论文部分内容阅读
激光解吸/电离质谱（Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry,LDI-MS）具有分析快速,样品量少和高通量检测等优点,自开发以来便受到了广泛关注,其中应用较多的是基质辅助激光解吸/电离质谱（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry,MALDI-MS）和表面辅助激光解吸/电离质谱（Surface-Assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry,SALDI-MS）。MALDI-MS和SALDI-MS相辅相成,实现了对各种分析物（如肽,核酸和糖类）的高效检测,使LDI-MS在医药、材料和环境等领域得到了越来越广泛的应用。各种超润湿现象在自然界中广泛存在,对超润湿材料的研究和应用,如超疏水材料,便利了人们的生活和促进了工业的发展。由于水在超疏水表面上具有很大的接触角,水溶液中的分析物会沉积到很小的区域内,这种限域富集效应会增加分子密度,提高分析物信号。超疏水表面已经被应用在LDI-MS分析中,它能提高LDI-MS检测性能,增强分析物的信噪比（signal-to-noise ratio,S/N）和降低检测限（limit of detection,LOD）。基于以上考虑,本论文制备了不同的超润湿材料,将它们应用在LDI-MS技术中进行样品处理或者作为新基质,提高检测性能。本论文的主要研究内容为以下三个方面:一、制备了超疏水蜡烛灰/聚二甲基硅氧烷（Candle soot/Polydimethylsiloxane,C/PDMS）基底,利用超疏水表面与水/盐的弱相互作用和PDMS与多肽的强疏水相互作用,实现了MALDI-MS分析中多肽富集和除盐的同步进行。超疏水C/PDMS基底对含盐多肽样品的分析性能优于商业化Zip Tip C18移液枪头。该基底对牛奶中杆菌肽A的LOD为100 p M,比国标方法的LOD低了将近360倍。二、制备了超润湿多孔硅（p Si）基底,结合液相微萃取技术,实现了对复杂样品中分析物的快速分离和原位SALDI-MS检测。p Si的正面和反面具有相反超润湿性,基于油水分离原理,有机萃取液被定向收集到p Si正面。相比文献方法,超润湿p Si基底能简化样品分析步骤,检测各种复杂样品中分析物时,具有更短的操作时间,更少的所需样品体积,更低的LODs和更宽的线性定量范围。三、收集蜡烛火焰上的超疏水碳烟纳米粒子（Carbon soot nanoparticles,CS NPs）,通过物理洗涤得到洗涤CS NPs（Washed CS NPs,WCS NPs）,将其作为新的SALDI-MS基质。由于WCS NPs近似超疏水性带来的限域富集效应和其中多种碳组分的协同效应,与常用的金属和碳材料基质相比,WCS NPs对分析物的激光解吸/电离效率更高,谱图中背景干扰更少。WCS NPs可用于尿液中葡萄糖的定量、潜在指纹的可视化和SALDI-MS检测。