[发明专利]固态衍生化水凝胶及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及生物分析技术领域，公开了固态衍生化水凝胶及其制备方法和应用，特别涉及固态衍生化水凝胶及其制备方法和应用、生物组织衍生化方法、生物组织代谢物的表征方法。本发明提供的固态衍生化水凝胶，包括水凝胶、衍生化试剂和水；所述衍生化试剂分散于固态衍生化水凝胶的三维网状结构内部和表面；所述水凝胶的质量占水凝胶、衍生化试剂和水总质量的百分数为5～45％；所述衍生化试剂在水凝胶、衍生化试剂和水形成的混合溶液中的质量浓度为0.1～200mg/mL；本发明提供的固态衍生化水凝胶对生物组织进行衍生化，衍生化效率高，能够显著提高生物组织中内源性代谢物的检测灵敏度，有效实现生物组织中低丰度、难电离的代谢物的质谱成像分析及原位表征。

技术领域

本发明涉及生物分析技术领域，特别涉及固态衍生化水凝胶及其制备方法和应用、生物组织衍生化方法、生物组织代谢物的表征方法。

背景技术

组织衍生化是在生物组织切片上利用具有高质谱响应官能团的衍生化试剂对包含反应官能团的代谢物进行化学衍生化，通过质谱成像技术测定和可视化衍生化之后高响应的衍生化物离子，从而实现生物组织中低丰度、难电离代谢物的原位表征。

质谱成像技术通常采用探针对生物组织或其他样本中所含的多种分子按空间位置逐点进行扫描检测，获得其离子强度与位置关系的多维数据阵，然后通过数据处理软件对不同质荷比(m/z)的离子按照其强度和空间位置进行重构和可视化，最终实现多种分子的同时成像分析。

目前现有的组织衍生化方法，大多是用于基质辅助激光解吸电离质谱(Matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry,MALDI)的喷涂法，该方法依赖于精密的喷涂装置，容易造成衍生化试剂的过载。此外，将衍生化试剂添加到喷雾溶剂中的在线衍生化方法衍生化效率低，只能够针对极少数个别代谢物进行衍生化，难以实现生物组织中具有不同官能团的多种类代谢物的衍生化分析。

然而，在生物组织中存在大量低丰度、弱离子化的代谢物，如神经递质、甾体激素、脂肪酸、脂肪醛等，其质谱检测灵敏度低，在进行质谱成像分析时易受背景离子的干扰。但这些代谢物具有重要的生物功能，参与多种疾病的发生、发展，是极具临床应用潜力的生物标志物，了解其在生物组织样本中的空间分布和相对含量，对解析其生理病理作用机制有着重要的意义。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供固态衍生化水凝胶及其制备方法和应用，本发明提供的固态衍生化水凝胶对生物组织进行衍生化，衍生化效率高，能够显著提高生物组织中内源性代谢物的检测灵敏度，有效实现生物组织中低丰度、难电离的代谢物的质谱成像分析及原位表征。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

本发明技术方案的第一方面是提供了一种固态衍生化水凝胶，包括水凝胶、衍生化试剂和水；所述衍生化试剂分散于固态衍生化水凝胶的三维网状结构内部和表面；

所述水凝胶的质量占水凝胶、衍生化试剂和水总质量的百分数为5～45％；

所述衍生化试剂在水凝胶、衍生化试剂和水形成的混合溶液中的质量浓度为0.1～200mg/mL。

如无特殊说明，在本发明中，所用原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。