[发明专利]一种新型杂化金属纳米材料，其制备方法及其在基质辅助激光解吸离子化质谱中的应用

说明书

本发明公开了一种新型杂化金属纳米材料的制备方法，为Pt纳米颗粒包裹的Fe‑MOF杂化纳米颗粒，其为以Pt纳米颗粒为外壳，铁基金属有机骨架核心材料MIL‑88A即Fe‑MOF杂化纳米颗粒为内核的杂化纳米颗粒。本发明还公开新型杂化金属纳米材料的制备方法，及其在基质辅助激光解吸离子化质谱中的应用。本发明提供的Fe‑MOF/Pt杂化纳米颗粒具有合成方法简便，材料成本低廉，适合大规模工业合成生产。将可控制的表面结构和杂化组成的核壳结构金属纳米材料基质作为质谱中的基质材料，有效解决了小分子区段(m/z＜1000)质谱谱图的背景干扰和热点效应。

技术领域

本发明涉及微纳米材料的化学合成与应用领域，尤其涉及一种新型杂化金属纳米材料，其制备方法及其在基质辅助激光解吸离子化质谱中的应用。

背景技术

目前对血清样品的检测方法如毛细管电泳分析(CE)、生化分析方法(BCA)和酶联免疫吸附试验方法(ELISA)其结果均不理想，如只能检测到高浓度靶标物质，生化反应所需时间较长(BCA和ELISA检测方法反应约30分钟)，需要繁琐间接检测(如检测酶促反应产物)或试剂成本昂贵(如标记ELISA抗体)等问题。与这些方法相比，质谱(MS)能够高通量提取和测量分子信息(例如液相串联质谱能够准确识别小分子质量误差50ppm)，作为生命科学检测的金标准定量工具，广泛用于制药，生物医学和病理学研究等方面。然而，MS检测之前需要经过严格的样品预处理程序，并由专业的操作人员进行样品的纯化或分离。另外，考虑到真实生物液体中检测时具有来自核酸、蛋白质和多肽的强烈信号干扰，难以对低丰度的毒素分子进行灵敏检测。激光解吸离子化质谱(LDI MS)固有的小分子灵敏分析能力，在当前技术进步的情况下使其成为一种独立的定量技术。并且LDI MS具有简化定量分析的巨大潜力，无需繁琐的色谱分离便能实现对小分子物质的超灵敏检测。因此，LDI MS作为一种特殊的MS检测方法可以解决样品预处理时的挑战，对快速、经济、有效地检测血清样品中的生物分子具有极大前景。

总之，该技术针对血清样本中小分子物质的检测限较低，间接检测或反应时间长这一现状，同时为了解决MS方法繁琐的样品预处理程序，其它蛋白质分子的干扰等问题。因此，本领域的技术人员致力于开发一种新型杂化金属纳米材料，其制备方法及其在基质辅助激光解吸离子化质谱中的应用。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是新型杂化金属纳米材料，其制备方法及其在基质辅助激光解吸离子化质谱中的应用，快速，经济，高效的直接检测标准样本和血清样本中小分子物质。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型杂化金属纳米材料的制备方法，为Pt纳米颗粒包裹的Fe-MOF杂化纳米颗粒，其为以Pt纳米颗粒为外壳，铁基金属有机骨架核心材料MIL-88A即Fe-MOF杂化纳米颗粒为内核的杂化纳米颗粒。

进一步地，所述Pt纳米颗粒包裹的Fe-MOF杂化纳米颗粒中所述Pt纳米颗粒的直径为2-4nm,所述Fe-MOF杂化纳米颗粒的平均长度约为450nm，宽度约为320nm。

本发明提供一种如新型杂化金属纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：采用水热法，将富马酸和FeCl₃·6H₂O混合在水中，搅拌后，在85℃下自成核，制备出单分散的所述铁基金属有机骨架核心材料MIL-88A；

步骤2：在步骤1所得产物中加入聚乙烯吡咯烷酮PVP后在室温下搅拌，得到Fe-MOF@PVP复合物作为中间体；

步骤3：通过微乳化技术在所述Fe-MOF@PVP复合物上涂覆二氧化硅，将步骤2所得所述Fe-MOF@PVP复合物悬浮在乙醇中以形成分散均匀的溶液，在剧烈搅拌下将NH₄OH溶液和正硅酸乙酯TEOS加入其中，将反应产物收集并表示为Fe-MOF@PVP@SiO₂；