[發明專利]有機物分析的方法及糖異構體的相對定量方法

有效

• 申請號: 201910272337.0
• 申請日: 2019-04-04
• 公開（公告）號: CN109932415B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 聶宗秀;江昱明;孫潔;熊彩僑;劉會會
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: G01N27/64
• 分類號: G01N27/64;G01N21/71
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 佟林松

本發明涉及有機物分析的方法及糖異構體的相對定量方法，該分析方法是以基質輔助激光解析技術作為基礎進行質譜分析，基質輔助激光解析技術的基質包括二維過渡金屬碳化物Ti₃C₂，該分析方法特別適用于對m/z介于0?1500之間的小分子進行質譜分析，適合的分子種類包括氨基酸、多肽、有機酸、代謝物、藥物和聚糖，特別地，基于使用基質的特殊表面活性，其可與糖類發生互作形成豐富的源內裂解效應，結合基質輔助激光解吸電離二級質譜分析和其特異性的二級譜圖，可實現對八種二糖，二種三糖和三種七糖的異構體快速區分和相對定量，例如對蜂蜜中添加糖漿的快速鑒定和相對定量。本發明的分析和定量方法在醫學，食品科學，藥學，環境科學都有重要的潛在應用。

技術領域

本發明涉及質譜分析技術領域，特別涉及有機物分析的方法及糖異構體的 相對定量方法。

背景技術

糖類是生物體內非常重要的生物分子，在蛋白質構象、分子識別、細胞增 殖和分化等方面發揮著重要的生物學作用。聚糖及其結構的分析與疾病的發生 和發展有著密切的關系，因此受到了廣泛的關注。然而，由于其固有結構的復 雜性，如單糖組成、糖苷鍵位置、構型構象的差別，對聚糖的分析仍然是一個 艱巨的挑戰。為了能更好地認識糖基化合物的生物學作用，穩定、高效、高通 量的用于糖異構體區分和定量的方法是非常必要的。

基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜(MALDI-TOF MS)是近年來(1988 年Karaset al.和Tanaka et al.報道)發展起來的一種新型軟電離生有機物譜，其 操作簡單、靈敏度高、高通量的特性使其得到廣泛應用。MALDI的原理是用激 光照射基質與樣品分子形成的共結晶薄膜，基質從激光中吸收能量傳遞給生物 分子，將質子傳遞給生物分子或從生物分子中得到質子，從而實現電離的過程。 然而MALDI-TOF MS常用的基質(例如α-腈基-4-羥基肉桂酸(CHCA)、2,5- 二羥基苯甲酸(DHB)等在分析過程中會發生：1)在小分子質量(m/z＜1000) 的范圍內產生嚴重的基質背景干擾現象影響聚糖的二級譜圖的穩定性和可辨識度2)對糖的低電離效率會影響檢測限和分辨率。因此，基質的升級對提升基 質輔助激光解吸電離飛行時間質譜分析法對包括糖在內的有機物分子解析的準 確度是有重大意義的。

將納米材料(納米金、納米銀、碳點、石墨烯、二氧化鈦、氮化鈦、硅等) 作為基質應用在LDI質譜分析已有多年發展，目前可以分析多種有機化合物。 然而，盡管現在已開發的納米材料基質相對于傳統有機基質，已經極大程度地 減小了低分子量背景干擾，但仍然存在不足之處，例如在基于蝕刻的多孔硅表 面發生解吸/電離時，需要在同樣的納米結構表面上進行反復的處理以得到能重 復使用的表面，復雜的制備和昂貴的成本令這一方法難以普及。再者，許多已 開發的納米材料靈敏度不高，檢測模式單一，對某種目標分析物如糖的檢測效 率低也制約著其在糖異構體分析中的應用。

發明內容

本發明的目的是為解決以上問題，本發明提供一種有機物分析的方法及糖 異構體的相對定量方法。

根據本發明的一個方面，提供有機物分析的方法，該方法是以基質輔助激 光解析技術作為基礎進行質譜分析，該基質輔助激光解析技術的基質包括二維 過渡金屬碳化物Ti₃C₂。

二維過渡金屬碳化物Ti₃C₂(Ti₃C₂MXene)是二維過渡金屬碳化物/氮化物(MXenes)材料的一種。MXene材料是采用選擇性刻蝕的方法通過刻蝕原本 的塊體材料MAX相中的A原子層，削弱了層間的鍵合作用，再通過插層剝 離或者超聲輔助液相剝離的方法，將單層的納米片剝離下來，并且穩定分散在 特定溶劑中形成的一種二維納米片狀材料。其中，其前體MAX相的結構式是 M_n+1AX_n)，其中M為過渡金屬元素，A為第IIIA或者IVA元素，X為碳C 或者氮N，n是1、2或者3。

其中，該質譜分析方法包括以下步驟：