[发明专利]一种基于石墨烯-纳米金复合界面超高负载核酸适配体的亲和整体柱及其制备方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯-纳米金复合界面超高负载核酸适配体的亲和整体柱，其特征在于：所述亲和整体柱是一种以含烯基硅氧烷试剂表面功能化的氧化石墨烯作为催化剂及修饰材料，与巯基硅氧烷试剂和辅助硅氧烷试剂“一锅法”聚合以及柱后修饰纳米金构建形成石墨烯-纳米金复合层，基于纳米金的桥联作用，石墨烯-纳米金复合层与巯基核酸适配体键合作用形成超高密度修饰核酸适配体亲和作用界面的有机-无机杂化硅胶核酸适配体亲和整体柱；所述亲和整体柱中氧化石墨烯与巯基硅氧烷试剂的巯基硅氧烷单体通过巯-烯点击反应固定化；所述石墨烯通过物理吸附纳米金，形成石墨烯-纳米金复合层；所述石墨烯-纳米金复合层可以提供大量的结合位点，巯基核酸适配体不仅可以与石墨烯-纳米金复合层中纳米金结合，还可与石墨烯表面的烯烃不饱和键结合，形成超高密度修饰核酸适配体亲和作用界面。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯-纳米金复合界面超高负载核酸适配体的亲和整体柱，其特征在于：其中含烯基硅氧烷表面功能化的氧化石墨烯与巯基硅氧烷试剂和辅助硅氧烷试剂“一锅法”聚合反应中，无需再加入酸性催化剂。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯-纳米金复合界面超高负载核酸适配体的亲和整体柱，其特征在于：所述含烯基硅氧烷试剂为甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷；所述辅助硅氧烷试剂为硅烷化试剂和引发剂，其中硅烷化试剂为四甲氧基硅烷和3-巯丙基三甲氧基硅烷，所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述巯基硅氧烷试剂为巯丙基三甲氧基硅烷。

4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯-纳米金复合界面超高负载核酸适配体的亲和整体柱，其特征在于：所述核酸适配体为抗赭曲霉毒素A，碱基序列为5'-SH-C6-GAT CGGGTG TGG GTG GCG TAA AGG GAG CAT CGG ACA-3'。

5.一种制备如权利要求1-4任意一项所述的一种基于石墨烯-纳米金复合界面超高负载核酸适配体的亲和整体柱的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷改性氧化石墨烯溶液的制备：

称取15 mg GO固体粉末，加入15 mL去超纯水，超声3 h使其在水中分散均匀形成1 mg/mL 的GO水溶液，于室温25 ℃条件下加入30 uL甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷（γ-MAPS）搅拌24 h；在10000 r/min的转速下离心10 min除去未反应物质，用二次水洗涤沉淀3次，重新分散于超纯水中，得到甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷改性氧化石墨烯溶液；

（2）poly(TMOS-co-MPTMS-co-GO)硅胶杂化整体柱的制备：

称取制孔剂尿素和聚乙二醇，称取一定量的甲基丙烯酰氧丙基三(三甲基硅氧烷基)硅烷改性氧化石墨烯溶液于圆底烧瓶中，搅拌至完全溶解，至于0 ℃冰浴600 r/min持续搅拌；按比例称取四甲氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷及偶氮二异丁腈于离心管中，斡旋震荡至完全溶解，将混合逐滴加入圆底烧瓶，在0 ℃冰浴45 min，超声脱气；将混合物注入经预处理的石英毛细管中，两端密封后置于47 ℃水浴锅中恒温反应24 h；将制备好的整体柱取出，120 ℃加热3h，用高压溶剂泵除去未反应的残留物，得到表面石墨烯改性的多孔硅胶杂化整体柱；

（3）纳米金修饰的石墨烯功能化硅胶杂化整体柱的制备：

向制备好的2 cm石墨烯改性的硅胶柱中用二次水冲洗干净，将粒径为15 nm纳米金粒子通入处理好整体柱中直到柱体变为深红棕色且末端流出的液体呈粉红色，制得纳米金-石墨烯改性的硅胶柱；

（4）核酸适配体键合硅胶杂化亲和整体柱的制备：

将巯基修饰的核酸适配体用10000 r/min离心5 min，加入适量 pH 8.0的缓冲液A振荡溶解，配成溶度为250 μmol/L核酸适配体溶液，放置于90 ℃加热3 min，冷却至室温后，取20 μL的250 μmol/L已活化的巯基核酸适配体中加入30 μL 5 mmol/L的三(2-羧乙基)膦（TCEP），室温下摇床孵育1 h；将孵化好的核酸适配体溶液在室温下注入步骤（3）所得纳米金-石墨烯改性硅胶多孔整体柱中，用二次水清洗1 h，制得表面键合有核酸适配体的硅胶杂化亲和整体柱，通入pH 8.0的缓冲液B后，于4 ℃下保存备用。