一種校正質譜儀器和/或分子質量的方法
2023-05-07 20:42:16 2
專利名稱：一種校正質譜儀器和/或分子質量的方法
技術領域：
本發明涉及一種校正質譜儀器和/或分子質量的方法。
背景技術：
凡利用質譜進行物質質量測定，均需對儀器進行校正。為獲得物質的精確質量， 在進行儀器校正之後，還需要利用加內標技術，隨時對物質進行質量比較測定，以減少質譜測定中對物質質量的非線性響應以及環境溫度變化等的影響。已知，質譜儀器溫度的微小變化，就可以導致PPm級別的質量測定偏差。所以質量校正是質譜測定中的核心步驟。到目前為止，質譜校正均採用標準化學物質，其中常用的標準物有聚乙烯醇(PEG)、標準肽和 CsI等。目前，實用的標準物非常有限，價格昂貴，特別是它們多含有同位素峰。同位素峰容易導致峰分離不開或峰變形，結果是校正不準。理論上理想的質量校正用標準物質應該是沒有同位素峰，且便宜易得或製備容易。目前能符合這種要求的化學物質很少，金簇恰好是這樣的一類物質，並已有人嘗試過，但因受現有技術的限制，製備和使用金簇均存在困難， 所以沒有獲得成功。
發明內容
本發明的目的是提供一種簡便、有效的校正質譜儀器和/或分子質量的方法。本發明提供的校正質譜儀器和/或分子質量的方法，包括如下步驟在基底上蒸鍍金膜，在所述質譜儀器中用雷射轟擊所述金膜；或者在所述金膜上塗覆基質、待測樣品或基質與待測樣品的混合物後，在所述質譜儀器中用雷射轟擊所述塗覆待測樣品的金膜、塗覆所述基質的金膜或塗覆所述基質與待測樣品的混合物的金膜，將得到的離子經所述質譜儀器分析得到質譜譜圖，根據金簇的理論質量即可對質譜儀器和/或待測樣品的分子質量進行校正。上述的方法中，所述的基底可以是平滑的固體表面如載玻片、粗糙固體表面如毛玻璃和具有特殊周期結構的固體表明如光子晶體。上述的方法中，所述光子晶體可以是二氧化矽光子晶體或聚苯乙烯光子晶體，所述光子晶體可通過自組裝或其他方法組裝在所述基底上。上述的方法中，所述金膜可經真空噴鍍或溼法沉積製備，厚度在IOnm IOOOnm之間，金膜上可滴加或不滴加化學複製基質，尺寸大小可依據質譜儀器進行調整或切割。上述的方法中，所述質譜儀器包含任何含有能引入金簇離子接口的商品質譜儀器和其他質量測定系統，特別是向大氣開放的接口，如基質輔助雷射解析飛行時間質譜儀 (MALDI-TOF MS)、(基質輔助雷射解析傅立葉變換離子迴旋共振質譜儀MALDI-FTICR MS)寸。上述的方法中，所述雷射可為脈衝雷射，包括氮分子雷射、紫外半導體脈衝雷射等，頻率為在2 30Hz之間，具體可為10Hz、20Hz或30Hz，功率為最大功率的80% 100% 之間，具體可為80%,100%。
上述的方法中，所述基質可為2，5-二羥基苯甲酸(DHB)、α-氰基-4-羥基肉桂酸 (CCA)或3-氨基喹啉(3-AQ)、2-(4-羥基苯唑)苯甲酸(HABA)以及其他對雷射有吸收的化學分子。本發明提供的方法可以分別進行正和負電荷校正；由於利用了沒有同位素的金簇，可以記錄到一系列質荷比相差197的離子峰，再利用金的準確的理論質量，可以準確標定質譜儀器信號和樣品的分子質量，其偏差可以降到5ppm以下；該方法用於MALDI-TOF MS 校正中可以校準和消除由於操作條件的波動而對分析結果產生的影響，提高分析的準確性；在MALDI-TOF MS的反射模式中，利用金簇先做外標校正，再用做內標校正，可避免分子量的漂移，使得樣品的峰值更加準確。該校正方法所用的金膜標靶可以重複使用，大大降低了成本。
