[发明专利]用于选择性捕获和识别糖肽的磁性纳米纤维基两性离子亲水性材料

说明书

本发明提出了一种用于选择性捕获和识别糖肽的磁性纳米纤维基两性离子亲水性材料，用于糖肽富集和鉴定；利用一维羟基磷灰石纳米纤维(HN)作为载体来固定Fe₃O₄纳米颗粒和Au纳米颗粒，通过两性离子三肽L‑谷胱甘肽中的硫醇基团与Au和Fe₃O₄之间的亲和作用进行表面修饰，形成mHN/Au‑GSH纳米纤维。mHN/Au‑GSH纳米纤维对糖肽的检测灵敏度高(2fmol)，回收率高(89.65％)，结合能力强(100mg/g)，富集选择性高(1:100)。

技术领域

本发明涉及一种用于选择性捕获和识别糖肽的磁性纳米纤维基两性离子亲水性材料，属于生化分析技术领域。

背景技术

蛋白质/肽，糖类，核酸等作为必需和重要的生物成分，介导了大多数基本的生物过程，如细胞通讯、免疫反应和酶促反应。由于复杂的成分和严重的干扰，目标生物大分子的检测和表征是一项巨大的挑战，特别是对于低丰度的分析物。因此，样品制备是分析过程中不可或缺的一步。开发用于选择性分离和预浓缩目标生物大分子的亲和材料是减少杂质干扰和提高检测灵敏度的有效方法。迄今为止，已开发出多种材料，包括二氧化硅，介孔二氧化硅，磁性纳米颗粒，Au纳米颗粒，聚合物，氧化石墨烯，金属有机骨架和多孔有机骨架，用于生物大分子提取。但用于高选择性捕获和鉴定靶生物大分子的亲和材料的设计和合成仍然是一个重要的研究课题。

糖蛋白参与多种生物过程，也是一些疾病的生物标志物。对糖蛋白的综合鉴定，不仅可以了解其生理过程，而且有利于生物标志物的发现。目前流行的基于质谱的糖肽组学分析方法包括蛋白质酶解、糖肽富集和质谱鉴定。基于糖肽和非糖肽之间的结构差异，已经引入了包括凝集素、肼珠、硼酸和亲水性吸附剂等几种亲和材料来识别和分离来自生物体中丰富的糖肽与非糖肽。相比之下，亲水相互作用分离方法具有富集效率高、聚糖特异性广、聚糖成分不可逆变化等优点。

许多亲水材料已被提出用于糖肽的富集和鉴定。值得注意的是，各种亲水材料已经与磁性纳米粒子结合在一起，以实现磁响应能力，使分离过程简单，高效。

然而，这些亲水性材料的合成通常需要复杂的合成程序、多步骤的功能化以及较长的孵育时间。这种繁琐的过程大大增大的分析方法的成本，极大地限制了它们在实际样品中的应用。因此，需要挖掘更多具有丰富结构特征的亲水性材料，以实现糖肽的简单高效富集。

发明内容

本发明针对上述问题，从而提出了一种用于选择性捕获和识别糖肽的磁性纳米纤维基两性离子亲水性材料，具有良好的亲水性、丰富的两性离子谷胱甘肽分子、强磁响应性的特点，在糖肽富集方面具有更好的特异性和效率。

具体的技术方案如下：

用于选择性捕获和识别糖肽的磁性纳米纤维基两性离子亲水性材料，利用羟基磷灰石纳米纤维作为载体来固定Fe₃O₄纳米颗粒和Au纳米颗粒，通过两性离子三肽L-谷胱甘肽中的硫醇基团与Au和Fe₃O₄之间的亲和作用进行表面修饰，形成mHN/Au-GSH纳米纤维。

进一步的，mHN/Au-GSH纳米纤维的制备方法如下：

S1：将2.0g羟基磷灰石纳米纤维和0.75g乙酰丙酮铁分散在400mL三甘醇中得到混合物；

S2：将混合物转移到1L高压釜中，并在220℃下反应12小时，用水和乙醇清洗后，得到固定Fe₃O₄纳米颗粒的纳米纤维产物mHN；

S3：将0.5g制备的mHN和25mL四氯金酸酸三水合物加入1L去离子水中得到悬浮液；

S4：将悬浮液在25℃下搅拌12小时，加入50mg硼氢化钠，并搅拌30分钟，得到同时固定Fe₃O₄纳米颗粒和Au纳米颗粒的纳米纤维产物mHN/Au；