2-肼基喹啉作为基质在MALDI-MS分析体液中的应用

本发明涉及生物分析化学，具体地，本发明涉及2-肼基喹啉作为基质在基质辅助激光解吸电离质谱(matrix-assisted laser desorption ionization massspectrometry,maldi-ms)分析体液中的应用。

背景技术：

1、近年来，基于maldi-ms的代谢物分子分析方法由于高通量、操作简单方便、检测物质范围广等优势引起了人们的关注，尽管maldi-ms在蛋白质等生物大分子检测上的优势非常明显，但其对于代谢物小分子如脂质、小分子酸类、小分子胺类等物质的高通量分析对于生命科学领域的研究也有着重要意义，特别是用于血清、尿液等样本的代谢指纹图谱的分析。

2、为了拓宽maldi-ms可检测的小分子范围，目前成功开发了同时具备衍生特定类别分子和辅助解吸和电离过程双功能的反应性基质，并已成功用于检测糖类、神经递质、顺式二醇、类固醇等小分子。反应性基质既满足了用衍生化的方法将不易电离和不稳定的小分子改性，可以成功使用maldi-ms检测到衍生产物；又由于其本身具备传统基质的性能，可以缩短maldi-ms样品处理时间，简化样品处理程序。目前虽然已有多种用于maldi-ms的基质被开发用于代谢小分子的检测，但由于maldi源的软电离源特性，几乎不能用于分析难电离的醛酮类分子，而醛类和酮类分子又是人体非常重要的代谢小分子。因此，开发一种针对体液样本的分析方法，对于获得更完整的血清和尿液等体液样本中的代谢指纹图谱分析至关重要。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供2-肼基喹啉作为基质在maldi-ms分析体液中的应用，通过使用2-肼基喹啉(2-hq)作为maldi-ms的基质可有效解决现有基于lc-ms的体液样本代谢物分子检测方法前处理复杂且耗时的问题，以及基于maldi-ms的检测方法对于体液中醛酮分子类等代谢物检测能力不够等问题。

2、为此，本发明第一方面提供2-肼基喹啉作为基质在maldi-ms分析体液中的应用，所述2-肼基喹啉的结构式如式(1)所示：

3、

4、本发明使用2-肼基喹啉作为基质，因分子本身具备与醛类和酮类分子发生反应的特征，可作为反应性基质同时实现醛酮类分子的衍生和对反应产物的maldi-ms分析。此外因肼基和其他类别的分子不发生化学反应，可以如其他小分子基质一样，吸收紫外区的激光，用于辅助其他待测分子，如氨基酸、羧酸类分子、生物碱等的解吸和电离，用于maldi-ms分析中。

5、根据本发明的实施例，所述分析步骤如下：

6、(1)将2-肼基喹啉溶于乙腈或甲醇溶液中得到基质溶液；

7、(2)将待测体液样本与步骤(1)制备的基质溶液混合并反应得到反应液；

8、(3)取步骤(2)得到的反应液滴加在与maldi-ms配套的靶板上，进行maldi分析。

9、根据本发明的实施例，所述maldi分析对象包括所述待测体液样本中分子量小于1000da的醛类化合物、酮类化合物、羧酸类化合物、氨基酸、生物碱、脂类化合物中的至少一种。

10、根据本发明的实施例，步骤(1)中所述基质溶液中2-肼基喹啉的浓度为1-15mg/ml。

11、根据本发明的实施例，步骤(2)中所述待测体液样本包括血液样本、尿液样本、脑脊液样本、唾液样本或组织液样本。

12、根据本发明的实施例，所述血液样本包括血清样本、血浆样本或全血样本。

13、根据本发明的实施例，当所述待测体液样本为血清样本时，所述步骤(2)进一步包括：对待测体液样本进行预处理，将经过预处理的待测体液样本与步骤(1)制备的基质溶液混合。

14、根据本发明的实施例，所述预处理包括向所述血清样本加入色谱纯乙腈溶液或甲醇溶液，进行离心操作，取上清液。通过离心操作可去除血清样本中的大部分蛋白。

15、根据本发明的实施例，步骤(2)中所述反应温度为0-60℃。

16、根据本发明的实施例，步骤(3)中所述反应液滴加在与maldi-ms配套的靶板上，干燥后进行maldi分析。

17、本发明第二方面提供一种基于2-肼基喹啉的maldi-ms分析方法，包括以下步骤：

18、(a)将2-肼基喹啉溶于乙腈或甲醇溶液中得到基质溶液；

19、(b)将待测体液样本与步骤(a)制备的基质溶液混合并反应得到反应液；

20、(c)取步骤(b)得到的反应液滴加在与maldi-ms配套的靶板上，进行maldi分析。

21、根据本发明的实施例，步骤(c)中所述反应液滴加在与maldi-ms配套的靶板上，干燥后进行maldi分析。

22、根据本发明的实施例，所述maldi分析对象包括所述待测体液样本中分子量小于1000da的醛类化合物、酮类化合物、羧酸类化合物、氨基酸、生物碱、脂类化合物中的至少一种。

23、根据本发明的实施例，步骤(a)中所述基质溶液中2-肼基喹啉的浓度为1-15mg/ml。

24、根据本发明的实施例，步骤(b)中所述待测体液样本包括血液样本、尿液样本、脑脊液样本、唾液样本或组织液样本。

25、根据本发明的实施例，所述血液样本包括血清样本、血浆样本或全血样本。

26、根据本发明的实施例，当所述待测体液样本为血清样本时，所述步骤(b)进一步包括：对待测体液样本进行预处理，将经过预处理的待测体液样本与步骤(a)制备的基质溶液混合。

27、根据本发明的实施例，所述预处理包括向所述血清样本中加入色谱纯乙腈溶液或甲醇溶液，进行离心操作，取上清液。通过离心操作可去除血清样本中的大部分蛋白。

28、根据本发明的实施例，步骤(b)中所述反应温度为0-60℃。

29、本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

30、(1)本发明使用2-肼基喹啉作为基质，可与体液样本中的醛类分子或酮类分子发生反应，可以同时实现醛酮分子的衍生和对反应产物的maldi-ms分析，实现对体液中难电离的醛酮类分子的分析检测；同时2-肼基喹啉不与氨基酸、羧酸类分子等发生反应，在紫外区有很好的吸收，可辅助体液中其他待测分子的解吸和电离，因此2-肼基喹啉可作为基质，使用maldi-ms检测体液中的代谢小分子；

31、(2)现有基于lc-ms的体液样本代谢物分子检测方法检测一个样本需要10-30min，而本发明提供的maldi-ms检测只需要数秒，效率更高；

32、(3)本发明使用maldi源，该电离源具备高通量、高灵敏度分析的特性，使得样品前处理方便且仅需微量样品即可用于质谱分析中；

33、(4)本发明使用2-肼基喹啉作为基质具备双模式特性，即在质谱的正离子模式和负离子模式下都可以进行maldi-ms的分析，可以用于分析多种代谢物分子，包括正离子模式下比较容易分析的易与质子或金属阳离子加和形成离子的代谢物分子，如醛酮类化合物；也包括在负离子模式下比较容易分析的易失去质子或易与阴离子加和形成离子的代谢物分子，如氨基酸。

34、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。