[发明专利]一种蛋白质吸附材料及其制备及应用

说明书

本发明涉及一种新的蛋白质吸附材料的合成及应用，以氧化石墨烯为载体，通过氢键与静电相互作用，在其表面修饰聚乙烯亚胺，聚乙烯亚胺作为还原剂和稳定剂，通过在高温下与氯金酸的氧化还原反应实现纳米金颗粒在氧化石墨烯表面的固定。最后，加入聚合物微球，通过在室温下搅拌，便可利用非共价键合方式实现氧化石墨烯纳米金复合材料在聚合物微球表面上的修饰，最终实现蛋白质吸附材料的制备。该材料可利用纳米金与蛋白质的物理吸附，非共价吸附，化学共价结合作用，实现蛋白质的选择性吸附。具有材料合成简单，处理过程中操作容易，蛋白质回收率高，适用范围广，抗干扰能力强等优点。

技术领域

本发明涉及一种蛋白质吸附材料，并可用于发展固相烷基化样品预处理技术，固相酶解技术，可应用于大规模组织切片样品，微量组织或细胞样本的蛋白质等的高通量分析。

背景技术

在对蛋白质样品进行质谱分析时，通常会涉及十分重要的蛋白质的前处理过程。常规的分析流程包括蛋白质的变性，还原，烷基化，酶解，除盐，质谱采集，数据分析。样品处理流程较多，步骤繁琐，传统处理时间较长，很难避免浪费。目前所研究的样品蛋白趋于微量且为了得到某些规律研究对象的样品数量较多，因此，亟待发展高通量，高覆盖度，高回收率的样品前处理方法。

对于传统的样品处理，为了得到更多的膜蛋白等更多有用的信息，通常在处理过程中引入表面活性剂等对后续酶解和质谱分析有较大影响的物质。因此，要对这些物质进行完全的去除。目前，较常用的去除表面活性剂的方法是基于滤膜辅助的样品制备(FASP)方法，它的原理是利用一定截留分子量的滤膜，通过离心的方式实现溶剂的有效替换。能够实现表面活性剂等物质的很好的去除。但是，滤膜对样品有较多的吸附，造成样品的回收率较低，因此不适合微量样品的处理。同时，样品处理的时间较长。此外，也发展了节省时间的基于Stage-tips的样品处理方法，将填料填充在tip头中，实现蛋白质的集成化处理，但是由于整个体系不耐受表面活性剂等物质，因此在处理样品时有一定的局限性。因此，发展一种节省时间，回收率高，抗干扰能力强的样品处理方法是十分必要的。因此，考虑合成材料实现对蛋白质的吸附，并进行固相酶解，实现蛋白质高的回收率，提升体系的抗干扰能力。

金粒子可通过物理吸附，化学共价，非共价吸附等与蛋白质发生较强的相互作用。因此在设计材料时，可充分利用金与蛋白质间强的相互作用实现蛋白质在材料表面的固定，通过离心洗涤溶剂方式便可实现干扰物质的去除，在材料表面实现蛋白质的酶解，得到肽段无需除盐便可进入质谱分析，样品损失较少，且体系的抗干扰能力强，利于微量样品的处理。

参考文献

[1].Nils A Kulak,et al.Nature Methods.2014,11,319–324.

[2].Jacek,et al.Nature Methods.2009,10,359-363.

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种可用于微量蛋白质处理的蛋白质吸附材料。该材料不仅可以实现蛋白质的高效快速吸附，而且还能实现与其它小分子的快速分离，增强体系的抗干扰能力，降低蛋白质样品的复杂程度。为了实现该目的，本发明的技术方案是：

1)氧化石墨烯，聚乙烯亚胺混合后，在室温下800-1500rpm振荡反应6-20h过夜，得到在氧化石墨烯上键合聚乙酰亚胺的固体颗粒(GO/PEI)；

其中氧化石墨烯量为0.1-0.5mg，加入质量比1:5-1:20的去离子水超声混匀，聚乙烯亚胺加入量为氧化石墨烯量的200-400倍(质量比)，在10-40℃进行反应，反应结束后，在6000-14000rpm下离心2-10min，离心后用水洗2-5次，直到上清液变为中性；

2)氧化石墨烯上键合聚乙酰亚胺的固体颗粒，氯金酸溶液混合后，振荡混匀，在50-80℃下水浴反应0.5-3h制备成石墨烯上键合聚乙酰亚胺连接金的固体颗粒(GO/PEI/Au)；