[发明专利]提高LC/MS分析灵敏度的方法

说明书

本公开讨论了一种分离样品(例如，药物、基因毒性杂质、生物标志物和/或生物代谢物)的方法，该方法包括：涂覆色谱系统的金属流动路径；将该样品注入该色谱系统中；使该样品流动通过该色谱系统；分离该样品；以及使用质谱法分析所分离的样品。在一些示例中，施加到限定该流动路径的表面的涂层相对于该样品和所分离的样品是非结合性的。因此，该样品不与该流动路径的该涂层的低结合表面结合。所施加的涂层可增加该色谱系统的该样品的色谱峰面积。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年1月17日提交的名称为“Methods to Increase Sensitivityof LC/MS Analysis”的美国临时申请号62/962,476的优先权和权益，以及2020年8月28日提交的名称为“Methods to Increase Sensitivity of LC/MS Analysis”的美国临时申请号63/071,750的优先权和权益。这两个申请的内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及气相沉积涂覆的流动路径用于改进使用液相色谱-质谱(LC/MS)的色谱法和样品分析的用途。更具体地，该技术涉及使用具有涂覆的流动路径的色谱装置分离样品中的分析物、使用包括涂覆的流动路径的流体系统分离样品中的分析物(例如，磷酸化化合物)的方法，以及定制用于使用LC/MS分离和分析样品的流体流动路径的方法。

背景技术

与金属相互作用的分析物通常被证明分离极具挑战性。期望具有分散程度最低的高效色谱系统，这要求流动路径的直径减小并且能够承受越来越快的流速下的越来越高的压力。因此，色谱流动路径选择的材料本质上通常是金属的。尽管存在以下事实：已知某些分析物(例如，生物分子、蛋白质、聚糖、肽、寡核苷酸、杀虫剂、双膦酸、阴离子代谢物和两性离子比如氨基酸和神经递质)的特性与金属表面具有不利的相互作用(所谓的色谱次级相互作用)。

所提出的用于金属特异性结合相互作用的机制需要理解路易斯酸碱化学理论。纯金属和金属合金(连同它们的对应氧化物层)具有末端金属原子，该末端金属原子具有路易斯酸特性。更简单地，这些金属原子显示出接受供体电子的倾向。对于带有正电荷的任何表面金属离子而言，这种倾向甚至更为明显。具有足够的路易斯碱特性的分析物(可提供非成键电子的任何物质)可潜在地吸附到这些位点，从而形成有问题的非共价络合物。正是这些物质被定义为与金属相互作用的分析物。

例如，具有磷酸酯基团的分析物是能够进行高亲和力金属螯合的优异的多齿配体。这种相互作用导致磷酸化物质与流动路径金属结合，从而减少检测到的此类物质的量，这是特别麻烦的效应，因为磷酸化物质常常是测定中最重要的分析物。

分析物的其他特性同样可引起问题。例如，羧酸酯基团也具有螯合到金属的能力，尽管亲和力比磷酸酯基团低。然而，羧酸酯官能团在例如生物分子中是普遍存在的，从而为累积的基于多齿的吸附损失提供了机会。这些复杂性不仅可存在于肽和蛋白质上，而且还存在于聚糖上。例如，N-聚糖物质有时可以包含一个或多个磷酸酯基团以及包含唾液酸残基的一种或多种羧酸酯。另外，较小的生物分子(诸如核苷酸和糖类，比如糖磷酸酯)可表现出与前述N-聚糖分子类似的行为。此外，色谱次级相互作用对于生物分子特别是较大的结构可能尤其成问题，因为它们具有形成微环境的能力(通过其大小和结构顺序)，该微环境可能与分离部件和流动路径表面发生不利的相互作用。在这种情况下，具有较大结构的生物分子或分析物可呈现具有化学性质的结构区域，该化学性质放大与流动路径的材料的次级相互作用。这与累积的金属螯合效应相结合可削弱生物分子、杀虫剂、双膦酸、阴离子代谢物和两性离子如氨基酸和神经递质的总体有效分离。