圖1為實施例1中裸金膜產生的金簇正離子峰及質譜儀器校正。圖2為實施例1中金簇正離子峰作為外標進行校正的結果。圖3為實施例2中金簇正離子峰作為內標進行校正的結果。圖4為實施例3中裸金膜產生的金簇的負離子峰及質譜儀器校正。圖5為實施例3中金簇負離子峰作為外標進行校正的結果。圖6為實施例4中金簇負離子峰作為內標進行校正的結果。圖7為實施例5中DHB輔助金膜產生的金簇正離子峰質譜圖。圖8為實施例5中金簇正離子峰作為外標進行校正的結果。圖9為實施例6中金簇正離子峰作為內標進行校正的結果。圖10為實施例7中CCA輔助金膜產生的金簇的負離子峰質譜圖。圖11為實施例7中金簇負離子峰作為外標進行校正的結果。圖12為實施例8中金簇負離子峰作為內標進行校正的結果。
具體實施例方式下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。下述實施例中所用的二氧化矽光子晶體是按照下述方法製備的(1) 二氧化矽顆粒的製備通過氨水催化正矽酸乙酯水解製備，具體方法如下將圓底燒瓶置於恆溫水浴中， 磁力攪拌，往其中依次加入一定量的無水乙醇、一定量的氨水、一定量的超純水、一定量的正矽酸乙酯，恆溫恆速下持續反應十幾個小時。反應完畢後依次用三蒸水和無水乙醇分別離心洗滌，最後二氧化矽顆粒保存在無水乙醇中備用。(2) 二氧化矽光子晶體的製備將一定體積分數為的二氧化矽顆粒的乙醇分散液倒入稱量瓶中，將載玻片豎直插入分散液中，室溫條件下通過蒸發誘導豎直生長法製備，具體的製備方法為將二氧化矽顆粒置於真空乾燥箱中乾燥徹底。乾燥後的二氧化矽顆粒分散在無水乙醇中，得一定體積分數的二氧化矽顆粒的乙醇分散液。將二氧化矽顆粒的乙醇分散液倒入稱量瓶中，將載玻片豎直插入分散液中，室溫下隨著無水乙醇的蒸發，在靜電力和毛細管力的作用下，二氧化矽顆粒在載玻片表面組裝得到光子晶體。實施例1、利用裸金膜產生金簇正離子及對質譜儀進行外標校正(1)金膜的製備稱取87mg的金和3mg的鉻，通過真空蒸鍍的方法首先在二氧化矽光子晶體的表面鍍一層鉻作為粘結層，然後蒸鍍一層金膜(JEE-4X真空鍍膜儀)，厚度為50nm。(2)金簇正離子的產生及對質譜儀進行外標將製備有金膜的載玻片置於MALDI-T0F質譜儀中，用脈衝雷射進行轟擊，頻率為 10Hz，轟擊的功率為最大功率的90%;用反射正離子模式得到金簇的正離子峰質譜圖，如圖 1所示。將上述產生的金簇峰應用於Gly-Gly-Gly-Gly ([M+Na] + (準確分子量為 269. 0856)的準確分子量校準，採用 Au1Iige. 9660)，Au2+(393. 9326)，Au3+(590. 8991)， Au；(787. 8657) ,Au；(984. 8322)作為外標進行校正，結果如圖2所示，經過外標校正後使平均分子量的偏差達到23ppm。實施例2、利用裸金膜產生金簇正離子對樣品進行內標校正(1)金膜的製備製備方法同實施例中步驟(1)。(2)利用金簇正離子對質譜圖進行內標校正將取1 μ L Gly-Gly-Gly-Gly溶液滴在金膜上，晾乾後，將上述製備有金膜的載玻片置於MALDI-T0F質譜儀中，用脈衝雷射進行轟擊，頻率為30Hz，轟擊的功率為最大功率的 80% ；採用反射正離子模式進行分析；採用AUl+(196. 9660)，Au；(393. 9326)作為內標進行 Gly-Gly-Gly-Gly([M+Na]+準確分子量為269.0856)的分子量的準確校正，結果如圖3所示，經過內標校正後使平均分子量的偏差達到3. 3ppm，極大地提高了小肽分子量和豐度檢測的準確性。實施例3、利用裸金膜產生金簇負離子及對質譜儀進行外標(1)金膜的製備製備方法同實施例中步驟(1)。(2)金簇負離子的產生及對質譜儀進行外標將製備有金膜的載玻片置於MALDI-T0F質譜儀中，用脈衝雷射進行轟擊，頻率為 20Hz，轟擊的功率為最大功率的的100% ；用反射負離子模式得到金簇的負離子峰質譜圖， 如圖4所示。將上述產生的金簇峰應用於Gly-Gly-Gly-Gly ([Μ-ΗΓ準確分子量為 245. 0891)的準確分子量校準，採用 Au「(196. 9671)，Au2^(393. 9337)，Au3^(590. 9002)， Au4-(787. 8668)，Au5"(984. 8333)結果如圖5所示，經過外標校正後使平均分子量的偏差達至Ij 54. 3ppm。實施例4、利用裸金膜產生金簇負離子對樣品進行內標校正(1)金膜的製備製備方法同實施例中步驟(1)。(2)金簇負離子的製備及對質譜圖進行內標校正
