【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物分子检测，具体是一种基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法。
技术介绍
1、代谢物是生命体在特定生理时期经过新陈代谢产生的低分子量(相对分子质量大多低于1000da)代谢产物，包括氨基酸、脂质、有机酸、维生素、寡糖、小分子肽、核苷等。这些代谢物对生命体的诸多生理功能和社会行为均具有重要的调节作用，也与很多疾病如炎症、心血管病、肿瘤、糖尿病以及某些遗传性疾病等的发生、发展息息相关。因此，发展对代谢物的高灵敏度、高准确性和快速检测方法对了解生物学功能的分子作用机制，疾病的早期诊断，药物靶点和生物标志物的发现，判断临床治疗和预后情况具有重要意义。
2、目前，在代谢物分析中，色谱-质谱联用方法是最常用的技术之一。这些质谱联用技术可提供代谢物丰富的碎片信息和准确的定量信息。绝大多数情况下，这些方法是通过对全血、细胞和组织等生物样本进行分析而获取代谢物信息的，这往往依赖于一系列复杂的样品前处理操作(蛋白质沉淀，细胞裂解，组织匀浆等若干分离纯化步骤)，这些冗长的步骤不仅费时费力，且增加了样品损失的可能性，珍贵的样品由于量少而无法进行检测；另一方面，利用色谱-质谱联用方法对单个样本中代谢物进行分析往往要耗费几十分钟至几小时，这种低通量的分析方法无法满足大量样本快速检测的需求，因而限制了该方法在生物和临床实验室的实际应用。
3、基质辅助激光解吸离子化质谱技术(maldi-ms)是上世纪80年代开发的一种“软电离”质谱离子化技术。其可实现难挥发、高极性、热不稳定的分子，尤其是生物大分子(蛋白质、核酸、聚糖等)
4、mxenes是一类新兴的二维层状过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物。mxenes具有高载流子迁移率、紫外吸收、高透光性和亲水性等丰富的优异性能，在能量储存、催化和质子交换装置等方面引起极大的研究兴趣。此外，在mxenes中还观察到强烈的光诱导电荷转移共振。上述性质使mxenes成为ldi-ms基质的理想候选材料。然而，目前国内外鲜见以mxenes作为基质用于小分子代谢物分析的报道，对该类新兴材料的相关应用探索也较为空白。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有代谢物快速检测技术上的不足，提供一种基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法。本方法克服了现有技术缺陷，具有质谱基质背景干扰小，促进待测物离子化效率高，样品消耗量少，检测速度快，测定结果灵敏度高、检出限低、重现性好的优势。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：
3、一种基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法，以二维层状nb2c材料作为ldi-ms基质材料，将nb2c基质悬浮液与代谢物溶液混合，采用ldi-ms对混合液进行检测分析，获得代谢物的种类和含量。
4、本专利技术中所述代谢物是指通过代谢过程产生或消耗的物质，典型的为分子量小于1000da的亲水性或亲脂性生物分子，包括氨基酸类、脂质类、寡糖类、胆汁酸类和神经递质类等生物分子。
5、本专利技术方法采用的ldi-ms基质材料是一种mxene材料，具体为二维层状nb2c材料，可以采用剥蚀反应法制备得到。作为优选，所述二维层状nb2c材料制备步骤如下：将lif分散于hcl溶液中形成蚀刻剂，然后将nb2alc材料缓慢加入上述蚀刻剂中；在30～55℃下搅拌24～60h后，将混合溶液离心，沉淀用去离子水清洗多次，直至ph接近中性，最后得到深灰色的二维层状nb2c材料。
6、进一步优选，所述hcl溶液和lif的投料比例为10ml/g～25ml/g，hcl溶液浓度为5m～10m。
7、在本专利技术基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法中，利用代谢标准品或内标作为对照，对实际样品进行定性和定量检测。在本专利技术的一些实施例中，检测操作是：将待测溶液(如代谢物标准溶液、实际样本中的代谢物提取液)与二维层状nb2c材料悬浮液在离心管中混合均匀，取0.5μl～2μl或依次取0.4μl～2μl的一系列体积的混合液滴于质谱靶板上，室温条件下自然干燥，然后将靶板送入ldi-ms仪器中进行检测。
8、作为优选，所述二维层状nb2c材料悬浮液的配制采用的分散液为水、甲醇、乙腈、乙醇、丙酮中的一种或多种混合，二维层状nb2c材料的用量为1～10mg/ml，添加或不添加甲酸、乙酸和/或三氟乙酸等添加剂，如使用添加剂则添加剂的含量为0.1％～5％(体积含量)。
9、作为优选，激光解吸离子化质谱进行检测分析时，条件为：质谱采集范围m/z＝50～1000，激光能量设置为20％～80％，激光频率为100～2000hz，每张谱图激光采集点数为200～1000。
10、本专利技术方法可应用于实际样品中代谢物的快速检测，代谢物在质谱正模式下加合离子形式为[m+h]+、[m+li]+、[m-h+2li]+、[m+na]+、[m+k]+中的一种或多种，在质谱负模式下加合离子形式为[m-h]-、[m-h2o-h]-中的一种或多种。
11、本专利技术的有益效果为：
12、(1)现有技术中关于开发新型mxene类基质材料用于代谢物的快速检测较为空白。本专利技术提供了一种制备的二维层状nb2c材料作为ldi-ms基质，为质谱基质材料的开发提供了新的思路，且本专利技术中nb2c材料辅助代谢物解吸附离子化，检出限可达ng/ml(绝对检出量为fmol级别)，技术效果远远优于现有技术。
