[发明专利]一种用于液体样本小分子物质快速检测的激光解吸离子化质谱试剂盒及其使用方法

说明书

本发明涉及小分子物质检测技术领域，更具体地说，涉及一种用于液体样本小分子物质快速检测的激光解吸离子化质谱试剂盒及其使用方法，试剂盒中的纳米检测芯片采用顶端—接触萃取技术，通过纳米线阵列芯片与液体样本短时间孵育，即可将待检测液体样本中的小分子物质萃取并富集至纳米线顶端，由于纳米线本身对激光能量的高效吸收效果，被萃取到纳米线顶端的小分子物质无需洗脱，可直接进行质谱分析，实现液体样本中多种小分子物质的高灵敏、高通量、快速检测。此外，本发明提出的顶端—接触萃取技术还避免了液体样本中的盐效应，显著提高激光解吸离子化质谱的检测重现性，尤其适用于含盐量高的液体样本比如尿液、海水中小分子物质的检测。

技术领域

本发明涉及小分子物质检测技术领域，更具体地说，涉及一种用于液体样本小分子物质快速检测的激光解吸离子化质谱试剂盒及其使用方法。

背景技术

当前，针对液体样本中的小分子物质进行快速、准确检测具有重要意义。比如，针对尿液中的代谢小分子物质进行检测，可以应用于反映人体的生理生化状况；针对水体样本中的有机污染物残留进行检测，可以监测环境污染情况等。

尿液作为一种富含人体代谢终产物的生物体液，其中代谢组分的变化可以反映整个机体的生理及生化状况。近年来，利用尿液中代谢组分的变化进行疾病的诊断的新技术应运而生。现有的尿液代谢物分析技术主要包括核磁共振(NMR)和与色谱连用的质谱技术(LC-MS或GC-MS)。专利CN107340337B对尿液样本进行去除样本杂质、干燥、肟化和衍生化预处理后，用气相色谱-质谱联用的方法对代谢物进行检测。专利CN109884300A则尝试了利用高效液相色谱-质谱联用法实现对于结直肠癌患者和健康志愿者的区分。专利CN103033580A则采用气相色谱-质谱联用技术实现了对肺癌患者和健康志愿者的尿液样本的判别分析。

有机污染物对水体的污染可通过水循环系统进入生态链，进而影响生命健康。近年来，由于质谱技术的高精准度、高特异性、高灵敏度等特点，在水体中有机污染物的检测已经得到广泛应用。现有质谱技术中应用最多的主要是液相色谱串联质谱技术。CN110470768A采用超高效液相色谱-串联质谱对经过固相萃取萃取、盐析等预处理后的水样中吡嘧磺隆、三唑磷以及丁草胺残留量进行测定。CN108802243A发明了一种液相色谱法同时检测水中灭草松、2，4-D、2，4-二氯酚、2，4，6-三氯酚、五氯酚的方法，主要包括固相萃取柱的活化，水样的吸附，干燥，洗脱，可同时萃取和检测出水中所述的五种化合物的含量。CN110887922A尝试了强阳离子交换柱对蔬菜中的灭蝇胺进行富集等预处理后，利用高效液相色谱-串联质谱仪对蔬菜中灭蝇胺进行定性和定量分析。CN101598708以水果蔬菜为基质，利用基质分散固相萃取技术对样品进行预处理，结合超高效液相色谱-串联质谱实现水果蔬菜中阿维菌素、涕灭威和灭蝇胺等农药残留的快速检测。CN105548433A对牛奶样品进行蛋白沉淀、除脂和固相萃取等预处理后，利用液相色谱串联质谱法实现了对牛奶中多种非蛋白含氮化合物含量的同时检测。CN106018621A对液态奶样品采用乙酸水溶液提取、乙腈沉淀蛋白后，结合超高效液相色谱-电喷雾离子源多反应监测(MRM)模式串联质谱，实现了对液体乳中三聚氰胺和舒巴坦的定性与定量检测。

如上所述，针对液体样本中小分子物质的检测目前虽然存在很多方法，但是，现有检测方法具有以下缺点：(1)现有技术需要复杂的试样预处理过程，主要包括沉淀、离子交换、固相萃取、洗脱等步骤，在每个步骤中均有可能造成检测对象损失而降低检测回收率。(2)色谱-质谱联用技术中，色谱分离需要较长时间，对大规模样本的检测耗时长。(3)NMR与MS技术相比灵敏度较低，从而限制了对液体样本中小分子物质的快速、灵敏以及高通量检测；(4)在电喷雾质谱平台下，未经预处理的液体样本中的高含盐背景会导致较强的离子抑制效应，导致仪器灵敏度降低，质谱信号出峰较差；(4)在现有的激光解吸离子化质谱平台下，虽然已经有小分子物质检测的相关技术，但高盐液体样本如果未经预处理直接滴加在靶材后，盐的结晶对激光能量的散射会造成离子化效率降低及重现性降低。

发明内容