將取1 μ L Gly-Gly-Gly-Gly溶液滴在金膜上，晾乾後，將上述製備有金膜的載玻片置於MALDI-T0F質譜儀中，用脈衝雷射進行轟擊，頻率為10Hz，轟擊的功率為最大功率的的90% ；採用反射正離子模式進行分析；採用Au1-(196. 9671)，Au2^(393. 9337)， Au3^ (590. 9002)作為內標進行 Gly-Gly-Gly-Gly ([Μ+Na]+準確分子量為 269.0856)的分子量的準確校正，結果如圖6所示，經過內標校正後使平均分子量的偏差達到4. lppm，極大地提高了小肽分子量和豐度檢測的準確性。實施例5、利用DHB輔助金膜產生金簇正離子對質譜儀進行外標校正(1)金膜的製備製備方法同實施例中步驟(1)。(2)金簇正離子的產生及對質譜儀進行外標將一定體積的DHB溶液(溶於乙腈和水的混合液，二者的體積比為1 1，含有 5% (V/V)三氟乙酸，溶液濃度為10mg/mL)滴在金膜表面，晾乾後，將上述製備有金膜的載玻片置於MALDI-T0F質譜儀中，用脈衝雷射進行轟擊，頻率為10Hz，轟擊的功率為最大功率的的90% ；用反射正離子模式得到金簇的正離子峰質譜圖，如圖7所示。將上述產生的金簇峰應用於α -⑶([M+Na] +準確分子量為995. 3062)的準確分子量校準，採用 Au4+(787. 8657)，Au5+(984. 8322)，Au6+(1181. 7988)，Au7+(1378. 7653)， Au8+(1575. 73 19)，Au9+(1772. 6984)，Aun+(2166. 6315)，Au13+(2560. 5000)， Au16+(3151. 4643)，結果如圖8所示，經過外標校正後使平均分子量的偏差達到54. 2ppm。實施例6、利用金簇正離子對樣品進行內標校正(1)金膜的製備製備方法同實施例中步驟(1)。(2)金簇的製備及對質譜圖進行內標校正將等體積的α-⑶溶液(溶於乙醇和水的混合液，二者的體積比為1 1， 2Χ10_5Μ)和HABA溶液(溶於乙腈和水的混合液，二者的體積比為1 1，含有5%。(V/V) 三氟乙酸，溶液濃度為10mg/mL)混合均勻，然後取1 μ L滴在金膜上，晾乾後，將上述製備有金膜的載玻片置於MALDI-T0F質譜儀中，用脈衝雷射進行轟擊，頻率為10Hz，轟擊的功率為最大功率的的90% ；採用反射正離子模式進行分析；採用Au4+(787. 8657)，Au5+(984. 8322)， Au6+(1181. 7988)，Au7+(1378. 7653)作為內標進行 α -CD ([M+Na] + 準確分子量為 995. 3062) 的分子量的準確校正，結果如圖9所示，經過內標校正後使平均分子量的偏差達到2. 9ppm, 極大地提高了環糊精分子量和豐度檢測的準確性。實施例7、金簇負離子的產生及對質譜儀進行外標(1)金膜的製備製備方法同實施例中步驟(1)。(2)金簇負離子的產生及對質譜儀進行外標將一定體積的CCA溶液(溶於乙腈和水的混合液，二者的體積比為1 1，含有 5% (ν/ν)三氟乙酸，溶液濃度為10mg/mL)滴在金膜表面，晾乾後，將上述製備有金膜的載玻片置於MALDI-T0F質譜儀中，用脈衝雷射進行轟擊，頻率為10Hz，轟擊的功率為最大功率的的90% ；用反射負離子模式得到金簇的負離子峰質譜圖，如圖10所示。將上述產生的金簇峰應用於酪氨酸激酶([Μ-ΗΓ準確分子量為1590.7994)
