子富集在锥结构尖端，从而提高激光能量的利用率，进而提高分析物分子的解吸电离效率。然而，该技术需要对靶板表面进行超疏水金膜覆盖的硅锥阵列，对于靶板加工过程提出较高的工艺要求。
15、梁倩(金纳米颗粒修饰的共价有机框架材料用于基质辅助激光解析/电离质谱分析小分子，《分析化学》，2021年第49卷第10期)公开了利用金硫键相互作用将金纳米颗粒固定在带有硫醚悬臂的二维共价有机框架(ttb-cof)上，制备了一种金属有机复合材料(au-ttb-cof)，用于基质辅助激光解吸/电离质谱(maldi-ms)分析小分子物质。与前期报道的基质相比，au-ttb-cof将cof材料对紫外光的吸收和金纳米颗粒所具有的促进激光能量转移作用相结合，提高了分析物的电离效率，显著提高了小分子maldi-ms分析的灵敏度。同时，au-s键的稳定性有效降低了基质背景干扰，提高了分析的重现性和耐盐能力。
16、中国专利技术专利申请201610974371.9、专利技术名称“一种通过消除甜点效应提高质谱检测重复性的方法”提供了以聚甲基丙烯酸甲酯点修饰的硅片基底(即芯片)表面的疏水硅纳米柱阵列，提供该阵本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在质谱检测生物小分子中降低甜点效应的点样基质，该基质包含金纳米粒子复合物，所述复合物胶体是PFDT-AuNPs胶体，其中所述复合物的制备步骤包括：
2.权利要求1所述的点样基质，其中金纳米颗粒具有亲水性，当加入待测分子溶液时，金纳米颗粒吸附并包裹在待测分子周围，通过自组装形成包括待测分子的微囊泡或微胶囊，使得待测分子样品均匀分散在脂质溶液中，以及，所述微囊泡或微胶囊是分散质。
3.权利要求1或2所述的点样基质，其中当在油相PFDT-AuNPs中摇加水相待测分子溶液时，混匀后通过金纳米颗粒吸附和包裹作用，形成胶体溶液，该胶体包含溶剂组成的分散系，和由微囊泡或微胶囊组成的分散质，平均粒径为200-300μm。
4.一种在质谱检测生物小分子中降低甜点效应的检测芯片，其中通过多孔薄膜材料预先将点样基质预埋到检测产品中的检测芯片，其中所述点样基质选自权利要求1-3所述的点样基质。
5.权利要求4所述的检测芯片，其中所述芯片主体选自质地坚韧、平面度佳的单面抛光的金刚石、石英、硅、钢、玻璃、塑料的芯片；所述芯片表面具有亲水疏水差异设计，能
6.权利要求5所述的检测芯片，其中在芯片点样区表面通过自动点样覆盖基质，特种的基质配方，使基质与样品在芯片表面共结晶更均匀，检测结果更佳。
7.权利要求5所述的检测芯片，其中所述芯片是单面抛光的硅芯片或石英芯片，所述亲水性点样孔层薄膜厚度为500nm，所述孔外区的接触角为＞120°，所述芯片上的亲水点样孔数量为24、40、70或384孔，所述亲水性点样孔的孔径范围为0.5-2.8mm，所述芯片尺寸为20×30-83×125mm，优选亲水性点样孔为圆形，直径为0.7mm。
8.权利要求4-7任一项所述的检测芯片，其中多孔薄膜材料的孔径为20μm到500μm，所述薄膜选自二氧化硅氧化物薄膜、氧化锌薄膜、氧化铝薄膜、派若林、聚丙烯、聚氯乙烯或聚四氟乙烯薄膜。
9.权利要求8所述的检测芯片，其中所述派瑞林包括N膜，C膜或者A膜。
10.权利要求4-9任一项所述的检测芯片，其中所述基质是引入金纳米粒子的点样基质。
...【技术特征摘要】
1.一种在质谱检测生物小分子中降低甜点效应的点样基质，该基质包含金纳米粒子复合物，所述复合物胶体是pfdt-aunps胶体，其中所述复合物的制备步骤包括：
2.权利要求1所述的点样基质，其中金纳米颗粒具有亲水性，当加入待测分子溶液时，金纳米颗粒吸附并包裹在待测分子周围，通过自组装形成包括待测分子的微囊泡或微胶囊，使得待测分子样品均匀分散在脂质溶液中，以及，所述微囊泡或微胶囊是分散质。
3.权利要求1或2所述的点样基质，其中当在油相pfdt-aunps中摇加水相待测分子溶液时，混匀后通过金纳米颗粒吸附和包裹作用，形成胶体溶液，该胶体包含溶剂组成的分散系，和由微囊泡或微胶囊组成的分散质，平均粒径为200-300μm。
4.一种在质谱检测生物小分子中降低甜点效应的检测芯片，其中通过多孔薄膜材料预先将点样基质预埋到检测产品中的检测芯片，其中所述点样基质选自权利要求1-3所述的点样基质。
5.权利要求4所述的检测芯片，其中所述芯片主体选自质地坚韧、平面度佳的单面抛光的金刚石、石英、硅、钢、玻璃、塑料的芯片；所述芯片表面具...
【专利技术属性】
技术研发人员：马庆伟，薛恒刚，吕倩，
申请(专利权)人：北京毅新博创生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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