13、(2)本专利技术中对代谢物的检测为nb2c材料辅助的ldi-ms技术，新型基质材料在质谱低质量端干扰很小，检测过程操作简单，样品消耗量少(0.5μl左右)，单个样品检测速度快(10s左右)，基质耐盐性高(200mm左右)，方法易实现高通量的自动化测试，有望拓展至临床快检等领域。
14、(3)现有ldi-ms相关技术检测代谢物通常以加合氢离子、钠离子和钾离子为主要质谱信号，加合形式多，间接降低了检测灵敏度，nb2c材料辅助的ldi-ms技术由于基质材料中留存一定的锂离子，代谢物基本以加合锂离子的形式被检测到，加合形式少，进一步提高了方法灵敏度。
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1.一种基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，以二维层状Nb2C材料作为激光解吸离子化质谱的基质，将Nb2C基质悬浮液与代谢物溶液混合，采用激光解吸离子化质谱对混合液进行检测分析，获得代谢物的种类和含量。
2.如权利要求1所述的基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，所述代谢物为分子量小于1000Da的亲水性或亲脂性生物分子。
3.如权利要求1所述的基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，所述二维层状Nb2C材料通过下述方法制备得到：将LiF分散于HCl溶液中形成蚀刻剂，将Nb2AlC缓慢加入所述蚀刻剂中，在30～55℃下搅拌24～60h后，将混合溶液离心，沉淀用去离子水清洗多次，直至pH接近中性，最后得到深灰色的二维层状Nb2C材料。
4.如权利要求3所述的基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，所述HCl溶液和LiF的投料比例为10mL/g～25mL/g，HCl溶液浓度为5M～10M。
5.如权利要求1所述的基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，利用代谢标准品或内标作为对照，实现对代谢物
6.如权利要求1所述的基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，检测的过程是：将待测溶液与Nb2C基质悬浮液混合均匀，取一定体积的混合液滴于质谱靶板上，室温条件下自然干燥，然后将靶板送入激光解吸离子化质谱仪中进行检测。
7.如权利要求1所述的基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，配制Nb2C基质悬浮液的分散液为水、甲醇、乙腈、乙醇、丙酮中的一种或多种混合，二维层状Nb2C材料的用量为1～10mg/mL；其中添加或不添加甲酸、乙酸和/或三氟乙酸作为添加剂，在添加添加剂时，添加剂的含量为0.1％～5％。
8.如权利要求1所述的基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，激光解吸离子化质谱进行检测分析时，条件为：质谱采集范围m/z＝50～1000，激光能量设置为20％～80％，激光频率为100～2000Hz，每张谱图激光采集点数为200～1000。
9.如权利要求1所述的基于Nb2C的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，代谢物在质谱正模式下加合离子形式为[M+H]+、[M+Li]+、[M-H+2Li]+、[M+Na]+、[M+K]+中的一种或多种，在质谱负模式下加合离子形式为[M-H]-、[M-H2O-H]-中的一种或多种。
10.二维层状Nb2C材料作为激光解吸离子化质谱基质的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法，以二维层状nb2c材料作为激光解吸离子化质谱的基质，将nb2c基质悬浮液与代谢物溶液混合，采用激光解吸离子化质谱对混合液进行检测分析，获得代谢物的种类和含量。
2.如权利要求1所述的基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，所述代谢物为分子量小于1000da的亲水性或亲脂性生物分子。
3.如权利要求1所述的基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，所述二维层状nb2c材料通过下述方法制备得到：将lif分散于hcl溶液中形成蚀刻剂，将nb2alc缓慢加入所述蚀刻剂中，在30～55℃下搅拌24～60h后，将混合溶液离心，沉淀用去离子水清洗多次，直至ph接近中性，最后得到深灰色的二维层状nb2c材料。
4.如权利要求3所述的基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，所述hcl溶液和lif的投料比例为10ml/g～25ml/g，hcl溶液浓度为5m～10m。
5.如权利要求1所述的基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，利用代谢标准品或内标作为对照，实现对代谢物的快速定性和定量。
6.如权利要求1所述的基于nb2c的代谢物快速检测质谱方法，其特征在于，...
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