6的準確分子量校準，採 ffl Au4^ (787. 8668), Au5^(984. 8333), Au6^(1181. 7999), Au/(1378. 7664) ,Au8^ (1575. 7330), Au9^ (1772. 6995), Au11^ (2166. 6326), Au13^ (2560. 5657)， Au;(3151. 4654)，結果如圖11所示，經過外標校正後使平均分子量的偏差達到7ppm。實施例8、利用金簇負離子對樣品進行內標校正(1)金膜的製備製備方法同實施例中步驟(1)。(2)金簇負離子的製備及對質譜圖進行內標校正將等體積的酪氨酸激酶溶液和HABA溶液(溶於乙腈和水的混合液，二者的體積比為1 1，含有5%。(V/V)三氟乙酸，溶液濃度為10mg/mL)混合均勻，然後取1 μ L滴在金膜上，晾乾後，將上述製備有金膜的載玻片置於MALDI-T0F質譜儀中，用脈衝雷射進行轟擊，頻率為10Hz，轟擊的功率為最大功率的的90% ；採用反射負離子模式進行分析；採用 Au/(984. 8322)，Au8_(1181. 7988) ,Au9^(1378. 7653)作為內標進行酪氨酸激酶([Μ_Η]_ 準確分子量為1590. 7994)的分子量的準確校正，結果如圖12所示，經過內標校正後使平均分子量的偏差達到-2. lppm，極大地提高了酪氨酸激酶分子量和豐度檢測的準確性。
權利要求
1.一種校正質譜儀器和/或分子質量的方法，包括如下步驟在基底上蒸鍍金膜，在所述質譜儀器中用雷射轟擊所述金膜；或者在所述金膜上塗覆基質、待測樣品或基質與待測樣品的混合物後，在所述質譜儀器中用雷射轟擊所述塗覆待測樣品的金膜、塗覆所述基質的金膜或塗覆所述基質與待測樣品的混合物的金膜，將得到的離子經所述質譜儀器分析得到質譜譜圖，根據金簇的理論質量即可對質譜儀器和/或待測樣品的分子質量進行校正。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述基底為載玻片、毛玻璃或光子晶體。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於所述光子晶體為二氧化矽光子晶體或聚苯乙烯光子晶體。
4.根據權利要求1-3中任一所述的方法，其特徵在於所述金膜的厚度為10 IOOOnm0
5.根據權利要求1-4中任一所述的方法，其特徵在於所述質譜儀器為MALDI-T0F質譜儀或MALDI-FT ICR質譜儀。
6.根據權利要求1-5中任一所述的方法，其特徵在於所述雷射為脈衝雷射，所述脈衝雷射的頻率為2 30Hz，功率為所述脈衝雷射的最大功率的80% 100%。
7.根據權利要求1-6中任一所述的方法，其特徵在於所述基質為2，5-二羥基苯甲酸、α-氰基-4-羥基肉桂酸或3-氨基喹啉或2-(4_羥基苯唑)苯甲酸。
全文摘要
本發明公開了一種校正質譜儀器和/或分子質量的方法。該方法包括如下步驟在基底上蒸鍍金膜，在所述質譜儀器中用雷射轟擊所述金膜；或者在所述金膜上塗覆基質、待測樣品或基質與待測樣品的混合物後，在所述質譜儀器中用雷射轟擊所述塗覆待測樣品的金膜、塗覆所述基質的金膜或塗覆所述基質與待測樣品的混合物的金膜，將得到的離子經所述質譜儀器分析得到質譜譜圖，根據金簇的理論質量即可對質譜儀器和/或待測樣品的分子質量進行校正。本發明提供的方法可以分別進行正和負電荷校正；由於利用了沒有同位素的金簇，可以記錄到一系列質荷比相差197的離子峰，再利用金的準確的理論質量，可以準確標定質譜儀器信號和樣品的分子質量，其偏差可以降到5ppm以下。
文檔編號G01N1/28GK102507722SQ20111039247
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者李晉成, 陳義, 馬力坡 申請人:中國科學院化學研究所