一種刷型肼聚合物功能化磁性納米材料及其制備和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種刷型肼聚合物功能化磁性納米材料制備及其在糖肽或糖蛋白富集中的應(yīng)用。在納米材料表面引入可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)試劑后，加入有機(jī)聚合反應(yīng)功能單體和有機(jī)聚合反應(yīng)引發(fā)劑，有機(jī)功能單體在可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移試劑的調(diào)控下進(jìn)行可控自由基聚合反應(yīng)，制備出含刷型聚合物的有機(jī)-無機(jī)雜化納米材料。該有機(jī)-無機(jī)雜化納米材料的制備過程簡單、反應(yīng)條件溫和，并可以應(yīng)用于復(fù)雜生物樣品中糖肽或糖蛋白的富集。
【專利說明】一種刷型肼聚合物功能化磁性納米材料及其制備和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及糖基化肽的分離富集，具體地說是一種刷型肼聚合物功能化磁性納米 材料及其制備，以及其在糖肽或糖蛋白的選擇性分離富集中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 蛋白質(zhì)糖基化作為一種重要的翻譯后修飾，在蛋白質(zhì)折疊、構(gòu)象穩(wěn)定和活性等方 面具有重要影響。糖基化蛋白質(zhì)參與了蛋白質(zhì)相互作用、免疫應(yīng)答、細(xì)胞通訊、細(xì)胞凋亡等 生命過程。糖基化蛋白質(zhì)的異常變化可以作為腫瘤發(fā)生和發(fā)展的一種重要標(biāo)志。
[0003] 在糖基化蛋白質(zhì)組分析中，高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用是分析糖蛋白或者糖肽的一種 有效工具。當(dāng)樣品直接進(jìn)質(zhì)譜分析時，由于糖肽或糖蛋白的含量相對于非糖肽或非糖蛋白 的含量很低，糖肽或糖蛋白的離子信號強(qiáng)度往往會被非糖肽或糖蛋白的離子信號所抑制， 因而在進(jìn)行蛋白質(zhì)糖基化分析時，對糖肽或糖蛋白進(jìn)行預(yù)分離和富集是很有必要的。從復(fù) 雜的體系中分離富集糖肽或糖蛋白較為有效的方法是酰肼化學(xué)法，該方法的主要原理是高 碘酸鈉將糖基上的順式鄰二醇氧化成醛，然后與固定在材料上的肼共價結(jié)合，從而達(dá)到了 分離富集糖肽或糖蛋白的效果。
[0004] 近年來，盡管有一些商品化的肼材料被廣泛應(yīng)用于細(xì)胞表面糖蛋白的提取，但材 料的分離耗時，因而不適合高通量分析。將肼引入到磁性材料表面可以有效地克服這一 缺陷（文獻(xiàn)I.ZhiqingZouet.al"SynthesisandEvaluationofSuperparamagnetic SilicaParticlesforExtractionofGlycopeptidesintheMicrotiterPlate Format"《AnalyticalChemistry》，2008, 80，1228-1234.文獻(xiàn) 2.ShishengSun et.al''IsolationofN-Iinkedglycopeptidesbyhydrazine-functionalizedmagnetic particles"《Analyticalandbioanalyticalchemistry》，2010,396,3071-3078·)，然 而這些文獻(xiàn)中鍵合到磁球表面的化合物只含有單個肼基團(tuán)，這樣材料表面的肼含量相對較 低，因此富集到糖肽的量是很有限的。在無機(jī)納米粒子表面鍵合刷型聚合物日益引起廣泛 關(guān)注，聚合物單體的多樣性決定了聚合物類型的多樣性，而且刷型聚合物容易后修飾，這樣 使得表面鍵合了聚合物的納米材料特異性強(qiáng)，靈敏度高，捕捉量大。在磁核上以RAFT方式 制備了刷型肼聚合物功能化磁性納米材料并應(yīng)用于糖肽或糖蛋白的分離富集得方法未見 報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種刷型肼聚合物功能化磁性納米材料制備及應(yīng)用，其可 在磁鐵作用下簡單快速地完成糖肽或糖蛋白從復(fù)雜生物樣品中高效高選擇性地分離富集。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種刷型肼聚合物功能化磁性納米材料，刷型肼聚合物功能化磁性納米材料的結(jié) 構(gòu)示意如下，
