技术领域
[0001] 本
发明涉及一种基于基质辅助激光解析电离质谱的分子检测应用技术，具体涉及聚合物包银微纳颗粒在尿液小分子
代谢物检测中的应用。
背景技术
[0002] 传统的对尿液的检测主要采用生化方法，针对细菌、白细胞、红细胞进行定性检测，针对尿蛋白、
葡萄糖、尿胆红素等进行半定量检测。而针对尿液中代谢小分子的精准检测与分析仍然存在很大的研究空缺。由于尿液系统的复杂度较高、尿液中的代谢分子丰度较低，传统的代谢检测方法，比如电化学
传感器，拉曼
光谱受到很大的限制。
[0003] 质谱检测与传统的检测技术相比，具有高通量、高灵敏度、能够进行分子的鉴定以及结构分析。由于质谱检测的优良特性使其成为检测分析的一种优选手段。
[0004] 质谱由于工作原理和应用范围的不同，有不同的种类，最常见的包括气相色谱-质谱联用仪、液相-色谱质谱联用仪以及基质辅助激光
解吸飞行时间质谱仪。气相色谱-质谱联用仪、液相-色谱质谱联用仪由于预处理步骤繁琐、耗时长，难以对尿液进行分析检测并应用于到临床。相较于以上的两种质谱方式，基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪具有样品制备简单和分析效率高的特点。
[0005] 基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪对基质有极高的要求。传统的有机基质容易在小分子量端(m/z<1000)产生强的背景
信号，而这些噪声对于小分子的检测带来极大的干扰，影响检测效果。且在实际的尿液体系当中，尿液样品的复杂程度高，存在着各种不同的
生物大分子、不同的酸
碱度以及高
盐度，都会对小分子的检测带来阻碍。因此传统的基质难以满足对于小分子检测的需求，一种新型的可以用于尿液检测，且具有一定的抗干扰和一定的
耐盐性的基质材料及其应用方法亟待开发。
发明内容
[0006] 有鉴于
现有技术的上述
缺陷，本发明第一方面提供了一种聚合物包银微纳颗粒基质，该颗粒基质由制备步骤包括：
[0007] 1)将
氨水加入水和
乙醇的混合溶液中，反应1小时；
[0008] 2)在上述混合溶液中加入间苯二酚，之后加入甲
醛溶液，反应24小时；
[0009] 3)将步骤2)中的混合溶液转移到
铁氟龙高压反应釜中，反应24小时以形成聚合物颗粒；
[0010] 4)将步骤3)中得到的聚合物颗粒用乙醇和去离子水反复冲洗，最后在60摄氏度下干燥以备使用；
[0011] 5)将步骤4)获得的50毫克聚合物颗粒重悬在无水乙醇中，加入20毫升新鲜配置的银氨溶液中，反应1小时；
[0012] 6)将步骤5)中的混合溶液放入50毫升聚乙烯吡咯烷
酮的乙醇溶液中，在70摄氏度下反应7小时以形成聚合物包银微纳颗粒；
[0013] 7)将步骤6)中获得的聚合物包银微纳颗粒用乙醇和去离子水反复冲洗，最后在60摄氏度下干燥以备使用；
[0014] 8)将步骤7)获得的聚合物包银微纳颗粒重悬在去离子水中，作为基质使用。
[0015] 进一步地，步骤1)和步骤2)中的反应
温度为20℃-30℃。
[0016] 优选地，步骤1)和步骤2)中的反应温度为25℃
[0017] 进一步地，步骤3)的反应温度为90℃-120℃。
[0018] 优选地，步骤3)的反应温度为100℃。
[0019] 进一步地，聚合物包银微纳颗粒具有紫外吸收。
[0020] 进一步地，聚合物包银颗粒为间苯二酚/甲醛
树脂聚合物小球。
[0021] 进一步地，聚合物包银微纳颗粒的粒径为200nm-800nm，尺寸均一。
[0022] 优选地，聚合物包银微纳颗粒的粒径为400-450nm。
[0023] 同时本发明第二方面提供了一种基于聚合物包银微纳颗粒在尿液小分子质谱检测中的应用，具体步骤包括：
