[发明专利]用于平衡同位素稀释质谱样品的方法

说明书

本申请是申请号为200780050971.5，申请日为2007年12月7日，发明名称为“固相及催化实现的自动同位素稀释和物种化同位素稀释质谱法”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请主张2006年12月7日申请的、名为Equilibration Methods Using Microwave Radiation的美国临时专利申请No.60/873,383的权利，该案的内容以引用的方式并入本文。

背景技术

技术领域

本发明涉及一种促进浓缩同位素和标记物种与天然同位素物种的平衡的方法，其使用同位素浓缩物种的固相固定（immobilize）以及分析兴趣所在的天然物种和标记物种的同位素在固相上的平衡和同时萃取、分离和/或选择，还涉及提高IDMS和SIDMS的便携性的方法以及其他提高效率及平衡和自动化的方法。

相关技术的说明

IDMS和SIDMS基于浓缩同位素与待测的严格物种分析物的平衡。本文引用了下列描述同位素稀释质谱法（IDMS）和物种化同位素稀释质谱法（SIDMS）的专利以及平衡解决方案和这些专利的使用——参见U.S.Pat.No.5,414,259和U.S.Pat.No.6,790,673Bl和U.S.Pat.No.6,974,951Bl、以及Pat.No.5,883,349、以及Pat.No.5,830,417和7,005,635B2、以及U.S.Pat.7,220,383B2、Pat.pending No.US2002/0198230Al，其公开了为了测量来制备样品的方法以及测量样品中存在的化学物种的方法，不仅测量其整体化学浓度，而且基于这些方法以提高的灵敏度、精度和效率进行在线自动化测量。这些专利的公开以引用的方式明确并入本文。

发明内容

本发明公开了一种用于在使用固相同位素比平衡和测量的质谱分析之前催化浓缩同位素物种与天然同位素物种的平衡的方法。本发明的基础是用于兴趣分析物的最终的定量和定性分析的分子、元素和物种化、以及定量和定性的样品制备。该方法利用通过同时平衡相较于液相和气相具有很多优势的固相来促进平衡，并实现本领域已知的IDMS和SIDMS分析的自动化。这一创新使用固相和固定的浓缩同位素试剂、同位素浓缩分子制造试剂以及固相与固定相的平衡过程。使用算法来数学确定浓度并直接校正物种位移，无需对质谱数据应用校准曲线。与常规的液/热平衡和分离协议相比，通过固相样品制备，平衡和分离分析物所需的时间显著降低。为固相同位素增量（spiking）及平衡所制的试剂和产品在较长时间内是稳定的，因此可以进行现场样品制备，以及改进保存和保存或装运过程中与试剂和/或样品的降解关联的一系列保管问题。对于现场工作者和实验分析人员来说，通过去掉几个样品制备及操作步骤，固相同位素增量和平衡使得易反应和有毒物质的处理以现场增量和平衡形式进行比作为整体试剂溶液更加安全。样品分析物和同位素浓缩和平衡试剂标示或者在液相和/或气相被洗脱（elude off）以用于分析，或者被表面电离到质谱仪中直接在固相进行分析。固相同位素增量和高速平衡提高了设计包括高度自动化和小型化的子系统的低成本、高吞吐量、可靠的样品制备及分析系统的能力，从而可以设计高度便携、现场实用的、精确、低故障的积极分析及检测系统。这种现场实用的系统对于环境法医学、国土安全和国防、工业合规、生物科学和临床研究和临床诊断将非常有用。一些国防和国土安全应用包括监测易挥发试剂（fugitive agent）的多点饮用水网络和战场上用于保护武装部队的空气/水/表面分析。在增长中的环境卫生领域，这些系统对于评估接触环境和食品中的工业毒素引起人类某些疾病的风险也将是有用的。最后，这种系统可能成为帮助预测某些疾病的发生或减缓这些疾病的发展的工具，如孤独症、某些类型的癌症、以及免疫退化性疾病，如阿尔茨海默氏症，帕金森症和糖尿病。下文将使用上述两个概念进行明确研究。

根据本发明的一方面，提供了一种用于平衡同位素稀释质谱样品的方法，包括以下步骤：a）向溶液中添加一定量或浓度的同位素标记分析物类似物以产生预标记微波介质；b）向所述预标记微波介质中添加包含或被怀疑包含与所述同位素标记分析物类似物对应的兴趣分析物的样品，以产生可微波溶液；c）通过将所述可微波溶液培养1秒至1小时而平衡所述兴趣分析物，以产生平衡样品；以及d）对所述平衡样品进行质谱分析。

附图说明

图1：通过GCMS描述和分析的SPI-SPE平衡和分离含氧化合物的结果。