[发明专利]一种有机质子碱基质辅助的全氟酸类物质高灵敏检测方法

说明书

技术领域

本发明属于分析化学检测方法技术领域涉及一种辅助激光解吸离子化飞行时间质谱的新型基质及其用于全氟酸类环境污染物质谱检测的方法。

背景技术

基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)技术是将待测样品与基质化合物进行混合，共结晶后，在一定波长的激光束照射下，基质化合物吸收部分激光能量，同时辅助待测样品分子离子化，形成带电样品离子，经飞行时间质量分析器分离后到达检测器进行检测分析的“软”电离质谱技术。现已成功地应用于蛋白质组学、基因组学、糖、多聚物分析等领域。然而，尽管关于MALDI-TOF-MS的应用研究很多，但所用到的基质种类却屈指可数，且主要是应用于大分子物质(大于1000Da，如：蛋白、多肽、核酸、多聚物等)的检测研究，如α-氰基-4-羟基-肉桂酸(CHCA)、2，5-二羟基苯甲酸(DHB)等。而上述基质却不适用于小分子化学物质(分子量小于1000Da)的检测，原因是在低分子质量区(分子量小于1000Da)，这些基质均产生基质离子峰，从而影响小分子物质的有效测定，这极大地限制了MALDI-TOF-MS在小分子物质检测方面的应用。

为此，科研工作者们试图采用各种方法来解决基质峰干扰问题。如采用一种高分子量的物质卟啉(分子量974Da)作为基质，用于小分子脂肪酸的检测研究(F.O.Ayorinde，K.Garvin，K.Saeed.Rapid Commun.Mass Spectrom.2000，14：608-615.)；采用9-氨基氮蒽作为基质用于小分子酸性物质的研究(S.Vaidyanathan，R.Goodacre.Rapid Commun.Mass Spectrom.2007，21：2072-2078.)；采用纳米金等纳米材料作为基质用于极性和非极性化合物的检测分析等(A.Tarui，H.Kawasaki，T.Taiko，T.Watanabe，T.Yonezawa，R.Arakawa.J.Nanosci.Nanotechnol.2009，9：159-164.)。上述基质虽然能在一定程度上避免低质量区的基质峰干扰问题，但均存在不同的缺点，如卟啉作为基质只能用于饱和化合物的研究，而对于不饱和化合物，所有质子化峰均产生14Da的移位；9-氨基氮蒽作为基质在离子化过程中也会形成单、双去质子化基质离子，偶尔也有钾、钠等加合物离子形成，故同样会影响小分子目标物的检测；纳米材料作为基质，在激光激发过程中基质很容易从靶上脱落，从而污染质谱设备。

发明内容

本发明提供了一种基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱的新型基质(1，8-二(四甲胍基)萘)及其用于全氟酸类环境污染物质谱检测的新方法，主要用于复杂的环境样品中全氟酸类环境污染物的高灵敏检测。

1，8-二(四甲胍基)萘的结构式如式I所示：

(式I)。

1，8-二(四甲胍基)萘为有机质子碱化合物，该化合物具有强碱性，其双四甲胍基基团具有锚定质子的能力，能使酸失去质子形成阴离子，便于在质谱的负离子模式检测；同时该化合物具有萘环结构，能吸收330-350nm波长的紫外光，可高效地辅助样品分子离子化。

利用基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱仪，以1，8-二(四甲胍基)萘为基质，适用于分析检测分子量小于1000Da的酸性小分子化合物，如羧酸类、璜酸类和磷酸类化合物等，尤其适用于检测分子量小于1000Da的全氟酸化合物，如全氟磺酸化合物、全氟羧酸化合物或全氟磷酸化合物。

本发明还提供了一种利用基质辅助激光解吸离子化飞行时间质谱检测全氟酸化合物的方法。

该方法如下：以1，8-二(四甲胍基)萘为基质与全氟酸化合物进行混合，将混合液点于MALDI不锈钢靶上，室温凉干；再将点有样品的MALDI不锈钢靶放入MALDI-TOF-MS质谱仪进行质谱分析。

所述基质与所述全氟酸化合物可按照1∶10-10∶1的摩尔比混合，优选按照1∶1摩尔比混合。

所述全氟酸化合物选自下述至少一种：全氟磺酸化合物、全氟羧酸化合物和全氟磷酸化合物。

本发明建立的检测全氟酸化合物的方法灵敏度高，操作简便，具有较好的耐盐性，可实现对复杂环境样品中全氟酸类污染物的痕量检测。

本发明具有如下优点：

1、1，8-二(四甲胍基)萘基质具有强碱性，其双四甲胍基基团具有锚定质子的能力，能使酸失去质子形成阴离子，便于在质谱的负离子模式检测；同时该化合物具有萘环结构，能吸收330-350nm波长的紫外光，可高效地辅助样品分子离子化。