一種具有選擇性的用于小分子maldi-tof ms檢測的基質(zhì)及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有選擇性的用于小分子MALDI-TOF?MS檢測的基質(zhì)及其應(yīng)用，該基質(zhì)為氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸，它是以4-乙烯基苯硼酸為單體，通過表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)，將4-乙烯基苯硼酸接枝到溴功能化的氧化石墨烯上制備而成。本發(fā)明的氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸可作為MALDI-TOFMS基質(zhì)，用于選擇性識別含有順式鄰二羥基結(jié)構(gòu)的小分子化合物，如糖類、酚類以及核苷等中的順式鄰二羥基化合物，其最低檢出限可達(dá)到1pmol/mL左右，選擇性和靈敏度都很高。
【專利說明】—種具有選擇性的用于小分子MALD1-TOF MS檢測的基質(zhì)及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于順式鄰二羥基化合物的檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合合成氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸及其在MALD1-TOF MS檢測順式鄰二羥基化合物中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]80年代末發(fā)展起來一種新型軟電離生物質(zhì)譜即基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時間質(zhì)譜(MALD1-TOF MS)，其具有準(zhǔn)確度好、靈敏度及分辨率高等特點。MALD1-TOF MS是一種簡單快速的技術(shù)，主要用于分析大的生物分子，因此它已經(jīng)廣泛地用于分析蛋白質(zhì)、多肽、核甘酸等。它使得樣品的預(yù)處理步驟得到簡化，而且極大地節(jié)省了勞力。
[0003]在MALD1-TOF MS中，基質(zhì)起著吸收及傳遞激光能量、使樣品離子化的作用。然而傳統(tǒng)的基質(zhì)如CHCA ( α -氰基-4-羥基肉桂酸),DHB ( 二羥基苯甲酸)等在激光輻射下易裂解，因而在低分子量區(qū)域(<500Da)會產(chǎn)生不理想的基質(zhì)離子干擾，同時由于基質(zhì)與分析物異相共結(jié)晶而使檢測器形成飽和熱點，從而造成小分子的觀察和表征的困難，以至于很難利用傳統(tǒng)的基質(zhì)去分析小分子物質(zhì)。
[0004]基于石墨烯特殊的物理和電化學(xué)特性，它可作為一類新型基質(zhì)成功地將被分析物俘獲，并通過激光輻射將能量轉(zhuǎn)移至被分析物，分析過程中，被分析物可迅速解吸和離子化，并很好地排除基質(zhì)本身的離子干擾。然而單獨以石墨烯或氧化石墨烯作為基質(zhì)還存在著一些問題。例如石墨烯或氧化石墨烯在合成和應(yīng)用的過程會發(fā)生聚合，這嚴(yán)重限制了其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題在于克服傳統(tǒng)MALD1-TOF MS基質(zhì)只能分析大分子物質(zhì)的缺點，提供一種可用于檢測小分子物質(zhì)，且檢測的選擇性和靈敏度高的MALD1-TOFMS基質(zhì)，同時為該基質(zhì)提供一種新的用途。
[0006]解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該基質(zhì)為氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸，它由下述方法制備得到:將4-乙烯基苯硼酸、溴功能化的氧化石墨烯超聲分散于1，4-二氧六環(huán)中，在氮氣保護(hù)下，加入溴化亞銅和五甲基二乙烯基三乙胺，溴功能化的氧化石墨烯與4-乙烯基苯硼酸、溴化亞銅、五甲基二乙烯基三乙胺的質(zhì)量比為1:1?5:0.2?
