开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、选题依据及意义
蛋白多肽类药物因具有药物活性强、作用特异性高、毒副作用小等特点，在免疫功能、信息传导、疾病预防与治疗等方面都显示出优越的研究应用价值，引起了生命医药科学领域的广泛关注。同小分子药物一样，药物临床药代动力学评价为蛋白类药物开发的过程中的重要环节[1,2]，而在临床药代动力学评价中首先需要研究的就是药物在体内的血药浓度的变化过程。此外，测定生物样品中蛋白多肽类药物浓度是其新药评价过程中必不可少的环节。蛋白多肽类药物作为一种大分子化合物，其基本骨架为氨基酸序列，与内源性蛋白多肽类生物大分子的结构组成相似，采用传统的样品前处理方法难以有效地将其从复杂的生物基质中分离、提取和纯化[3, 4]。此外，由于蛋白多肽类药物药效活性高、所需用药剂量小，实际的生物样品中蛋白类药物浓度低（在ng/mL 或pg/mL 的低浓度水平），而各种内源性蛋白多肽类干扰性物质的含量要高出待测蛋白类药物数千上万倍，因此对于生物样品中蛋白类药物的分析方法提出更高的要求。以ELISA 法进行蛋白多肽类药物的药代动力学研究时，由于其存在定量范围较窄（通常在一到两个数量级）且采用光学仪器测定的灵敏度有限等不足，难以满足药物临床研究的实际要求[5-7]。而RIA 法的精密度较差，此外，RIA 法需要对抗原进行放射性同位素的标记，而进行放射性同位素标记的抗原可能危害着操作人员和环境。LC-MS 法对于一般小分子药物具有超高灵敏度，但是由于蛋白多肽类药物的分子量较大，与质谱检测器离子源的兼容性较差，其离子化效率较低，同时容易产生大量不同的二级质谱离子碎片，导致蛋白多肽类药物的质谱响应极低，难以质谱直接检测分析，目前常采用特定的蛋白酶（如胰蛋白酶、木瓜酶等）对蛋白进行适当的酶解后生成分子结构相对简单的肽段，以一个或多个筛选所得的特征性肽段代替蛋白多肽类药物进行LC-MS 定量，然而蛋白酶解的过程较为复杂，实际操作要求高，易于引入大量的误差从而影响检测的准确性，且相对于蛋白多肽类大分子，特征性肽段的质谱响应提高的程度十分有限。更为重要的是，蛋白多肽类大分子为极性较高的结构与生物样品中的复杂基质结构性质相似，通过传统的分离技术难以实现有效的分离纯化。
因此目前建立灵敏专属的检测基质复杂的生物样品中蛋白类药物的分析方法面临的挑战，主要表现为：（1）蛋白类药物和内源性蛋白多肽均由氨基酸组成，结构性质相似，难以将蛋白类药物从复杂的生物基质中分离纯化；（2）蛋白类药物所需给药剂量小，从而体内浓度低，同时各种内源性蛋白多肽含量要高于药物成千上万倍，使得难以实现蛋白多肽类药物的灵敏、准确分析测定。因而，为满足低浓度或超低浓度待测蛋白类药物的分析检测的要求，提高分析方法的灵敏度及专属性迫在眉睫，其中如何将检测信号放大是目前有效提高分析方法灵敏度的一大研究热点。
针对以上问题本文提出了一种基于质谱标签小分子信号放大及专属分离以高灵敏的LC-MS 法检测痕量蛋白类药物的新方法。
二、研究目标与主要内容
本论文主要针对上述的生物样品中蛋白类药物的检测所面临的困难与挑战，选取凝血酶为研究示例，旨在联合信号放大技术与LC-MS 技术发展一种基于质谱标签小分子信号放大及专属分离以LC-MS 检测痕量蛋白类药物的新方法，在特异性功能化纳米材料实现待测物的专属分离富集、检测信号的转化及信号放大的同时，结合高灵敏的LC-MS 检测手段有效提高蛋白类药物分析检测的灵敏度及专属性。
虽然纳米材料具有优良性能，广泛应用于药物分析的相关领域，然而，在实际的应用过程中仍有一些障碍，其中最大的挑战是复杂基质中的痕量物质的富集及检测。一个有效的手段是开发特异性选择待测物的功能化纳米材料，以实现纳米材料对于复杂基质中待测物的特异性识别，避免和减少非特异性结合造成的背景信号甚至实现检测形式的转化，从而提高分析检测的灵敏度。目前采取的主要措施是将对目标分子具有高度特异性识别能力的活性基团修饰至具有独特的物化性质、较高比表面积的纳米材料表面，实现对样品中痕量的药物专属识别与富集。主要研究内容如下：
设计并制备了一种修饰特异性识别凝血酶的适配体的功能化磁性纳米颗粒（MB@apt29）与双功能化介孔二氧化硅纳米粒子，即在介孔二氧化硅粒子表面修饰特异性识别凝血酶另一个空间位点的适配体apt15与金纳米粒子，而金纳米粒子表面同时修饰大量的质谱标签小分子。以MB@apt29 特异性识别并富集样品中凝血酶后，加入双功能化的介孔二氧化硅形成纳米三明治结构，实现凝血酶与质谱标签小分子之间的一对多的量的直接转化，在特定条件下释放金纳米粒子表面的标签小分子，以标签小分子替代凝血酶进行LC-MS 定量检测以规避直接检测蛋白大分子的弊端，同时对蛋白类药物的检测信号进行了显著放大。
三、研究方法和手段
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