[发明专利]一种蛋白质吸附材料及其制备及应用

权利要求书

1.一种蛋白质吸附材料在处理细胞、组织、 血浆、尿液中的一种或二种以上样品中的蛋白质中的应用，其特征在于，以氧化石墨烯为载体，通过氢键 与静电相互作用在氧化石墨烯载体表面上引入过量的含有氨基的聚乙烯亚胺 （PEI），然后通过氨基与氯金酸发生氧化还原反应，得到纳米金颗粒， 实现纳米金在材料表面的修饰，然后通过非共价键合方式，使材料包覆于聚合物微球表面，制备成一种含有较多纳米金颗粒固定的蛋白质吸附材料PM@GO/PEI/Au；PM@GO/PEI/Au在进行样品处理时，先将蛋白样品变性还原，使蛋白质中的巯基充分暴露，后放置室温，加入PM@GO/PEI/Au 材料，材料的质量为处 理蛋白量的 5-100倍，在15-40℃下反应 0.5-4 h，此过程在 1000-1500 rpm 下充分振荡，保证材料与样品的充分结合，然后在 5000-16000 g 下离 心，去掉上清后，先用去离子水或 30-100%的甲醇溶液洗 2-5 次，再用浓度为 25-75 mM 的 pH 为 7.5-8.5 的磷酸盐缓冲溶液或者 25-75mM 的pH 为7.5-8.5的碳酸氢铵溶液洗 2-5次，使上清液澄清无色；得到的吸附蛋白样 品的固相球溶在 25-75 mM 的 pH 为7.5-8.5 的碳酸氢铵溶液中，按照酶与蛋白质质量比1:25-1:100 的比例加入胰蛋白酶，在 30-40℃下充分反应， 即可 将蛋白从材料表面酶切下来进入溶液，后通过离心的方式获取上清液， 进行 冻干复溶后直接进入质谱分析。

2.按照权利要求 1所述的应用，其特征在于，所述的蛋白质吸附材料的制备包含以下步骤： 1）以氧化石墨烯(GO)为材料基质，按照质量比 1:5-1:20 超声分散于去离子 水中，得到氧化石墨烯溶液；称取聚乙烯亚胺(PEI)，用水超声得到聚乙烯亚胺 溶液，然后将两者混合，在 10-40℃，800-1500 rpm 下振荡反应 6-20 h，离心水洗 2-5 次，每次 6000-14000 rpm 离心 2-10 min 去除掉过量的 PEI，得到 在氧化石墨烯上键合聚乙烯亚胺的固体颗粒（GO/PEI）；其中氧化石墨烯量 为 0.1-0.5 mg，聚乙烯亚胺加入质量为氧化石墨烯质量的 200-400 倍； 2）氧化石墨烯上键合聚乙酰亚胺的固体颗粒与氯金酸（HAuCl4）混合后，在水溶液中 50-80℃下水浴反应 0.5-3 h 制备成氧化石墨烯上键合聚乙酰亚 胺连接金的固体颗粒（GO/PEI/Au）； 其中氧化石墨烯上键合聚乙酰亚胺（GO/PEI）的固体颗粒加入量为每 0.5-5mL水中 0.1-0.5 mg，氯金酸加入的质量为固体颗粒加入质量的 3-5倍，反应后，用去离子水离心洗涤 2-5 次，每次在 6000-14000 rpm 下离 心 2-10 min 去除掉未反应在材料上的游离的纳米金颗粒； 3) 在氧化石墨烯上键合聚乙酰亚胺连接金的固体颗粒（GO/PEI/Au）表面连接氨基聚合球，具体步骤如下： 按照氨基聚合球与去离子水质量比 1:1-10:1 将氨基聚合球超声分散均匀，将 GO/PEI/Au 分散于水溶液中，并加入到氨基聚合球溶液中，10℃-40℃下搅拌反应 4-8 h，后在 6000-14000 rpm 离心 2-10 min 的条件下水洗或无水 乙醇洗 2-5 次，即可得到PM@GO/PEI/Au 复合纳米材料； 其中，聚合球加入的量为 GO/PEI/Au 固体颗粒质量的 50-100倍。

3.按照权利要求 1所述的应用，其特征在于，制备的PM@GO/PEI/Au 在后续处理样品时浓度控制在 0.5-1.5 mg/mL，材料在进 行反应时应该充分振荡，避免沉积，以保证反应充分进行。

4.按照权利要求 1所述的应用，其特征在于，利用金与蛋白质巯基的相互作用实现蛋白质在材料表面的固定，后通过离心方式实现材料与溶剂的分离，反复 2 次以上洗涤材料实现材料表面的干扰物质及其 污染物质等的有效去除；此后，在材料表面对样品进行固相酶解，得到肽段进行冻干复溶后直接进入 LC-MS 分析，无需除盐操作，整个过程样品转 移较少，避免了操作过程中的损失，适合用于微量样品的处理。