题目：功能化氧化石墨烯制备及其在MALDI-TOF MS分析中的应用

MALDI-TOF MS即基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱，是 80年代末兴起来的一种简单快速、新式软电离生物质谱技术，其因具有准确度好、灵敏度及分辨率高等特点，已经广泛地用于分析蛋白质、多肽、核苷酸等生物大分子。相比其它质谱技术，MALDI技术的样品预处理步骤简单，极大地节省了时间和劳力。在 MALDI-TOF MS 中，基质的作用在于吸收并传递激光能量、从而使样品离子化。然而传统的基质在低分子量区域会产生严重的基质离子干扰，使之不适合用于小分子物质分析 (分子量<500 Da)，限制了其在小分子领域的应用。

石墨烯是一种新兴的碳材料，拥有着比普通碳材料更加优越的物理化学性质。从结构上看，其直径小，比表面积大，因此大多数的分子很容易结合在其表面，故它可以作为一种优良的吸附材料；从电子角度来说，它是一种具有极低噪音的材料，具备开发为MALDI MS基质材料的特性。单独以石墨烯或氧化石墨烯作为基质，信号的强度依赖于被测物质的结构，有时得不到满意的分析信号；而且基质自身容易团聚，碳粉末容易脱离点样板对离子源造成污染。为了解决这些问题，本论文利用氧化石墨烯表面的含氧官能团，采用ATRP技术对氧化石墨烯进行功能化，希望得到适用于特定结构小分子分析的MALDI-TOF MS基质，并建立MALDI-TOF MS分析方法。

本论文主要包括以下四个部分：

1. 绪论

对MALDI-TOF MS技术的起源、发展、应用以及存在的问题分别进行了阐述和分析；对氧化石墨烯的性质、制备、改性以及发展现状做了比较全面的综述。

2. 4-乙烯基苯硼酸功能化氧化石墨烯的制备及表征

利用Hummers法合成氧化石墨烯，采用表面引发原子转移自由基聚合法，以4-乙烯基苯硼酸作为功能单体，制备了4-乙烯基苯硼酸功能化的氧化石墨烯材料。利用FTIR对其官能基团进行表征，通过XPS对红外的结果进行验证，结果表明4-乙烯基苯硼酸成功接枝到氧化石墨烯表面。通过SEM，TEM对其形貌观察表明，层状团聚的氧化石墨经过改性后明显呈现单片层状。

3. GO-VPBA作为MALDI新基质性能的研究

将制备的4-乙烯基苯硼酸功能化的氧化石墨烯用于对含有顺式二醇结构的小分子物质进行选择性富集和MALDI-TOF MS分析，结果表明：此材料不仅对含有顺式二醇结构的小分子具有选择性，而且同时具备作为MALDI基质的功能，建立了复杂体系中含有顺式二醇结构小分子的MALDI-MS分析方法，为小分子物质的MALDI分析提供了一种新的基质，同时，将分离富集和分析检测合二为一，既大大缩短了分析时间，同时大大减少了分析样品的需求量，适合样品量极少的分析对象。相比石墨烯和氧化石墨烯，GO-VPBA在溶剂中分散更好，降低了碳粉末脱离对离子源的污染。

4. GO-HEMA作为MALDI新基质的研究

将制备的甲基丙烯酸羟乙酯功能化的氧化石墨烯作为MALDI-TOF MS基质建立了生物样品中多巴胺的MALDI MS分析方法。结果表明：以GO-HEMA为基质可以选择性检测多巴胺，新方法在0.0005~1.0 mg mL-1范围内，线性相关良好，检测限为0.13 nmol mL-1，用于人脑脊液中的多巴胺含量测定，无需样品前处理，可以直接测定，相比于已报道的方法，我们不仅为多巴胺的分析提供了一种新的方法，同时拓宽了MALDI技术在生化分析中的应用范围。