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NanoscaleII银纳米颗粒尺寸的选择对于用MALDI-TOF MS 分析淀粉样β肽的影响

今天跟大家分享的是发表在Nanosale上的一篇文章,文章的题目是Size-selected silver nanoparticles for MALDI-TOF mass spectrometryof amyloid-beta peptides(DOI: 10.1039/c8nr07921h)。本文的通讯作者是温州生物材料与工程研究所的沈建良研究员,他的研究领域为智能化纳米材料递送基因药物、多种药物自组装的自我递送、肿瘤微环境响应的多级靶向递送体系和联合药物递送。


基质辅助激光解吸/电离质谱(MALDI-MS)是分析高分子量化合物的最有效的质谱技术之一,具有较高的选择性和灵敏度。常见的MALDI基质是低分子量有机物,因此会产生大量与基质相关的离子峰,这限制了MALDI-MS检测低分子量的分子。这一局限性的一个重大突破是采用表面辅助解吸/电离技术,首先以石墨颗粒为基质,然后扩展到其他类型的纳米粒子或纳米结构中。然而,以前的研究未能很好地解决用于MALDI基质的银纳米粒子的最佳尺寸和浓度。


在本研究中,为了探索和比较不同尺寸的银纳米粒子(Ag NP)作为MALDI基质检测低分子量分子的效率,成功地开发了三种不同尺寸的银纳米粒子(2.8±1.0、12.8±3.2和44.2±5.0nm)作为MALDI-TOF MS基质(图1),并选用与阿尔茨海默病和多种癌症密切相关的淀粉样β(Aβ)肽作为低分子量分子的样本。结果表明,与其它尺寸较大的Ag NP基质和芥子酸(SA)、二羟基酸苯甲酸(DHB)等常规基质相比,尺寸最小的Ag NP基质(2.8±1.0nm)的质谱信号最强(图2、图3)。此外,还确定了不同粒径银纳米粒子作为基质的最佳浓度分别为:0.125nM(2.8±1.0nm Ag NPs)、0.0625 nM(12.8±3.2nm Ag NPs)和0.03125 nM(44.2±5.0nm Ag NPs)(图4)。这些结果不仅证实了Ag NPs可以作为一种非常合适的基质来协助低分子量分子的解吸/电离,而且还揭示了尺寸选择的质谱信号,即较小的Ag NPs作为MALDI基质比它们的大尺寸的粒子具有更大的优势。 

               图1:三种不同尺寸Ag NPs的尺寸、形状和光学性能的表征。

 

 

图2:MALDI-TOF MS分别以(A)DHB,(B) SA和(C) 0.125 nM Ag NPs(直径2.8±1.0 nM)为基质对Aβ肽进行分析;图3:MALDI-TOFMS分别使用(A) 2.8±1.0,(B) 12.8±3.2和(C) 44.2±5.0 nm的Ag NPs作为基质对Aβ肽进行分析;图4:使用不同浓度的(A) 2.8±1.0 nm,(B) 12.8±3.2 nm和(C) 44.2±5.0 nm Ag NPs作为基质后,Aβ肽的质谱强度的变化。



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