[发明专利]一种柔性氧化锆纳米纤维磷酸化肽富集材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性氧化锆纳米纤维磷酸化肽富集材料的制备方法，步骤包括：1)将锆盐和一种非锆金属盐依次溶解在溶剂中，先搅拌10‑130min，随后加入螯合剂，再继续搅拌20‑60min，获得前驱体溶液；锆盐与非锆金属盐摩尔比为100：0.05‑30；锆盐与溶剂的比例为1g：20‑80mL；锆盐与螯合剂的摩尔比为1：0.1‑0.4；2)将上述前驱体溶液进行静电纺丝，获得前驱体纳米纤维膜；3)将上述前驱体纤维材料在空气高温下煅烧，得到柔性氧化锆纳米纤维膜。本发明的方法，步骤简单，制备的柔性氧化锆纳米纤维具有柔性较大的比表面积，可重复、高效的实现对磷酸化蛋白或磷酸化肽段的有效富集与纯化。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，涉及一种柔性氧化锆纳米纤维磷酸化肽富集材料的制备方法。

背景技术

蛋白质磷酸化是一种常见、重要的蛋白质修饰翻译手段，蛋白质磷酸化调节整个生命活动的过程，但磷酸化肽段在蛋白质酶解产物中表现出的低丰度和非磷酸化肽段的高丰度，明显降低了质谱对磷酸化肽段的响应强度，甚至无法实现对磷酸化肽段的检测，因此需要对磷酸化肽段进行富集和纯化。目前常用的磷酸化富集方法包括强阳离子交换法、固定金属离子交换法及凝集素亲和法等，这些方法存在操作复杂且效果不理想的问题。近年来，金属氧化物亲和色谱技术在磷酸化肽富集检测的应用推动了生物质谱技术对磷酸化肽段进行鉴定的进程。该技术是利用金属氧化物在酸性条件下，金属离子带正电表现为路易斯酸，可与磷酸化肽段的磷酸基阴离子结合；在碱性条件下则表现为路易斯碱，可与阳离子结合，通过洗脱达到富集磷酸化肽段的目的。

氧化锆作为目前常用的富集磷酸化肽段的金属氧化物，对磷酸化肽段富集与纯化的能力较强。中国专利CN101434641A公开了一种磷酸酯锆纳米磁珠及其制备和应用，然而该专利制备的纳米磁珠存在无法重复使用的问题。ACS Applied Materials Interfaces 7(2015)26414-26420报导了利用乙酰丙酮锆、聚乙烯吡咯烷酮、乙醇以及乙酸混合溶液通过静电纺丝技术和高温煅烧制备了氧化锆纳米纤维并应用于磷酸化肽富集，然而这种纳米纤维由于纤维直径分布过宽、均匀性较差且连续性差的缺陷导致纳米纤维膜易断裂。中国专利CN104178822B公开了柔性无机纤维材料及其制备方法和CN103451851B公开了一种柔韧高强氧化锆纳米纤维膜的制备方法，这些专利均获得了柔性氧化锆纳米纤维膜，但制备过程中需加入偶联剂和表面活性剂或者纳米颗粒，导致制备工艺复杂。RSC Advances 6(2014)2756-2763报导了通过静电纺丝制备柔性氧化锆纳米纤维膜、Dalton Transactions45(2016)6660-6666报导了通过静电纺丝技术和掺杂技术制备柔性氧化锆纳米纤维膜，但这些方法在制备过程中均需加入聚合物，制备工艺复杂，且制得的纤维强度较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性氧化锆纳米纤维磷酸化肽富集材料的制备方法，解决了现有技术在制备过程中均需加入聚合物，制备工艺复杂，且制得的纤维强度较差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种柔性氧化锆纳米纤维磷酸化肽富集材料的制备方法，按照以下步骤实施：

步骤1：将锆盐和一种非锆金属盐依次溶解在溶剂中，先搅拌10-130min，随后加入螯合剂，再继续搅拌20-60min，获得前驱体溶液；

锆盐与非锆金属盐摩尔比为100：0.05-30；锆盐与溶剂的比例为1g：20-80mL；锆盐与螯合剂的摩尔比为1：0.1-0.4；

步骤2：将上述前驱体溶液进行静电纺丝，获得前驱体纳米纤维膜；

静电纺丝工艺参数是，在15-27℃及相对湿度30-80％的条件下，前驱体溶液以0.5-15mL/h的流速输入到静电纺丝设备的喷丝头上，同时将喷丝头连接5-60kV的高压电，接收装置与喷丝头之间的距离为10-35cm；

步骤3：将上述前驱体纤维材料在空气高温下煅烧，得到柔性氧化锆纳米纤维膜；