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 一種刷型肼聚合物功能化磁性納米微球，其特征在于：磁性納米微球是于四氧化化 三鐵表面包裹硅膠后，通過硅膠上的硅烷化反應(yīng)，于硅膠上鍵合刷型肼聚合物，其結(jié)構(gòu)示意 圖如下，
Q
2. -種權(quán)利要求1所述功能化磁性納米微球的制備方法，其特征在于：在四氧化三鐵 表面包裹二氧化娃的磁性納米微球表面原位生成RAFT試劑，加入有機(jī)聚合反應(yīng)功能單體 和有機(jī)聚合反應(yīng)引發(fā)劑，在RAFT試劑的調(diào)控下將功能單體接枝到納米材料表面形成刷型 聚合物功能化磁性納米微球。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備，其特征在于：可按如下步驟操作， (1) 磁性納米微球表面包覆一層二氧化硅：取0. 15-0. 30g四氧化三鐵納米微球在超聲 作用下分散在60-260mL的無水乙醇中，加入15-52mL水，0. 5-3mL質(zhì)量濃度25-28%的濃氨 水，超聲10-60min，再加入l-5mL正硅酸乙酯（TEOS)，在25-55°C水浴中攪拌l_15h，取出磁 球依次用水和無水乙醇洗滌； (2) 包覆上二氧化硅的磁球進(jìn)行4-氯甲基苯基功能化反應(yīng)：將步驟（1)制備的包覆 二氧化硅的磁球置于40-KKTC的真空干燥箱中干燥2-24h后，將干燥的磁球加入10-50mL 甲苯，超聲分散10_40min，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下滴加50-300iiL4-氯甲基苯基三氯硅烷，然后超聲 l-10min，再滴加120-720iiL三乙胺，最終的混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流6-36h，取出磁球依 次用甲苯、水、乙醇洗滌，然后置于40-80°C的真空干燥箱中干燥2-24h; (3) 磁球表面原位生成RAFT試劑：在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將6. 9-41. 5mg鎂粉和22. 0-46.Omg 碘粒加入到反應(yīng)瓶中，并向其中加入l-2mL四氫呋喃（內(nèi)含溴苯1. 4-8. 7iiL)，吹風(fēng)機(jī)加熱 引發(fā)后，滴入10_20mL四氫呋喃（內(nèi)含溴苯28. 9-173. L)，在40-60°C時反應(yīng)0? 5-3. 0h， 然后冷卻至〇°C，再向其中滴入5-10mL四氫呋喃（內(nèi)含二硫化碳23. 7-118. 4iiL)，0. 5-4.Oh后，向所得紅色溶液中加入步驟（2)所得磁球，超聲5-30min后,該反應(yīng)液置于40-60°C的油 浴中反應(yīng)12-48h，依次用水、乙醇、丙酮洗滌后，置于40-80°C的真空干燥箱中干燥2-24h; (4) 甲基丙烯酸縮水甘油酯以RAFT方式聚合得到刷型聚合物磁球：在希萊克試管中， 加入步驟（3)所得磁球，10-30mL四氫呋喃，超聲分散5-30min后，再加入0. 5-2.OmL甲基丙 烯酸縮水甘油酯（GMA)，2.0-8.0mg偶氮二異丁腈（AIBN)，冷凍（-60至-80°C)_脫空氣-溶 解循環(huán)2-5次，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下置于50-65°C的油浴中反應(yīng)12-36h，產(chǎn)物依次用四氫呋喃、乙 醇洗滌后，置于50°C的真空干燥箱中干燥2-24h; (5) 刷型聚合物磁球進(jìn)行肼功能化：將步驟（4)所得磁球分散到20-50mL無水乙醇中， 超聲5-60min后，加入0. 5-3.OmL水合肼，在室溫下攪拌6-36h，最終的產(chǎn)品用乙醇充分洗滌 后，置于40-70°C的真空干燥箱中干燥2-24h，制備成刷型肼聚合物功能化磁性納米微球。
4. 一種權(quán)利要求1所述刷型肼聚合物功能化磁性納米微球的應(yīng)用，其特征在于：刷型 肼聚合物功能化磁性納米微球作為吸附劑或填料用于糖肽或糖蛋白的富集和/或純化。
【文檔編號】B01J20/286GK104275167SQ201310274854
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】鄒漢法, 黃光 , 歐俊杰 申請人:中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所