[发明专利]一种用于富集糖基化肽段的亲水磁性纳米材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及糖基化肽段的分离纯化，具体涉及一种用于富集糖基化肽段的亲水磁性纳米材料的制备方法。

背景技术

蛋白质翻译后修饰位点的鉴定是目前蛋白质组学研究中重要挑战之一，糖基化修饰是蛋白质翻译后最重要的修饰之一。糖基化蛋白质参与了细胞信号传导、细胞粘附、分子清除、受体激活等许多重要的生命活动过程。糖基化的异常与众多疾病的发生发展密切相关，目前发现的疾病标志物很多是糖基化蛋白质，糖基化蛋白质研究对于生物医药和疾病的诊断、治疗有着很重要的意义。最近，质谱技术在蛋白糖基化的定性中，已经发展成为重要的工具之一。在糖基化蛋白酶解产物的糖基化肽段质谱分析中，由于酶解产物中存在大量的非糖基化肽段，这些肽段在离子化过程中产生的离子信号会淹没糖基化肽段的离子信号，另一方面糖基化肽段在质谱检测中的离子化效率相对较低，这些因素导致了糖基化肽段在质谱中很难被检测到。从糖基化蛋白的酶解混合物中分离和富集糖基化肽段是目前进行糖基化研究的比较理想的方法，也是成功实现质谱分析最关键的一步。

由于糖基化肽段的糖链上含有大量的羟基，使得糖基化肽段具有较强的亲水性，相对而言，非糖基化肽段的疏水性较强，因此可以采用亲水作用色谱法（HILIC）实现糖基化肽段的分离富集。亲水作用色谱法能富集各种类型的糖基化肽段，操作简单方便，并且不破坏糖链结构（Yeh, C. H. 等，Magnetic bead-based hydrophilic interaction liquid chromatography for glycopeptide enrichments，Journal of Chromatography A，1224（2012），P70-78）。四氧化三铁磁性纳米材料是一类非常重要的无机功能材料，具有易于修饰的表面、优良的磁响应能力和巨大的比表面积。将磁性纳米材料与亲水作用色谱法结合得到的亲水磁性纳米材料因兼具两者的优点而受到青睐。目前，常用的亲水磁性纳米材料的合成需要经过合成Fe₃O₄纳米粒子后包覆SiO₂，然后在SiO₂表面进行官能团化后嫁接亲水性分子等多步反应，操作较为繁琐耗时（Xiong Z. C.等，Synthesis of branched PEG brushes hybrid hydrophilic magnetic nanoparticles for the selective enrichment of N-linked glycopeptides，Chemical Communications，48（2012），P8138-8140）。本发明提供了一种更为简单的制备这类材料的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于糖基化肽段富集的亲水磁性纳米材料的制备方法。该方法采用“一锅法”合成了亲水磁性纳米材料，该材料具有很好的亲水性，另外良好的磁响应能力可以实现快速分离。和现有技术相比，本发明在保证材料良好的亲水性和富集效果的同时，制备方法具有省时、低成本和操作简便等优点，可大量制备，特别适用于大规模的糖基化蛋白质组学研究。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种用于糖基化肽段富集材料的制备方法，采用“一锅法”合成了亲水磁性纳米材料，包括以下步骤：

1）将1～5 g FeCl₃ · 6H₂O加入25～100 mL乙二醇中，超声溶解10～30min，形成黄色透明溶液；

2）加入1～10 g NH₄Ac和0.5～4 g壳聚糖或纤维素或琼脂糖，在氮气保护下130～180^oC加热搅拌1～4 h；

3）转入100 mL反应釜中150～250^oC水热反应14～24 h；

4）反应完毕后，对冷却的黑色溶液进行磁分离，将产物用高纯水和无水乙醇分别进行洗涤，50-80^oC真空干燥。

附图说明

图1是合成的亲水磁性纳米材料的表征。(a) 磁性亲水纳米材料的透射电镜图；(b) 磁性亲水纳米材料的磁滞回线。

图2 是标准人血清IgG酶解物富集前后的MALDI-TOF MS质谱图。(a) 人血清IgG酶解物富集前的MALDI-TOF MS质谱图；(b) 人血清IgG酶解物富集后的MALDI-TOF MS质谱图，*代表糖肽。