本發明專利技術公開了一種激光誘導電子捕獲質譜解析離解脂質分子方法。它以納米氧化鋅為基質，以紫外激光誘導產生的低能電子離解脂肪酸、脂肪酸甲酯以及甘油三酯等生物樣品分子。以硫酸鋅和碳酸氫銨為原料，在室溫下反應后，再經過烘干、煅燒等過程制得所需的納米氧化鋅材料。本方法制備的納米氧化鋅材料具有顆粒均勻、比表面積較大、純度高、穩定性好等特點。由于該材料能夠有效吸收紫外光，因此誘導產生活性低能電子，并有效離解樣品分子。所得的質譜圖背景干擾小，在低質量端不產生其他常用有機小分子基質導致的一系列干擾峰。本發明專利技術方法簡單，不需要復雜的儀器即可產生低能電子，能夠有效離解脂質小分子，樣品分析操作簡單，無需復雜的樣品前處理。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種激光解析離解質譜分析方法，尤其涉及半導體納米基質，以及質譜儀樣品靶的制備方法。本專利技術的原理基于激光誘導半導體材料ZnO的電子隧道效應(LaserActivated Electron Tunneling From Zinc Oxide),簡稱為 LAET0
技術介紹
質譜儀是廣泛應用的分析技術，它具有高靈敏度、高準確度以及高分辨能力，是鑒定復雜有機化合物結構的有力工具，廣泛應用于化學、生物、醫學、環境、食品、農業以及刑事偵查等領域。由于所有質譜儀都是基于氣態電荷粒子的檢測，因此樣品的解析離解是質譜儀的核心技術之一。現有的技術中，電噴霧(ESI)和基質輔助激光解析離解(MALDI)是生物樣品分析的兩種主要方法。其中，電噴霧法主要適合于液相色譜分離得到的樣品，利用強電場產生氣態電荷粒子。基質輔助激光解析離解能夠吸收特定波長激光的有機小分子與待測樣品混合，樣品分子吸收能量氣化并電離成帶電荷的氣態粒子。脂質分子如甘油三酯溶解度小，揮發性差，使用電噴霧法容易使微米級內徑的噴針堵塞，或噴霧效果不好。常規的基質輔助激光吸附離解所用的有機小分子基質又在低分子質量范圍內產生很強的背景干擾。本專利技術利用納米氧化鋅對紫外光的吸收特點，利用光誘導產生的活性低能電子，使待測脂質分子氣化并電離，產生能被質譜質量分析器所檢測的氣態負離子。該方法不需要有機小分子作為基質，從而消除了低質量端的背景干擾，實現脂質分子的準確快速測定。雖然電子轉移解離檢測器(ETD/ECD)也是利用低能電子來電離樣品分子，但是這些方法的缺點是難以產生低能電子，或者需要額外的化學電離源(Cl)和反應氣體，操作復雜，增加了一起的制造難度。
技術實現思路
本專利技術的目的 在于提供一種激光誘導電子捕獲質譜解析離解方法，具體為一種氣化并電離脂質分子的質譜分析方法。該方法簡單，制備的基質對紫外光的吸收強，可用于質譜儀樣品靶上，使脂肪酸、脂肪酸甲酯以及甘油三酯等生物分子解析離解，產生可被質譜儀質量分析器檢測的氣態負電荷粒子。實現本專利技術的技術方案:一種激光解析離解半導體納米基質，該基質用于質譜儀樣品靶上，使脂肪酸、脂肪酸甲酯以及甘油三酯生物分子解析離解，產生可被質譜儀質量分析器檢測的氣態負電荷粒子。 本專利技術的技術方案中，所述的基質為半導體納米氧化鋅。本專利技術的技術方案中，所述的半導體納米氧化鋅由下述方法制得，制備步驟包括:I)、將15ml濃度為lmol/L的硫酸鋅溶液攪拌并加熱至60°C，然后滴加30ml濃度為lmol/L的碳酸氫銨溶液，滴加完畢后繼續攪拌2小時并保持在60°C ；2)、將步驟I)得到的物質在2000g離心(7722rpm)2分鐘，棄去上清液，固體用純水洗至中性，并在100°C烘烤200分鐘；3)、取步驟2)得到的干燥固體，放入馬弗爐中，將溫度升至500°C，煅燒2小時，得白色基質半導體納米氧化鋅顆粒，顆粒大小介于20 30納米。本專利技術的技術方案中，質譜儀樣品靶以半導體納米氧化鋅為基質。本專利技術的技術方案中，所述的質譜儀樣品靶的制備方法為:取Img所述的半導體納米氧化鋅基質懸浮于150 Ul異丙醇溶液中，超聲10分鐘，得到白色懸濁液，使用移液器取I 該白色懸濁液，滴加至質譜儀樣品靶，等溶劑揮發完后，即得。本專利技術的技術方案中，所述的質譜儀樣品靶在生物分子質譜分析中的應用方法，取Img所述的半導體納米氧化鋅基質懸浮于150 Ul異丙醇溶液中，超聲10分鐘，得到白色懸濁液，使用移液器取Iul該白色懸濁液，滴加至質譜儀樣品靶，等溶劑揮發完后，將生物樣品滴加于白色納米基質上，并使用紫外激光轟擊樣品，產生的氣態負電荷粒子用質譜儀檢測，所述的生物樣品為脂肪酸、脂肪酸甲酯、甘油三酯、菜籽油或棉籽油。本專利技術的效果和優點:1.本專利技術制備的納米氧化鋅基質顆粒均勻，介于20 30納米，反應條件溫和，無需有毒有害試劑。2.整個工藝過程簡單易控制，耗能少，產率高，成本低，符合實際生產需要。3.