應用二氧化鋯及二氧化鈦奈米材料於質譜分析方法的發展

Abstract

基質輔助雷射脫附游離質譜法 (matrix-assisted laser desorption/ ionization mass spectrometry, MALDI MS) 已廣為應用在各種研究領域，雖然MALDI-MS是一種很靈敏的分析方法，但是在分析混合物時會有所謂的離子間訊號互相抑制的問題發生，且通常不利於小分子量分析物的分析。例如在分析胜肽混合物時，較不易游離的磷酸化胜肽常被非磷酸化胜肽的離子訊號所抑制，因此造成鑑定上的困難。除此之外，MALDI MS中常用具吸收雷射能量能力的有機酸小分子做為輔助樣品脫附游離的基質，然而也往往造成在低質量範圍有來自這些基質的背景訊號干擾，造成位於此段質量範圍的小分子分析上的困難。 本論文在第一部分，發展了氧化鋯磁性奈米粒子為親和辨識磷酸化蛋白質及胜肽的探針，利用此探針可先將磷酸化物種從複雜樣品中濃縮至奈米探針上，再使用MALDI MS進行分析，如此不但可避免離子抑制的問題，且有利於低濃度磷酸化胜肽的分析。 在本論文的第二部分則發展了一種適合小分子分析的無機材料表面輔助雷射脫附質譜法，通常簡稱SALDI。由於二氧化鈦材料已知可以吸收紫外光波長的能量，在本論文將鈦片經陽極處理得到二氧化鈦奈米管陣列，用為輔助樣品在紫外光雷射脫附游離的基材，由於二氧化鈦奈米管陣列產生的背景干擾離子很少，因此此方法可適用於小分子的定性及定量分析。除此之外，此SALDI MS的可偵測質量上限可至3萬道爾吞左右，是目前使用的SALDI方法中已知可測到的最高質量上限。且除了做為基質使用，也可利用二氧化鈦可親和多巴胺及磷酸化胜肽的特性，可直接將含有此類分析物的樣品直接在二氧化鈦奈米管陣列上進行選擇性濃縮，直接將二氧化鈦奈米管陣列片送入質譜進行SALDI質譜分析，發展親和性質譜法。在本論文利用無機材料的特性發展的兩種方法，可提供解決傳統MALDI MS分析的問題。