基于石墨烯材料的MALDI-TOF MS新基质研究及应用

发布时间：2019-11-03 12:32

【摘要】：近年来,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry, MALDI-TOF MS)技术在生命科学、有机化学、分析化学、医学等领域得到广泛应用。作为一种软电离技术,相比其他质谱技术,其具有耐盐、操作简单、分析速度快、信号简单易读的特点。在整个MALDI MS分析的过程中,基质吸收能量并传递能量,基质的选择是分析结果的决定因素。传统的MALDI基质主要用于生物大分子的检测,对于分子量低于500Da的小分子化合物,传统基质会产生大量的背景分子离子峰,因此限制了其对小分子的检测应用。石墨烯作为近年来新兴的一种碳材料,具有超大的比表面积、优越的物理化学性质、良好的光电特性,因此石墨烯和氧化石墨烯已经被用来作为MALDI MS基质用于检测小分子化合物。碳材料作为MALDI MS基质,样品前处理过程复杂,自身容易团聚,不易得到稳定均匀的分析信号峰,而且在分析过程中基质容易脱离样品靶板,污染离子源。本论文首次以可溶的纳米石墨烯HBCCs作为MALDIMS新基质,建立了小分子MALDI分析方法,克服了石墨烯污染离子源的问题,提高了信号的稳定性和分析的精密度。此外,为了克服石墨烯材料在分离中的困难,制备了磁性氧化石墨烯／二氧化硅复合材料作为MALDI MS基质,在前处理过程中利用磁性对样品进行分离,节省了时间、提高了回收率,用于环丙沙星、诺氟沙星、氧氟沙星的MALDI MS测定。本文主要内容包括以下四个部分：1.绪论介绍基质辅助激光／解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术的发展历史、应用、现状以及存在的问题等;对石墨烯有机材料的性质、应用进行了综述。2.六叔丁基-六己氧基-六苯并[ab,de,lm,op,rs,uv]晕蔻(HBCCs)作为MALDI-TOF MS新基质的相关研究。将纳米石墨烯有机材料HBCCs作为新的MALDI基质,用于检测氨基酸、抗菌药物、抗HIV病毒药物、芳香烃环境污染物等小分子有机化合物。对HBCCs的基质性能进行了研究,结果表明HBCCs与传统基质相比对于小分子化合物的检测具有更好的分辨率和信噪比；与石墨烯等碳材料相比,HBCCs具有更好的重现性和稳定性。进一步以HBCCs作为MALDI基质,成功检测了血液中的TFV(替诺福韦)和FTC(恩曲他滨)以及尿液中的尿酸含量,该研究发展了一种适用于小分MALDI MS分析的新基质,该基质既具有石墨烯碳材料优良的光电吸收和传导性能,又克服了碳材料的缺点,拓展了MALDI技术的应用。3.磁性氧化石墨烯/二氧化硅复合材料(MGO/SiO_2)的制备和表征通过Hummers法合成制备了氧化石墨烯,得到的GO与FeCl_2H_2O通过氧化还原反应经过一步反应得到Fe_3O_4@GO,利用TEOS作为硅烷化试剂将SiO_2包覆于Fe_3O_4@GO,得到MGO/SiO_2。利用红外光谱(FTIR)和透射电镜(TEM)对其官能团进行表征,证明MGO/SiO_2合成成功。4. MGO/SiO_2复合材料用于喹诺酮类药物小分子快速检测以环丙沙星、诺氟沙星和氧氟沙星作为模型药物。利用制备的磁性氧化石墨烯/二氧化硅复合材料对实际样品中的喹诺酮类药物快速富集检测。结果表明,制备的磁性氧化石墨烯/二氧化硅复合材料不仅对喹诺酮类药物小分子具有一定的吸附能力,同时可以直接对实际样品中的环丙沙星、诺氟沙星和氧氟沙星进行MALDI-TOF MS检测。
【图文】：

化学结构图,仪器

２实验部分逡逑２．１仪器与试剂逡逑实验仪器仪器逦仪器型号逦公司名称电热真空干燥箱逦ＤＺ－１ＢＣＩＩ型逦天津泰斯特仪器有限旋片式真空累逦２ＸＺ－２型逦北京中兴伟业仪器有限数控超声波清洗器逦ＫＱ５２００ＤＥ型逦昆山市超声仪器有限台式高速离也机逦Ｈ１８５０逦湖南长沙湘仪离必机有祸旋振荡器逦ＶＧ３邋Ｓ２５型逦德国ＩＫＡ仪器公微量电子天平逦ＭＳ半微量型号逦梅特勒－托利多逡逑Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ邋纯水仪逦ＱｕａｉＵｏ邋２００逦美国邋Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ邋公

实验原理,仪器

【相似文献】