[发明专利]一种单分散核壳结构聚合物纳米粒子及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及糖蛋白的富集，具体地说是一种单分散核壳结构聚合物纳米粒子及其制备和在糖蛋白富集中应用。 

背景技术

众所周知，蛋白质的组成极其复杂并且不断变化，即使在相同物种的不同细胞或是相同细胞的不同时期，蛋白质的组成都存在显著差异。尤其对于翻译后修饰蛋白，往往因其低丰度及复杂性而成为蛋白质组学研究的热点和难点。 

糖蛋白作为一类重要的翻译后修饰蛋白，在细胞粘附、信号转导、免疫及肿瘤发生等生物学过程中发挥着重要的作用。近年来，尽管质谱技术已成为研究糖蛋白糖基化位点信息及糖型结构归属的有效工具，但由于糖蛋白丰度低、糖肽占总肽段比例小，分析检测时往往被高丰度的非糖肽掩盖，因此在分析之前，需要对糖蛋白/糖肽进行选择性富集。 

目前最常用的糖蛋白富集方法包括凝集素亲和色谱，酰肼及硼酸功能化材料等。其中硼酸法是利用糖链上邻二羟基和材料表面硼酸基团间的可逆作用而实现糖蛋白的选择性分离。此方法步骤简便快捷，避免了糖链结构的破坏，且富集产物与质谱兼容。有研究成功的将3-氨基苯硼酸固载于大孔硅球、四氧化三铁颗粒、以及纳米金颗粒表面(Xu Y，Wu Z，Zhang L，Lu H，Yang P，Webley P.A，Zhao D.Anal.Chem.2009，81，503-508；Zhang L，Xu Y，Yao H，Xie L，Yao J，Lu H，Yang P.Chem.--Eur.J.2009，15，10158-10166；Tang J，Liu Y，Qi D，Yao G，Deng C，Zhang X.Proteomics.2009，9，5046-5055)，然而所采用的后修饰接枝策略效率较低并且步骤极其繁琐。有研究利用共聚合的方式制备了硼酸功能化整体柱(L Ren，Y Liu，M Dong，Z.Liu.J.Chromatogr.A.2009，1216，8421-8425；Z Lin，J Pang，HYang，Z Cai，L Zhang，G.Chen，Chem.Commun.2011，47，9675-9677；Y Liu，L Ren，Z Liu.Chem.Commun.2011，47，5067-5069)，虽硼酸键合效率提高且糖蛋白富集效果较好，但整体柱本身柱容量的限制使得此类材料不利于规模化蛋白样品的预处理。 

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种制备简便，具有糖蛋白富集效果且特异性好的单分散核壳结构聚合物纳米粒子。另一个目的是提供一种快捷的“一锅法”核壳结构制备策略。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

一种单分散核壳结构聚合物纳米粒子，其特征在于：它的粒径为400-700nm，粒度的多分散系数为0.03-0.05(“多分散系数”为0.03-0.05， 其中的多分散系数：指动态光散射(DLS)粒度测试仪测出来的多分散性指数，也可称之为：粒子粒度的多分散性指数) 

以4-乙烯基苯硼酸、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺作为单体，在水醇混合体系中通过沉淀聚合的方式首先制得聚合物母核；随后不经过任何离心、洗涤和转移等步骤，在原有聚合条件下继续向体系中添加4-乙烯基苯硼酸功能单体，从而“一锅法”制得表面富含硼酸功能基团的单分散核壳结构聚合物纳米粒子。 

所述单分散核壳结构聚合物纳米粒子制备的具体步骤如下， 

1)形成聚合物核：4-乙烯基苯硼酸、N，N′-亚甲基双丙烯酰胺单体与引发剂分散于水乙醇混合溶剂中，在60-80℃下聚合反应12-24小时制得聚合物核。 

2)原位包裹：在所得聚合物核溶液体系中继续加入含4-乙烯基苯硼酸功能单体和引发剂的乙醇溶液，60-80℃下反应4-10小时。 

3)离心分离得到核壳结构聚合物纳米粒子，乙醇洗涤数遍，真空干燥至恒重。 

步骤1)所述的水乙醇混合溶液中乙醇占总溶剂体积的10％-30％；4-乙烯基苯硼酸与N，N′-亚甲基双丙烯酰胺单体的摩尔比为1∶4-8，单体总摩尔数浓度为0.1-0.3mol/L；引发剂为偶氮二异丁腈，其加入量占单体总质量的1-3％。 

步骤2)所述加入的4-乙烯基苯硼酸的摩尔数浓度为0.1-0.3mol/L；引发剂为偶氮二异丁腈，其质量占后加入4-乙烯基苯硼酸功能单体质量的10-20％；加入终了后，乙醇占水和乙醇所构成的总溶剂体积的20％-40％。 

制得的单分散核壳结构聚合物纳米粒子用于糖蛋白的选择性富集。