[发明专利]高灵敏度电喷射接口

说明书

本发明提供了一种用于从毛细管形成电喷射的鞘流接口。由所述接口形成的电喷射能够用作质谱的离子源。所述接口中的动电流能够使鞘液迁移通过毛细管的末端从而与从所述毛细管排出的分析物流出液进行混合。所述鞘液和分析物混合物能够被引到电喷射器从而形成电喷射。

相关申请

本申请根据U.S.C.§119(e)的规定要求下述在先申请的优先权：2013年8月29日提交的美国临时专利申请61/871,562，其在此通过引用纳入本文。

政府资助

本发明获得了由National Institutes of Health提供的项目编号为R01GM096767的政府资助。美国政府对于本发明拥有一定的权益。

背景技术

自下而上蛋白质组学(Bottom-up Proteomics)是鉴定蛋白质以及在质谱分析之前通过蛋白水解消化描述其氨基酸序列和转译后修饰的实用方法。自下而上蛋白质组学被广泛用于定性和定量分析复杂的生物样品。由微克的物料，有可能从哺乳动物细胞溶解产物鉴定超过10,000种蛋白质以及从原核生物溶解产物鉴定超过2,500种蛋白质。自下而上蛋白质组学方法，对于质量有限的样品，例如激光捕获微小切割组织、循环肿瘤细胞、单胚和单体细胞，操作性能会迅速降低。

有少量的报道涉及采用毛细管液相色谱(LC)-电喷射离子化(ESI)-串联质谱(MS/MS)方法纳克样品的自下而上蛋白质组学。Mann团队从具有几百ng蛋白质含量的单一胰岛细胞鉴定出2,000种蛋白质(Waanders et al.，Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.2009，106，18902)。Karger团队从50ng的醋酸甲烷八叠球菌(Methanosarcinaacetivorans)消化物鉴定出566种蛋白质(Yue et al.，Anal.Chem.2007，79，938)，并且从～2.5ng的宫颈癌细胞株的胰蛋白酶消化物鉴定出163种蛋白质(Luo et al.，Anal.Chem.2007，79，6174)。Smith小组利用精确质量和时间标签(AMTs)^[8]的方法从低微克量的耐辐射球菌(Deinococcusradiodurans)消化物中检测出870种蛋白质(Smith et al.，Proteomics2002，2，513)。Smith团队还报告了采用AMT方法在0.5pg的样品中检测到三种最大丰度的蛋白质，并且报告在牛血清蛋白(bovine serum albumin)消化产物中对一种蛋白质的～10zmole检测极限(Shen et al.，Anal.Chem.2004，76,144)。Dovichi及其同事利用具有高能碰撞离解的Q-Exactive质谱仪(Olsen et al.，Nat.Methods2007，4，709)从1ng的RAW264.7巨噬细胞株消化物中鉴定出～100种蛋白组(Sun et al.，Rapid Commun.MassSpectrom.2013，27，157)。所有这些分析都需要至少一个小时的仪器时间。因此，对飞克(femtogram)量的蛋白质消化物的更为快捷的自下而上分析方法对于蛋白质组学领域是非常有价值的。

毛细管区带电泳-电喷射离子化-串联质谱(CZE-ESI-MS/MS)对于自下而上蛋白质组学受到关注，并且，对于低纳克样品来说，这种方法一致地优于LC-MS/MS方法。对于微小样品量而言CZE的改良性能大概是由于其非常简单的设计以及在喷射器和配件中消除了样品损耗。从Smith团队的开创性工作入手(Smith et al.，Anal.Chem.1988，60，1948)，为了毛细管电泳已经开发电喷射接口(Maxwell et al.，Anal.Chim.Acta2008，627，25)。然而，有必要开发出新的接口以降低因低鞘流率引起的样品稀释，免除机械泵，允许较宽范围的分离缓冲，以及在纳喷射状态的稳定操作。

发明概述