發展功能化磁性奈米粒子結合質譜技術偵測內生性紫質

Abstract

紫質(Protoporphyrins)在身體代謝中扮演重要的角色，積累在腫瘤組織中的紫質為癌症的生物指標。然而，紫質在人體的癌症組織或細胞中含量很低，傳統偵測紫質方法不具足夠靈敏度以分析紫質。在此論文中，我們發展一個結合功能化磁性奈米粒子和質譜技術的新策略，能夠同時萃取和偵測紫質。 我們合成表面裝載三甘胺酸的功能化磁性奈米粒子，然後敖合鐵金屬離子，藉由鐵金屬離子和紫質中四個吡咯（pyrrole）環上的氮原子之間的親和力作用作為純化工具。使用紫質(protoporphyrins)標準品為模型，我們測試了奈米粒子在水溶液中萃取紫質的最佳化條件。測試結果顯示，使用60μg的奈米粒子能夠萃取0.1 nmole 紫質。奈米粒子萃取方法條件最佳化後，結合基質輔助雷射游離脫附質譜法(MALDI-TOF MS)能夠偵測到水溶液中紫質的(protoporphyrins)偵測極限（LOD）為10 nM。相對於傳統的高效液相層析法和螢光技術，奈米粒子能夠快速萃取紫質。為了評估此方法能夠在複雜的樣品中萃取紫質，我們挑選了有自然發生存在紫質的大腸細胞（CT26），並且加入標準品紫質，目前提供的檢測靈敏性為500nM 的紫質。因此，利用磁性奈米粒子結合質譜技術的靈敏性與快速性，本論文發展的新技術可應用於這些紫質的快速分析。