[发明专利]用于分子的激光解吸离子化质谱的表面涂层

说明书

技术领域

本发明涉及使用聚合物作为UV吸收介质(absorption medium)的激光解吸离子化质谱（laser desorption ionization mass spectrometry）方法，其中将感兴趣的样品探针(sample probe)沉积在所述作为UV吸收介质的聚合物上。

背景技术

质谱（MS）是用于测定各种化合物的分子质量的广泛使用的分析方法。其涉及样品分子向气相的转移和所述分子的离子化(ionization)。使用高真空中的电或磁场基于分子离子的质荷（m/z）比将它们分离。在过去的十年期间，MS已经被证实是用于生物聚合物如蛋白质和肽的精确和灵敏分析的杰出技术。随着软离子化技术如电喷雾离子化（ESI）和基质辅助激光解吸离子化（MALDI）的采用，其变得有可能将这些非挥发性的、大的、和热不稳定的分子转移到气相中并离子化而不离解它们。

在基质辅助激光解吸离子化中，样品分子与所谓的基质（UV吸收芳族化合物，其大大过量地加入所述样品）共结晶。脉冲UV激光为材料例如待被分析的蛋白质的离子化和解吸提供能量。所述基质吸收光子能量并将其转移到所述样品。在大多数情况下，将MALDI离子化与飞行时间（TOF）分析器结合。通过将离子加速到无场飞行管中并测量它们的飞行时间实现它们的分离。所述离子的飞行时间与它们的m/z值成比例。利用MALDI-TOF-MS，能够离子化并分析具有超过10⁵ Da的质量的分子而无明显的碎裂。

在实施MALDI-MS之前，为了除去盐和洗涤剂并降低样品的复杂性，必须将复杂样品如细胞溶胞产物(lysates)和临床样品如血清初步分离(prefractionated)。一般的初步分离方法包括液相色谱、电泳和等电聚焦。在20世纪90年代早期，通过引入与表面增强亲和捕获（SEAC）、以后的表面增强激光解吸离子化（SELDI）中的色谱样品初步分离的结合，和通过在称为表面增强净解吸 (SEND)的方法中基质对样品支架板的共价结合进一步改良了MALDI。

在SELDI中，在结合样品分子的子群的色谱表面上将样品初步分离。每个样品在靶表面（芯片）的一个点上进行分离。所述色谱靶容纳在特定支架（所谓的微量滴定板形式的生物处理器，其使得能够在同一时间快速处理大量的样品）中。通过用缓冲液洗涤除去未结合的分子。与MALDI相似，在MS测试前作为最后的步骤将UV吸收化合物（“基质”）添加到所述点。从色谱表面直接实施所述样品的离子化。如同在MALDI-MS中，基质的添加是样品制备过程中最敏感的步骤之一。基质溶液非常易挥发并且通常以非常小的体积（0.5-2μL）添加。所述基质溶液溶解所述生物样品分子并且所述基质材料与这些生物分子共结晶。移液和共结晶都取决于周围空气的温度和湿度。因此，MALDI和SELDI方法中的大部分变动都与基质添加步骤有关。而且，采用MALDI或SELDI的低分子量生物聚合物的分析被这样一个事实所阻碍：基质本身也被离子化和解吸。这在低质量（约低于1000-1500 Da）提供了强背景信号，使得非常难以（如果不是不可能）在该低质量范围中检测样品物类。

从血清能够获得示出例如癌症的早期阶段或宿主对感染的反应的诊断质谱蛋白质组图样(proteomic patterns)。光谱图样作为诊断鉴别物(discriminator)的方法代表了新的诊断模式。所述图样本身是鉴别物，不依赖于蛋白质或肽的识别。但是，MALDI-和SELDI-MS都几乎不能用于该领域中的常规试验，主要是因为主要源于例如色谱靶和所述敏感的基质添加步骤的有限的重现性（大的变动系数）。

发明内容

可能存在对不受强的背景信号限制的激光解吸离子化质谱方法的需求。可能存在对使得添加基质化合物变得多余的方法的进一步的需求。

本发明的第一方面提供了激光解吸离子化质谱方法，包括以下步骤：

（a）将含有样品分子的样品探针沉积在样品支架(holder)的表面，所述表面包含含有UV吸收芳族单体单元的聚合物；

（b）用UV激光束照射所述样品探针和/或所述表面，从而实现所述样品分子的离子化和/或解吸；和

（c）测定离子化的样品分子的质量。

本发明的一个基本思想是通过聚合材料的表面消除对基质材料的需要，如迄今为止例如在MALDI或SELDI技术中常规使用的那样。本发明人发现这能够通过本发明的方法和特别是通过使用具有UV吸收芳族单元的聚合物实现。