與現有合成納米 金屬氧化物技術相比，合成條件溫和，耗能少，簡單易行，產品純度高，質量穩定。4.基于納米氧化鋅基質的樣品靶制作簡單，背景干擾小，分析速度快。以下結合本專利技術實施例和附圖進一步說明激光誘導電子捕獲質譜解析離解脂質分子方法及效果。附圖說明 圖1是實施例1制備的樣品的XRD衍射峰圖中:衍射峰特點符合ZnO的粉末衍射標準聯合委員會JCPDS卡。由于納米效應，衍射峰的強度較低并且峰變寬。圖2是實施例1所得產物掃描電鏡中顯示所制得氧化鋅顆粒均勻，大小約為20-30納米。圖3是基于納米氧化鋅基質的樣品靶圖片取Img所述的半導體納米氧化鋅基質懸浮于150 U I異丙醇溶液中，超聲10分鐘，得到白色懸濁液，使用移液器取IUl該白色懸濁液，滴加至質譜儀樣品靶，溶劑揮發完后即得所示形貌。圖4是本專利技術的原理圖納米氧化鋅鋪在導電樣品靶上，由于所使用紫外激光的能量高于價帶和導帶之間的能級差，電子被激發至導帶，從而產生電子-空穴對。在質譜儀離子源中，樣品靶的電壓為85.6V，出射狹縫的電壓為105.3V，由于電子和空穴在平面靜電場中的移動方向不同，因此電子-空穴的復合被有效抑制。電子從樣品靶飛出后，在電場中獲得20eV能量，并被樣品分子中的缺電子原子捕獲，未配對的單電子進而引發分子中化學鍵的斷裂，實現樣品的離子化。所產生的氣態離子穿過提取電極、六級桿，最終飛出狹縫，進入質量分析器。圖5是實施例2的激光解析離解方法所獲得的游離脂肪酸質譜圖激光誘導所產生的電子被羰基碳原子捕獲，未配對電子誘發O-H鍵均裂，m/z =255離子由棕櫚酸丟失一個氫原子所得，在負離子方式下被檢測。圖6是實施例2的激光解析離解方法所獲得的脂肪酸甲酯質譜圖激光誘導所產生的電子被羰基碳原子捕獲，未配對電子誘發O-CH3鍵均裂。碎片離子峰m/z = 255離子由棕櫚酸甲酯丟失一個甲基自由基所得，質荷比相差18的碎片離子峰m/z = 237由未配對電子所引起的重排裂解所得，均在負離子模式下被檢測。圖7是實施例2的激光解析離解方法所獲得的甘油三酯質譜圖激光誘導所產生的電子被羰基碳原子捕獲，未配對電子誘發O-X酯鍵均裂。碎片離子峰m/z = 281離子由油酸甘油三酯丟失甘油自由基所得，并在負離子模式下被檢測。與脂肪酸甲酯相比，甘油三酯的空間位阻大，不能發生重排裂解，因此質荷比相差18的碎片離子峰不能被檢測。圖8是實施例3的激光解析離解方法所獲得的菜籽油質譜圖，所檢測到的脂肪酸列于表I。圖9是實施例3的激光解析離解方法所獲得的棉籽油質譜圖，所檢測到的脂肪酸列于表I。 表1.菜籽油和棉籽油中的脂肪酸分析結果_月旨肪酸Si侖值(m/z)實測值(m/zf,(Da)強度實測值(m/zf^(Da)強度C16:0255.2324255.23500.0026 851255.23180.00063540C18:2279.2324279.23730.0049 3820279.23750.00517560C18:l281.2481281.25420.00619760281.25490.00684790C18:0283.2637283.26670.0030 595283.27130.0076716C20:l309.2794309.28960.0102 661 n本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種激光解析離解半導體納米基質，其特征在于：該基質用于質譜儀樣品靶上，使脂肪酸、脂肪酸甲酯以及甘油三酯生物分子解析離解，產生可被質譜儀質量分析器檢測的氣態負電荷粒子。
【技術特征摘要】
1.一種激光解析離解半導體納米基質，其特征在于:該基質用于質譜儀樣品靶上，使脂肪酸、脂肪酸甲酯以及甘油三酯生物分子解析離解，產生可被質譜儀質量分析器檢測的氣態負電荷粒子。2.如權利要求1所述的激光解析離解半導體納米基質，其特征在于:該基質為半導體納米氧化鋒。3.如權利要求2所述的激光解析離解半導體納米基質，其特征在于:所述的為半導體納米氧化鋅由下述方法制得，制備步驟包括: 1)、將15ml濃度為lmol/L的硫酸鋅溶液攪拌并加熱至60°C，然后滴加30ml濃度為lmol/L的碳酸氫銨溶液，滴加完畢后繼續攪拌2小時并保持在60°C ； 2)、將步驟I)得到的物質在2000g離心2分鐘，棄去上清液，固體用純水洗至中性，并在100°C烘烤200分鐘； 3)、取步驟2)得到的干燥固體，放入馬弗爐中，將溫度升至500°C，煅燒2小時，得白色基質...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘鴻英，付潔英，王曉麗，鄭石，
申請(專利權)人：華中師范大學，
類型：發明
國別省市：
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