[发明专利]一种核酸适配体修饰磁性金属有机骨架介质的制备及应用

说明书

技术领域

本发明属于材料科学与现代分离分析领域，涉及到新型磁性MIL-101的制备及修饰核酸适配体。该磁性固相萃取介质对特定的赭曲霉素A具有高特异性识别性能，适用于生物、环境和食品等复杂样品的选择性分离富集。

背景技术

对于复杂生物样品中痕量、超痕量组分分析而言，因其基体复杂、分析对象含量低，使样品前处理变得极其不易。简单、快速、高效、绿色、高选择性的样品前处理技术是分析复杂样品如血浆、尿液、环境样品和食品中痕量或超痕量待测组分的重要步骤。因样品前处理技术受到越来越多的关注与重视，如固相萃取、固相微萃取、液相微萃取、基质固相分散萃取、微波辅助萃取、加速溶剂萃取等技术。其中固相萃取和固相微萃取是研究最为广泛的两种技术，两种技术的核心是介质材料的制备，近年来，为了解决复杂体系分离分析的问题，国内外众多研究组对固相萃取的新型分离介质研发、新方法的探索、分离分析联用方面进行了深入研究，其中，磁性固相萃取(Magneticsolid-phaseextraction,MSPE)的前处理研究取得了长足的发展，MSPE借助外磁场作用实现分离，避免了高速离心，简化了操作，同时具有高通量和高富集能力等优点。基于固相吸附萃取原理，核心在于所用的固相涂层材料及涂渍技术，但目前商品化分离介质种类有限，其中大多数都存在萃取容量小、选择性较低，萃取时易受样品中基体或杂质干扰等影响。

金属-有机骨架(Metal-organicframeworks,MOFs)材料是一种通过金属离子和多齿有机配体间的组装作用而构成的结晶多孔材料。MOFs材料的骨架结构、孔径分布和比表面积等结构参数可以方便地通过选择合适的金属和有机配体并控制它们间的连接方式来进行调节，使其具有良好的可修饰性，可通过各种功能基团来实现专一性、复杂性、可控性的应用。MOFs材料因其多孔、孔径可调、比表面积大、易于修饰以及具有不饱和配位的金属离子中心而在在样品前处理领域中的表现更加令学者们期待，值得深入研究，但是该材料存在耐溶剂性能差问题，而MIL-101具有良好的耐溶剂性能，在前处理中具有良好的应用前景，但其吸附性能主要靠介质间的非特异性吸附，选择性较差，急需对其进行修饰，以满足复杂样品高选择性前处理和高灵敏、快速检测的要求。

适配体(Aptamer)是通过指数富集的配体系统进化技术(SELEX)经体外筛选得到的，是一类能与靶目标专一性特异性结合的单链DNA或RNA。具有以下优点，适配体靶分子范围广，亲和力高，特异性强，筛选制备方便且纯度高、批次间重现性好，性质稳定，容易修饰功能团，适配体在化学修饰后作为配基可固定在各种材料表面，如金属有机骨架材料、硅胶、玻璃等，应用于各类分离技术，包括液相色谱、亲和色谱、毛细管电色谱、生物传感器等，因核酸适配体在分析化学等领域得到了广泛应用，已成为国内外研究者关注的焦点。结合MIL-101的表面积大、易修饰以及适配体高选择性的特点，发展核酸适配体修饰的MIL-101在复杂样品前处理中具有重要意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明针对样品前处理技术重要性及其分析过程中关键地位的认识，结合目前国内外MSPE方法及核酸适配体和金属有机骨架材料研究存在的问题及发展趋势，将磁性Fe₃O₄氨基功能化与硝酸铬、对苯二甲酸和氢氟酸高温下化学反应，再采用高亲和作用固载核酸适配体，获得具有简单、高选择、高效的适配体修饰的磁性MIL-101。

本发明的内容包括一种新型分离介质核酸适配体修饰的磁性MIL-101的制备方法，按以下步骤进行：

(1)将Fe²⁺和Fe³⁺混合，加入氨水生成磁性Fe₃O₄，然后采用Fe₃O₄与正硅酸乙酯在加入氨水引发制备Fe₃O₄@SiO₂，再采用Fe₃O₄@SiO₂与APTES、无水乙醇反应生成NH₂-Fe₃O₄。

(2)将硝酸铬于超纯水中充分溶解，依次加入对苯二甲酸和氢氟酸，混合均匀，得到合成MIL-101的反应溶液。