0.6:0.2?0.6，常溫攪拌24小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)洗滌、真空干燥，得到氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸。
[0007]上述的溴功能化的氧化石墨烯與4-乙烯基苯硼酸、溴化亞銅、五甲基二乙烯基三乙胺的質(zhì)量比最佳為1:3:0.44:0.44。
[0008]上述的溴功能化的氧化石墨烯可以參考文獻(xiàn)方法合成，具體步驟為:將0.3g氧化石墨烯加入到15mL無水二氯甲燒中，超聲I小時,然后加入3mL2-溴異丁酰溴和ImL無水吡啶，常溫攪拌24小時，得到溴功能化的氧化石墨烯。
[0009]上述的具有選擇性的用于小分子mald1-tof MS檢測的基質(zhì)在選擇性識別含有順式鄰二羥基結(jié)構(gòu)的小分子化合物中的用途。其具體使用方法為:將氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸直接用作mald1-tof MS基質(zhì)對含有順式鄰二羥基結(jié)構(gòu)的小分子化合物進(jìn)行檢測，其中所述的含有順式鄰二羥基結(jié)構(gòu)的小分子化合物具體可以是糖、酚或核苷等中的順式鄰
二羥基化合物。
[0010]本發(fā)明將4-乙烯基苯硼酸接枝到氧化石墨烯上，緩解了氧化石墨烯在有機(jī)溶劑中分散性較差、易團(tuán)聚的缺點，得到的氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸可直接用作MALD1-TOF MS基質(zhì)對含有順式鄰二羥基結(jié)構(gòu)的小分子化合物，如糖類、酚類、核苷等中的順式鄰二羥基化合物進(jìn)行高靈敏的選擇性檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是實施例1得到的氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)的質(zhì)譜圖。
[0012]圖2是氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)檢測半乳糖的質(zhì)譜圖。
[0013]圖3是氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)檢測木糖的質(zhì)譜圖。
[0014]圖4是氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)檢測腺苷的質(zhì)譜圖。
[0015]圖5是氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)檢測腺嘌呤的質(zhì)譜圖。
[0016]圖6是氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)檢測鄰苯二酚的質(zhì)譜圖。
[0017]圖7是氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)檢測苯酚的質(zhì)譜圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
[0019]實施例1
[0020]將0.3g4-乙烯基苯硼酸分散于15mLl，4_ 二氧六環(huán)中，然后加入0.1g溴功能化的氧化石墨烯，超聲10分鐘，然后在氮氣保護(hù)下，再加入0.044g溴化亞銅和0.044g五甲基二乙烯基三乙胺，常溫攪拌24小時，反應(yīng)完全后，用甲醇:乙酸(4:1)、去離子水、丙酮多次洗滌以除去沒有反應(yīng)完全的試劑，最后30°C真空干燥。得到氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸。
[0021]所制備的氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸采用MALD1-TOF MS進(jìn)行表征，結(jié)果見圖1。由圖可見，它本身作為基質(zhì)，在低分子量區(qū)域的雜峰很少，所以對于小分子的檢測是十分有利的。
[0022]實施例2[0023]將0.1g4_乙烯基苯硼酸分散于15mLl，4_ 二氧六環(huán)中，然后加入0.1g溴功能化的氧化石墨烯，超聲10分鐘，然后在氮氣保護(hù)下，再加入0.02g溴化亞銅和0.02g五甲基二乙烯基三乙胺，常溫攪拌24小時，反應(yīng)完全后，用甲醇:乙酸(4:1)、去離子水、丙酮多次洗滌以除去沒有反應(yīng)完全的試劑，最后30°C真空干燥。得到氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸。
[0024]實施例3
[0025]將0.5g4-乙烯基苯硼酸分散于15mLl, 4_ 二氧六環(huán)中，然后加入0.1g溴功能化的氧化石墨烯，超聲10分鐘，然后在氮氣保護(hù)下，再加入0.06g溴化亞銅和0.06g五甲基二乙烯基三乙胺，常溫攪拌24小時，反應(yīng)完全后，用甲醇:乙酸(4:1)、去離子水、丙酮多次洗滌以除去沒有反應(yīng)完全的試劑，最后30°C真空干燥。得到氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸。
[0026]實施例4
[0027]實施例1得到的氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)在選擇性識別半乳糖中的用途。
