[发明专利]一种铁氧化物基质在脑脊液质谱分析中的应用

说明书

本发明公开了一种铁氧化物基质、制备及其在脑脊液质谱分析中的应用。所述铁氧化物基质为纳米球形颗粒，其尺寸小于1μm，颗粒粒度均一，所述纳米球形颗粒具有粗糙表面。该铁氧化物基质能有效排除传统有机基质的背景噪声干扰，大大提升小分子物质的解析离子化效果，具有很好的耐盐性、耐蛋白性。在此基础上本发明提供了一种对脑脊液体系中分子精准定量的新方法，实现了对小分子物质的精准识别，并且能将脑脊液样品量降至纳升级别，过程中无需添加任何有机基质和样品预处理，从而实现了低分子量化合物高效、快速检测。

技术领域

本发明涉及质谱检测领域，尤其涉及一种铁氧化物基质及其在脑脊液质谱分析中的应用。

背景技术

基质辅助激光解析电离质谱(MALDI-MS)是近年来发展起来的一种新型的软电离生物质谱，主要通过对样品离子的质荷比(m/z)的分析而实现对样品进行精准定性和定量。MALDI-MS采用软电离技术，引入的基质与样品能形成共结晶薄膜。在激光照射下，基质将激光能量传递给待测样品分子，能大大提升样品的离子化碎裂程度，不但可直接应用于混合物的分析，也可用来检测样品中是否含有杂质及杂质的分子量。其准确度高达0.1％～0.01％，远远高于目前常规应用的生化、高效凝胶色谱等技术。目前可测定生物大分子的分子量高达600KDa，由于其可检测的分子量范围大，扫描速度快，分辨率、灵敏度高，仪器结构简单等显著优点，在生命科学中的诸多前沿领域，如蛋白组学、药物分析等，均得到广泛的应用。

但是，基质辅助激光解析电离飞行时间质谱也有局限：用MALDI质谱进行小分子(m/z1000)的分析通常会受到限制。这是因为传统的有机基质如a-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)2,5-二羟基苯甲酸(DHB)等，在低质量范围内会出现大量的背景基质质谱信号，严重干扰测定小分子的测定。此外，对于简单的标准样品体系，MALDI-MS 的检测限尚可达到10^-15～10^-18，但在如脑脊液等生物样品中，还含有大量蛋白质、盐类等干扰物，极大影响了待测样品离子化效率。

脑脊液由脑室中的脉络丛产生，与血浆和淋巴液的性质相似，为无色透明的液体，充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。正常脑脊液具有一定的化学成分和压力，对维持颅压的相对稳定有重要作用。患中枢神经系统疾病时，常常要作腰椎穿刺吸取脑脊液检查，以协助诊断。脑脊液的性状和压力受多种因素的影响，若中枢神经系统发生病变，神经细胞的代谢紊乱，将使脑脊液的性状和成分发生改变；若脑脊液的循环路径受阻，颅内压力将增高。目前，脑脊液的检测已成为重要的临床辅助诊断手段之一。正常成年人的脑脊液约100～150毫升。传统的脑脊液临床生化检测方法对脑脊液样本的消耗量较大，对本就分泌量小的脑脊液做到精确的疾病检测而言无疑是一个巨大的挑战。

开发在低质量范围内无干扰或低背景干扰的新型基质，用于生物样品以及活体样品中的代谢小分子分析已成为破解代谢组学奥秘、准确提供疾病病理依据的当务之急。目前，为了提高检测的准确性和灵敏性，人们做了大量的工作，例如，高耐盐性、低背景干扰的有机盐基质盐酸萘乙二胺可以与葡萄糖等小分子形成氯离子加合物，从而可以在MALDI质谱负离子模式下进行检测。结合活体微透析技术，利用该基质可实现不同生理模型下鼠脑透析液中的葡萄糖的活体监测。或以无机基质代替传统的有机基质，如碳粉、二氧化硅、贵金属纳米颗粒等，均取得了一定效果。

尽管新型基质的研究已渐成热点，但目前尚没有一种基质能够集制备过程简单、尺寸均一、分散性好、背景噪声小、增强效果好、可用于精准定量等优点于一身。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种铁氧化物纳米颗粒基质，并将其应用于定性定量分析脑脊液的成分，尤其是小分子的代谢物。

本发明的技术方案如下：

一种铁氧化物基质，所述铁氧化物基质为纳米球形颗粒，所述纳米球形颗粒的尺寸小于1μm，颗粒粒度均一，所述纳米球形颗粒具有粗糙表面。粗糙的表面、稳定的结构、较大的表面积对于增强小分子解析离子化效果有非常重要的作用。