[0024] 步骤一：仪器与
试剂的准备：基质辅助激光解析电离飞行时间质谱，采用反射模式，正离子检测；
[0025] 步骤二：对尿液样品进行比例稀释；
[0026] 步骤三：在质谱靶板上进行样品制备，室温下干燥；
[0027] 步骤四：基于聚合物包银微纳颗粒，利用质谱仪对尿液样品中的小分子进行检测；
[0028] 步骤五：对质谱检测结果进行分析，得出结论。
[0029] 优选地，检测分子量范围为小于1000Da。
[0030] 优选地，小分子包括糖类、氨基酸。
[0031] 并将其应用于基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对尿液小分子的检测中。通过采用微
纳米级的颗粒材料作为基质，克服传统基质的缺陷，快速、高通量、高灵敏度地对尿液进行检测。
[0032] 聚合物包银微纳颗粒制备成本低，合成步骤简单，可以大批量制作。将该纳米级聚合物包银微纳颗粒作为质谱中的基质材料，可以解决传统有机基质存在的问题，例如小分子区段的背景干扰和热点效应。本发明中，尿液样本无需经过任何富集或分离等预处理步骤，并且每份样本仅需1微升尿液就可高效、快速的检测分析尿液中的小分子代谢物。这种检测方法准确率高、成本低、检测通量高，满足了临床尿液检测的需求，可应用于临床中。
[0033] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0034] 1)聚合物包银微纳颗粒制备成本低，合成步骤简单，可以大批量制作。将该纳米级聚合物包银微纳颗粒作为质谱中的基质材料，可以解决传统有机基质存在的问题，例如小分子区段的背景干扰和热点效应。
[0035] 2)本发明中，尿液样本无需经过任何富集或分离等预处理步骤，并且每份样本仅需1微升尿液就可高效、快速的检测分析尿液中的小分子代谢物。这种检测方法准确率高、成本低、检测通量高，满足了临床尿液检测的需求，可应用于临床中。
附图说明
[0036] 图1为本发明较优
实施例中制备得到的聚合物包银颗粒的SEM表征图片；
[0037] 图2为本发明较优实施例中制备得到的聚合物包银颗粒的TEM表征图片；
[0038] 图3为具体实施例1中基质辅助激光解析电离飞行时间质谱检测葡萄糖标准分子的质谱图；
[0039] 图4为具体实施例2中基质辅助激光解析电离飞行时间质谱检测赖氨酸标准分子的质谱图；
[0040] 图5为具体实施例3中基质辅助激光解析电离飞行时间质谱检测尿液小分子量端的质谱图；
[0041] 图6为具体实施例4中基质辅助激光解析电离飞行时间质谱检测不同样本的尿液小分子，并在SIMCA
软件中进行
鉴别诊断。
具体实施方式
[0042] 以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0043] 具体实施方式：
[0044] 一、制备聚合物包银微纳颗粒基质，该聚合物包银微纳颗粒具有紫外吸收，为间苯二酚/甲醛树脂聚合物小球，粒径为200nm-800nm，尺寸均一，聚合物包银微纳颗粒的最佳粒径为400-450nm，具体制备步骤包括：
[0045] 1)将
氨水加入水和乙醇的混合溶液中，反应1小时；
[0046] 2)在上述混合溶液中加入间苯二酚，之后加入甲醛溶液，反应24小时；
[0047] 3)将步骤2)中的混合溶液转移到铁氟龙高压反应釜中，反应24小时以形成聚合物颗粒；
[0048] 4)将步骤3)中得到的聚合物颗粒用乙醇和去离子水反复冲洗，最后在60摄氏度下干燥以备使用；
[0049] 5)将步骤4)获得的50毫克聚合物颗粒重悬在无水乙醇中，加入20毫升新鲜配置的银氨溶液中，反应1小时；
[0050] 6)将步骤5)中的混合溶液放入50毫升聚乙烯吡咯烷酮的乙醇溶液中，在70摄氏度下反应7小时以形成聚合物包银微纳颗粒；