[0028]將Img氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸分散于ImL乙醇中，超聲使其分散均勻，形成懸浮液；用pH值為8.0的磷酸緩沖溶液將半乳糖配制成lmg/mL的半乳糖溶液。取IyL懸浮液快速滴到MALD1-TOF MS樣品靶上，室溫條件下自然晾干后，其上再滴加I μ Llmg/mL的半乳糖溶液,室溫條件下自然晾干,進(jìn)行MALD1-TOF MS分析。用同樣的方法分析木糖溶液，分析結(jié)果分別見圖2和圖3。由圖可見，以氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)在m/z為202.15處出現(xiàn)了半乳糖加鈉的分子離子峰，但檢測不到木糖的分子離子峰，表明氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)能夠識別半乳糖，其最低檢出限可達(dá)到0.82pmol/mL。
[0029]實施例5
[0030]實施例1得到的氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)在選擇性識別腺苷中的用途。
[0031]將Img氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸分散于ImL乙醇中，超聲使其分散均勻，形成懸浮液；用PH值為8.0的磷酸緩沖溶液將腺苷配制成lmg/mL的鳥苷溶液。取I μ L懸浮液快速滴到MALD1-TOF MS樣品靶上，室溫條件下自然晾干后，其上再滴加I μ Llmg/mL的腺苷溶液，室溫條件下自然晾干，進(jìn)行MALD1-TOF MS分析，用同樣的方法分析腺嘌呤溶液，分析結(jié)果分別見圖3和圖4。由圖可見，以氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOFMS基質(zhì)在m/z為289.26處出現(xiàn)了腺苷加鈉的分子離子峰，但檢測不到腺嘌呤的分子離子峰，表明氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)能夠識別腺苷，其最低檢出限可達(dá)到1.59pmol/mL。
[0032]實施例6
[0033]實施例1得到的氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)在選擇性識別鄰苯二酚中的用途。
[0034]將Img氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸分散于ImL乙醇中，超聲使其分散均勻，形成懸浮液；用pH值為8.0的磷酸緩沖溶液將鄰苯二酹配制成lmg/mL的鄰苯二酹溶液。取I μ L懸浮液快速滴到MALD1-TOF MS樣品靶上，室溫條件下自然晾干后，其上再滴加I μ Llmg/mL的鄰苯二酹溶液,室溫條件下自然晾干，進(jìn)行MALD1-TOF MS分析,用同樣的方法分析苯酚溶液，分析結(jié)果分別見圖5和圖6。由圖可見，以氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)，在m/z為110.11處出現(xiàn)了鄰苯二酚的分子離子峰，但檢測不到苯酚的分子離子峰，表明氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸作為MALD1-TOF MS基質(zhì)能夠識別鄰苯二酹,其最低檢出限可達(dá)到1.34pmol/mL。
【權(quán)利要求】
1.一種具有選擇性的用于小分子mald1-tof MS檢測的基質(zhì)，其特征在于:該基質(zhì)為氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸，它由下述方法制備得到:將4-乙烯基苯硼酸、溴功能化的氧化石墨烯超聲分散于1，4-二氧六環(huán)中，在氮氣保護(hù)下，加入溴化亞銅和五甲基二乙烯基三乙胺，溴功能化的氧化石墨烯與4-乙烯基苯硼酸、溴化亞銅、五甲基二乙烯基三乙胺的質(zhì)量比為1:1?5:0.2?0.6:0.2?0.6，常溫攪拌24小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)洗滌、真空干燥，得到氧化石墨烯接枝4-乙烯基苯硼酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有選擇性的用于小分子MALD1-TOFMS檢測的基質(zhì)，其特征在于:所述的溴功能化的氧化石墨烯與4-乙烯基苯硼酸、溴化亞銅、五甲基二乙烯基三乙胺的質(zhì)量比為1:3:0.44:0.44。
3.權(quán)利要求1的具有選擇性的用于小分子MALD1-TOFMS檢測的基質(zhì)在選擇性識別含有順式鄰二羥基結(jié)構(gòu)的小分子化合物中的用途。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有選擇性的用于小分子MALD1-TOFMS檢測的基質(zhì)在選擇性識別含有順式鄰二羥基結(jié)構(gòu)的小分子化合物中的用途，其特征在于:所述的含有順式鄰二羥基結(jié)構(gòu)的小分子化合物為糖、酚或核苷中的順式鄰二羥基化合物。
【文檔編號】G01N27/62GK103776892SQ201410020300
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】張靜, 鄭曉玲, 倪艷麗 申請人:陜西師范大學(xué)