[发明专利]稀土氟化物纳米材料在MALDI-MS中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及基质辅助激光解析电离(MALDI)的基体材料，特别是涉及稀土氟化物纳米材料作为MALDI基体在MALDI-MS的应用。 

背景技术

基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)是近年来发展起来的一种新型的软电离生物质谱。其工作原理是：在激光照射样品与基体形成的共结晶模时，基体从激光中吸收能量传递给样品分子，使样品分子电离，形成样品离子；带有电荷的样品离子，在电场作用下加速飞过飞行管道，到达检测器，根据到达检测器的飞行时间不同而被检测，即测定离子的质荷比(M/Z)与离子的飞行时间成正比，检测样品离子。因此它是一种软电离技术，适用于混合物及生物大分子的测定。但是基体的引入在低分子量范围内带来大量基体峰，产生严重的背景干扰，限制了该方法在小分子分析中的应用。此外，基体的种类、浓度，以及样品与基体的比例关系等因素也制约了该方法在小分子化合物分析中的应用。邹汉法等人提出使用多壁碳纳米管(J Am Soc Mass Spectrom 2005，16，263-270)和氧化多壁碳纳米管(J Am Soc Mass Spectrom 2005，16，883-892)作为MALDI的基体，有效消除了有机基体带来的背景干扰，并成功应用于小肽和寡糖等小分子化合物的分析。但是，多壁碳纳米管自身具有很强的疏水性，使得操作的重复性和信号的检测的重复性都很差，适用范围有限。氧化碳纳米管尽管成功的解决了多壁碳纳米管的疏水性问题，但制备氧化碳纳米管过程复杂，操作过程不易控制，产率低，并且在制备过程中用到了大量浓硝酸和浓硫酸，不利于环保。 

稀土金属独特的4f电子层结构，使其具有许多特殊的物理、化学、光学性能，在荧光材料、磁性材料、催化剂、储能材料领域具有广泛应用。稀土氟化物离子性强，声子能量低，电子云扩展效应小，能用于光能储存、传递、转换和放大，作为功能材料而受到广泛关注。将稀土氟化物纳米材料用作MALDI的基体的研究尚在起步阶段，国内外还没有用稀土氟化物作MALDI的基体的报道。 

发明内容

本发明的目的是提供一类稀土氟化物(LnF₃和Ln_xLn′_(1-x)F₃，Ln＝Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb和Lu，x＝0～1)纳米材料作基质在MALDI-MS中的应用，采用操作简便，通用性强的稀土氟化物纳米材料作为MALDI基质，消除了有机基体带来的背景干扰，实现了MALDI-MS对小分子化合物的快速、准确地分析。 

本发明的技术方案如下： 

一类用作MALDI-MS基质的稀土氟化物纳米材料，它们是三氟化钇、三氟化镧、三氟化铈、三氟化镨、三氟化钕、三氟化钐、三氟化铕、三氟化钆、三氟化铽、三氟化镝、三氟化钬、三氟化铒、三氟化铥、三氟化镱或三氟化镥各种形状的纳米粒子或钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥中任意两种或多种按任意比例复合的三氟化物的纳米粒子，纳米粒子的粒径为50～1100nm。 

一种制备上述用作MALDI-MS基质的稀土氟化物纳米材料的方法，它包括如下步骤： 

步骤1.将乙二胺四乙酸溶解在氨水中，再加入稀土金属离子的溶液、氟化铵和乙醇，在超声的条件下混合均匀，所述的稀土金属离子与乙二胺四乙酸的物质的量之比为1∶1.4～2.0，所述的稀土金属离子与氟离子的物质的量之比为1∶5～7，所述的溶液总体积中水与极性有机溶剂的体积比为1∶0.91～1.84，所述的稀土金属离子溶液是钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥离子或者是钇、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱或镥中任意两者或多种离子按任意比例组成的溶液， 

步骤2.将步骤1所得的混合均匀的溶液用硝酸或氨水将溶液的pH值调节为3～3.5， 

步骤3.将步骤2所得的溶液转入热压反应斧中，于110℃反应8～24小时，生成的产品经洗涤、干燥，即可得到所述的用作MALDI-MS基质的稀土氟化物纳米材料。 

上述的稀土或复合稀土氟化物纳米粒子的制法，所述的稀土金属离子溶液，可以用稀土金属氧化物溶解在硝酸溶液中配制。 

上述的稀土氟化物纳米材料用作MALDI-MS基质进行MALDI-MS分析的具体应用步骤如下： 

步骤1.称取1mg稀土氟化物纳米材料，加入1～2ml水或乙腈或甲醇或乙醇，超声分散1～2min，制得基体溶液；