[发明专利]用质谱法定量分析源自表面的样品

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及表面测量(surface-interrogating)质谱技术。具体而言， 本发明涉及用这些技术对处理至表面上的样品进行一步定量分析。

背景信息

美国每年至少对4百万婴儿-超过所有新生儿的98％-进行先 天性疾病的测试，未确诊的先天性疾病可能引起智力迟钝、严重疾病 和婴儿早夭。每种特定的代谢病症(例如苯丙酮酸尿症[PKU])、血液 系统病(例如镰状细胞贫血病)和内分泌病(例如甲状腺机能减退)都可 通过测定分别对应于特定病症的被分析物、例如氨基酸、异常血红蛋 白或激素的血液水平是否在预期的正常水平内来诊断。

通常将在医院于出生后48小时内采自婴儿脚后跟的血液样品置 于滤纸卡上。以该方式固定在卡上的“血斑点”在进行样品制备和分 析前稳定并易于管理。一般而言，这些步骤不在采集样品的医院处 理，而是将样品送到州公共卫生机构或其它参与的实验室，以较大批 量来处理。

质谱法很适合该分析，因为其能够同时证明几种独特的被分析物 的量，因此可用于在一次测定中筛选多种疾病。但是，每一次测定都 包括若干制备步骤，每一步都提供由于样品污染或被分析物损失而引 入错误的机会。也就是说，为了通过该方法检测感兴趣的被分析物， 将滤纸卡载荷样品的部分打孔，并置于样品孔中以用溶剂提取血液。 在某些情况下，还将被分析物衍生。此外，为了定量测定所检测的被 分析物，样品制备必须包括将每一被分析物的已知量的内标加入到洗 脱的样品中。

质谱法的最近进展业已促进直接从表面上的样品中对被分析物 的检测，除去了样品制备程序中将所述样品置于溶液中的需要。第一 个开放式质谱技术DESI(电喷雾解吸电离)用例如甲醇或甲醇水溶液 的液态喷雾，将其喷雾到目的样本构成的表面上，以从样本产生离子。 这些离子被吸入质谱仪用于分析。(参见例如Takáts等，“Mass SpectrometrySamplingUnderAmbientConditionswithDesorption ElectrosprayIonization(用电喷雾解吸电离在环境条件下的质谱分析 制样)”Science；2004；36，471-3；和美国专利申请公开第 2005/0230635号。)

在称为DART(实时直接分析)的商业技术中，激发态的核素(亚 稳态的氦或氮分子)与样品中的分子并与大气中的分子例如水反应， 形成吸入到质谱仪的离子。(参见例如Cody等，“VersatileNewIon SourcefortheAnalysisofMaterialsinOpenAirunderAmbient Conditions(在环境条件下开放空气中用于物质分析的挥发性新型离 子源)”，Anal.Chem.；2005；77(8)，2297-2302和美国专利申请公开第 2005/0196871号。)

DESI和DART业已用于直接定性测量各种表面，藉此获得各种 分子的高品质质谱。通过这些方法业已成功将包括炸药、化学战模拟 物、氨基酸、肽、蛋白质、药物分子、生物碱、萜类化合物和类固醇 在内的化合物电离。应该注意生物学流液可呈在纸上或其它合适表面 的干斑点形式通过DESI直接分析。(参见例如Takáts等，“Ambient massspectrometryusingdesorptionelectrosprayionization(DESI)： instrumentation，mechanismsandapplicationsinforensics，chemistry， andbiology(用电喷雾解吸电离(DESI)的开放式质谱法：在法医学、化 学和生物学中的仪器设备、机理和应用)，”J.MassSpectrom.；2005； 40：1261-1275)。可在不到1分钟内收集含鉴别干流液例如血液、尿 或血浆等样品组分的几百个峰的DESI谱。