[发明专利]一种具有强稳定性和重用性的金纳米粒子阵列及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种具有强稳定性和重用性的金纳米粒子阵列制备方法，先制备高半胱胺稳定的金纳米粒子，并利用金纳米粒子之间的库伦排斥改变金纳米粒子之间的间距，然后将金纳米粒子溶液滴加到经γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷修饰后的玻璃表面进行反应，形成稳定的共价键，反应完后可以得到在玻璃表面具有均匀分布的金纳米粒子阵列。本发明的制备无需高温，实验操作简单方便，得到金纳米粒子有序紧密地排布，有较高的检测灵敏度；还具有强紫外吸收能力和良好的稳定性、重现性、重用性和耐盐性，低背景干扰；还可以重复使用。可在表面辅助激光解吸电离质谱中实现对含盐量高的样品的检测分析和用于正负离子双模式下对小分子化合物的快速分析。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种具有强稳定性和重用性的金纳米粒子阵列及其制备与应用。

背景技术

基质辅助激光解吸/电离质谱(MALDI-MS)通过光敏的有机基质与分析物发生共结晶，在激光的作用下诱导分析物进行解吸和电离，MALDI具有许多优点，是高分子分析不可缺少的工具。然而，有机基质的存在会导致质谱在m/z 800以下区域产生高的背景干扰，在分析小分子分析物时有较大的挑战。以无机纳米材料为基质的表面辅助激光解吸电离质谱(SALDI-MS)可以很好地解决这一问题。无机纳米基质成分相对简单，与传统有机基质相比，不会在检测时造成严重的背景干扰；同时其极大的比表面积和极强的吸附性能使其对待测物分子的吸附效率高；其在紫外光区具有优良的光能吸收利用率，可以有效的将能量传递给待测物分子以辅助其解吸电离。近年来，SALDI因具有高通量、高灵敏度、在质谱低质量区域不受基质干扰等优点，已成为了小分子代谢分析的强有力工具，被广泛应用于快速临床样品筛选、生物组织成像分析以及代谢组学研究等领域。

金纳米粒子制备简单，稳定性高，在紫外区具有较强的吸收，可以有效地利用激光能量以辅助分析物发生解吸电离，是SADLI-MS常用的基质之一。金纳米材料的形状、粒径、排列都对SALDI的性能有重要的影响。例如，金纳米材料的特定排列或结构可以产生局部电场耦合、等离子体耦合等特殊作用，这些耦合作用可以提升金纳米材料产生激发电子的数量和能量，增强其解吸电离性能。但目前，常用范德华力、静电相互作用、氢键等弱作用力来制备具有特定排列或结构的纳米材料，这些弱作用力极易受到样本中的复杂环境(高含盐量，干扰物等等)影响，导致金纳米材料的原有分布被破坏，从而影响分析结果。同时，直接在玻璃表面干燥的金纳米粒子极易聚集，金纳米粒子的分布不均匀会导致分析结果稳定性不佳，信号波动严重。

因此，开发出稳定性高，排列规则且耐盐性高的金纳米粒子阵列基质对SALDI-MS分析的研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有强稳定性和重用性的金纳米粒子阵列及其制备与应用，以克服现有SALDI技术的不足。

一种具有强稳定性和重用性的金纳米粒子阵列的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备金纳米粒子；

(2)往金纳米粒子中加入十六烷基三甲基氯化铵溶液，剧烈搅拌反应，离心清洗；再加入带有氨基基团的溶液，剧烈搅拌反应，清洗多余配体后，得到功能化的金纳米粒子；优选使用3000g，15min离心进行清洗，再复溶到水中达到清洗金纳米粒子的目的；

(3)往步骤(2)中的功能化的金纳米粒子溶液中加入KCl溶液，通过调控金纳米粒子表面库伦排斥以改变金纳米粒子之间的距离；

(4)对玻璃载体功能化处理，使玻璃载体表面带有可以与氨基基团反应形成共价键的基团；