[發明專利]一種海藻酸鈉液滴輔助生命物質質譜制樣和離子化的方法

在審

• 申請號: 201711389640.6
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN108169317A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 徐靜娟;王姜;徐碧漪;趙微;陳洪淵
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

本發明公開了一種質譜生物復雜樣品的制備方法，該方法通過對生物樣品與海藻酸鈉混合后離心、噴射獲取含有待測樣品的凝膠小球作為質譜分析對象，簡化了生物樣品質譜分析樣品處理過程，減少了化學溶劑的使用，從而保證了生物樣品在分析時的生物本性。利用該方法對蛋白，DNA和細胞的分析證明使用該方法在簡單處理后，質譜可以獲得有效的生物物質信息。

技術領域

本發明涉及生物樣品質譜技術，特別是借助凝膠微流控液滴技術輔助的生命 物質質譜制樣和離子化技術。

背景技術

質譜自1912年誕生以來，以其對荷質比的超高分辨能力成為分析科學不可 或缺的關鍵手段。其分析對象從小分子逐漸向大分子發展，從簡單體系向復雜體 系發展。特別是上世紀90年代包括MALDI和ESI在內的多種生物軟電離技術 的發明，加速了質譜在生命科學研究領域的應用。由于質譜特殊的分析原理，相 比其它分析方法，質譜對復雜體系進行高內涵分析具有獨特的優勢，特別是面對 物質關系錯綜復雜的生命系統，質譜對多種成分的同時分析能力無可替代。

但是作為生命體系，除了分析的體積和內涵的要求外，還有一點不可忽視， 那就是生命是具有結構和富于變化的。生命物質并不均質，容易損壞和變性，很 多物質只是由于處于特定的時空和物質環境才能維持存在并具有特定的結構和 功能。因此對樣品進行破壞性的制樣對生物樣品特別是包含細胞的樣品的精確解 析是致命的，細胞一旦破壞，物質擴散將降低物質被分析的概率，留給分析的時 間也大大降低；同時由于物質混合導致的分子破壞將進一步削弱分析結果與實際 情況的符合度。另一方面，由于生命樣品本身所具有的鹽分對質譜解析影響較大， 對鹽分進行分離以適應質譜分析的要求又十分必要，是獲得豐富質譜信息的關鍵 之一。因此要實現可靠的生命相關樣品的分析，需要開發全新的制樣和質譜離子 化技術，以同時滿足維持被分析物生物學活性、抑制擴散、抑制物質過度混合、 除鹽以及延長可分析時間的要求。

微流控液滴發生系統是本世紀初發展起來的一種高通量物質操控技術，微液 滴技術和質譜結合能夠很好地實現樣品的取樣并抑制樣品的擴散和樣品間的相 互干擾。但是由于通常使用水油兩相形成微液滴，其中的油相會形成背景，因此 其應用還相對局限。如何利用微流控芯片質譜制樣的優勢，是發展質譜生命物質 制樣和分析的關鍵問題。

發明內容

(1)要解決的技術問題

本發明要解決的主要問題是如何進行生命物質的質譜制樣，同時能夠滿足保 持樣品生物學活性，進行樣品除鹽的前處理，但又能最大程度抑制生物學活性物 質的擴散，抑制物質在制樣過程中的過度混合，同時又有助于獲得關于樣品較多 的質譜信息。

(2)技術方案

一種海藻酸鈉液滴輔助生命物質質譜制樣和離子化方法，它包括以下步驟：

步驟1.將待分析物質與海藻酸鈉溶液均勻混合；

步驟2.將上述混合溶液裝入帶針頭的樣品管3，并安裝到離心力凝膠小球 發生裝置的離心管4中，離心管(4)中事先裝有含有鈣離子的固化溶液(5)， 通過離心力驅動擠出樣品與海藻酸鈉混合溶液，形成所需尺寸的包覆有樣品的海 藻酸鈉凝膠球；

步驟3.取一個裝載有待分析物質的海藻酸鈉凝膠球裝載入電噴霧質譜的毛 細管噴頭，向噴霧毛細管中添加噴霧萃取劑(或溶劑)，將噴霧毛細管與質譜噴霧 電極相連，開啟質譜電源進行樣品分析，噴霧萃取劑在質譜離子源電場的作用下 對海藻酸鈉凝膠球中裝載的帶分析物質進行萃取并在毛細管噴頭尖端發生電噴 霧，使待測物質分子帶上電荷，并在電場等的作用下進入質譜，實現帶測物質的 質譜檢測。

上述的海藻酸鈉液滴輔助生命物質質譜制樣和離子化方法，所述的海藻酸鈉 溶液是2-3％的海藻酸鈉的PBS溶液。

上述的海藻酸鈉液滴輔助生命物質質譜制樣和離子化方法，所述的含有鈣離 子的固化溶液(5)是質量分數NaCl為0.9％，CaCl₂為1％的水溶液。