[发明专利]一种亲水磁性介孔微球及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于有机-无机复合材料和分析技术领域，具体涉及一种亲水磁性介孔微球及其制备方法与应用。

背景技术

翻译后蛋白质的修饰是蛋白质组学研究的热点课题。糖基化修饰是一种最为常见的蛋白质翻译后修饰，它在生物发育、细胞分裂、炎症反应和重要的疾病中都扮演着关键角色。由于其丰度相对较低（2-4%），且每一个糖基化位点上都可能存在多种结构的糖链，从而使得研究存在较大困难。因此富集糖基化肽段就成为糖基化研究中至关重要的步骤。

目前已有的糖基化肽段富集方法主要有以下几种：凝集素亲和色谱法、亲水色谱法、肼腙反应法和硼酸富集法。其中，基于亲水相互作用的材料由于具有极好的重现性、高选择性等优点，呈现出良好的应用潜力，得到了广泛的关注（Xiong, Z.; Zhao, L.; Wang, F.; Zhu, J.; Qin, H.; Wu, R.; Zhang, W.; Zou, H. Chem. Commun. 2012, 48, 8138–8140; Yeh, C.-H.; Chen, S.-H.; Li, D.T.; Lin, H.P.; Huang, H. J.; Chang, C.I.; Shih, W.L.; Chern, C.L.; Shi, F.K.; Hsu, J.L. J. Chromatogr. A 2012, 1224, 70–78; Qu, Y.; Xia, S.; Yuan, H.; Wu, Q.; Li, M.; Zou, L.; Zhang, L.; Liang, Z.; Zhang, Y. Anal. Chem. 2011, 83, 7457–7463; ）

磁性介孔复合材料由于其良好的磁响应性、大的表面积、均一的介孔孔道以及特殊的排阻效应，可作为一种简便有效的分离方法应用于糖基化肽段富集研究中。目前亲水性的磁性介孔复合材料作为糖基化肽段的吸附剂尚未有报道。因此发明一种亲水磁性介孔微球及制备方法成为迫切的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种亲水磁性介孔微球及其制备方法与应用。本发明制得的亲水磁性介孔微球具有磁场感应性好、特异性强等优点，在蛋白质组学等领域有良好的使用价值和应用前景。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

在磁性无机微粒表面以表面活性剂辅助的溶胶-凝胶法包覆卤原子修饰的介孔二氧化硅，在去除表面活性剂后采用叠氮化钠修饰，最后利用点击化学将炔基化糖类固定在磁性介孔微球表面获得亲水磁性介孔微球。制备方法包括以下步骤：

（1）将磁性无机微粒分散在有机表面活性剂和催化剂的混合溶液中，然后向该溶液中添加硅烷前驱体的醇溶液，利用溶胶-凝胶反应在磁性无机微粒表面包覆上一层具有有序介观结构的功能化二氧化硅/表面活性剂复合材料，最后通过溶剂萃取除去有机表面活性剂，即得到表面功能化的磁性介孔复合微球；所合成的磁性介孔复合微球的大小为10 nm ~ 1μm，具体通过调节磁性无机微粒的大小、包覆的功能化介孔二氧化硅的厚度来实现；

（2）通过溶剂萃取，在回流条件下得到表面带有氯丙基或溴丙基的磁性介孔微球；

（3）将步骤（2）的磁性介孔微球分散在叠氮化钠的饱和溶液中，在加热条件下反应，得到叠氮化磁性介孔微球；

（4）炔基化糖类的制备：在四氢呋喃中加入醛糖、溴丙炔和金属盐类，在10~15℃冰浴和搅拌下分批加入锌粉，在室温下继续搅拌反应1~24h，向溶液中加入碳酸钠溶液，至溶液中的金属盐类完全沉淀，过滤后得到炔基化糖溶液；

（5）将叠氮化磁性介孔微球分散在水中，加入炔基化糖溶液与催化剂，利用点击化学反应，在室温下反应得到亲水磁性介孔微球。

步骤（1）中所述的磁性无机微粒可为纳米级也可为微米级，可参照文献（Deng, H.; Li, X.; Peng, Q.; Wang, X. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 2782–2785）合成，亦可使用商品化磁性微球；

所述的有机表面活性剂为非离子型表面活性剂或离子型表面活性剂；非离子型表面活性剂为含聚醚的小分子C_nH_2n+1EO_m，n=5-12、m=10-20中的一种或几种；离子型表面活性剂为烷基季铵盐类表面活性剂C_nTAB或C_nTAC，n=12-18中的一种或几种；