[发明专利]一种表面固定双金属离子的磁性纳米材料的制备及应用

说明书

本发明述分析化学技术领域，涉及一种表面固定双金属离子的磁性纳米材料的制备及应用。本发明将两种金属离子同时固定在聚多巴胺包裹的磁性纳米结构材料表面，并以此为固相萃取材料，从蛋白酶解液中富集磷酸化肽，利用双金属离子对单磷酸化肽和多磷酸化肽富集的互补偏向性，实现对磷酸化肽的全面检测。本发明方法操作简单便捷，可以快速、高效地实现单磷酸化肽及多磷酸化肽的富集及质谱分析。

技术领域

本发明属分析化学技术领域，涉及磷酸化肽的富集与纯化，具体涉及一种固定双金属离子的磁性纳米材料及其用于磷酸化肽富集的方法。

背景技术

现有技术公开了有关富集方法被开发用于有效分离和纯化磷酸化肽，其中IMAC被认为是最强大和广泛使用的预处理策略之一。IMAC利用金属离子和磷酸基之间的亲和力，其中具有多个配位轨道的过渡金属离子用作最广泛使用的亲和探针。到目前为止，各种过渡金属离子，包括Ti⁴⁺，Fe³⁺，Ga³⁺，Cu²⁺，Zr⁴⁺等通过适当的螯合剂磷酸肽富集接枝到不同的载体材料上[Anal.Chem.78(2006)1574-1580.15-20；Anal.Chem.81(2009)94-104；J.Proteome Res.5(2006)3114-3124；Anal.Chim.Acta.636(2009)34-41；AcsAppl.Mater.Interfaces.5(2013)13104-13112]，然而，大多数报道的IMAC材料都被单一金属离子功能化，通常不能满足全面磷酸化肽分析的需求。

据报道，金属离子的Lewis酸度不同，金属离子固定的亲和探针对单/多磷酸肽表现出不同的富集偏好。在本申请的发明人之前的工作中，发现与Ti⁴⁺相比，Nb⁵⁺对多磷酸肽具有更好的富集效率[Anal.Chim.Acta.880(2015)67-76]。

基于现有技术的研究基础，本申请拟提供一种固定双金属离子的磁性纳米材料及其用于磷酸化肽富集的方法。本申请中利用单/多磷酸肽富集倾向的互补性，合成二元金属离子IMAC材料，用于磷酸化肽的全面富集。

发明内容

本发明的目的在于基于现有技术的研究基础，提供一种固定双金属离子的磁性纳米材料及其用于磷酸化肽富集的方法，所述的材料可利用双金属离子的单/多磷酸肽富集倾向的互补性，实现对磷酸化肽的全面检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：利用单/多磷酸肽富集倾向的互补性，合成二元金属离子IMAC材料，用于磷酸化肽的全面富集，其中包括：

1，合成固定双金属离子磁性纳米材料：

通过水热法合成四氧化三铁磁性材料，利用多巴胺碱性条件下的聚合反应，在磁球表面包裹一层聚多巴胺，在机械搅拌的作用下，金属离子均匀地固定在聚多巴胺层表面，得到固定双金属离子的聚多巴胺包裹的磁性纳米材料；

本发明的实施例中，制备了四氧化三铁磁性纳米材料(Fe₃O₄)：

将FeCl₃·6H₂O溶解在乙二醇中，然后加入乙酸钠，将混合物在室温下保持搅拌以形成均匀溶液，然后转移到特氟隆内衬的不锈钢高压釜中，将高压釜保持在200℃下16小时，冷却至室温后，用去离子水将生成的磁性颗粒冲洗数次，然后真空干燥；

包裹聚多巴胺包裹的磁性纳米材料(Fe₃O₄@PDA)：将所获得的磁性颗粒分散在Tris缓冲液中，加入乙醇，随后，在连续搅拌下，向所得悬浮液中加入含有多巴胺盐酸盐的水溶液，并将混合物在室温下保持搅拌，所得产物用去离子水清洗几次，真空干燥；