[0051] 7)将步骤6)中获得的聚合物包银微纳颗粒用乙醇和去离子水反复冲洗，最后在60摄氏度下干燥以备使用；
[0052] 8)将步骤7)获得的聚合物包银微纳颗粒重悬在去离子水中，作为基质使用。
[0053] 步骤1)和步骤2)中的反应温度为20℃-30℃，反应温度为25℃效果更佳。
[0054] 步骤3)的反应温度为90℃-120℃，反应温度为100℃效果更佳。
[0055] 二、基于聚合物包银微纳颗粒利用质谱仪检测尿液中的小分子，具体步骤包括：
[0056] 步骤一：仪器与试剂的准备：基质辅助激光解析电离飞行时间质谱，采用反射模式，正离子检测；
[0057] 步骤二：对尿液样品进行比例稀释；
[0058] 步骤三：在质谱靶板上进行样品制备，室温下干燥；
[0059] 步骤四：基于聚合物包银微纳颗粒，利用质谱仪对尿液样品中的小分子进行检测，其中，检测分子量范围为小于1000Da，小分子包括糖类、氨基酸；
[0060] 步骤五：对质谱检测结果进行分析，得出结论。
[0061] 实施例中表征所用仪器采用NERCN-TC-006场发射扫描
电子显微镜获取透射电镜结果，NERCN-TC-010-1场发射透射电子显微镜获取透射电镜结果。
[0062] 表征结果如图1，图2所示，制备的聚合物包银微纳颗粒为尺寸400纳米左右的球形材料，从扫描电镜结果(图1)中可以看到合成的材料大小均匀，表面粗糙。通过透射电镜结果(图2)中可以看到合成的聚合物包银微纳颗粒尺寸均匀，与图1中的结果一致。
[0063] 实施例一：葡萄糖标准品的检测
[0064] 仪器与试剂的准备：基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪，采用反射模式，正离子检测；所制备的聚合物包银微纳颗粒；配置好的葡萄糖标准溶液；
[0065] 在质谱靶板上进行样本制备，室温下干燥；
[0066] 在质谱仪下进行检测，并对质谱图像进行分析，检测结果如图3所示；
[0067] 实施例二：赖氨酸标准品的检测
[0068] 仪器与试剂的准备：基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪，采用反射模式，正离子检测；所制备的聚合物包银微纳颗粒；配置好的赖氨酸标准溶液；
[0069] 在质谱靶板上进行样本制备，室温下干燥；
[0070] 在质谱仪下进行检测，并对质谱图像进行分析，检测结果如图4所示；
[0071] 实施例三：尿液样本小分子的检测
[0072] 仪器与试剂的准备：基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪，采用反射模式，正离子检测；所制备的聚合物包银微纳颗粒；
[0073] 按一定比例稀释尿液样本；
[0074] 在质谱靶板上进行样本制备，室温下干燥；
[0075] 在质谱仪下进行检测，并对质谱图像进行分析，检测结果如图5所示。
[0076] 实施例四：诊断肾炎及其亚型
[0077] 仪器与试剂的准备：基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪，采用反射模式，正离子检测；所制备的聚合物包银微纳颗粒；SIMCA分析软件；
[0078] 按一定比例稀释尿液样本；
[0079] 在质谱靶板上进行样本制备，室温下干燥；
[0080] 在质谱仪下进行检测，收集质谱数据；
[0081] 对质谱数据进行预处理，并采用SIMCA软件进行分析，检测结果如图6所示。
[0082] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的
权利要求书及其等同物界定。
