[发明专利]一种亲水性纳米核壳材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于色谱固定相材料技术领域，特别涉及一种亲水性纳米核壳材料及其制备方法和应用。本发明提供了一种亲水性纳米核壳材料的制备方法，首先采用四丙氧基硅烷、甲醛和间苯二酚生成实心的硅胶微球，再经过煅烧得到纳米级的核壳硅胶微球，酸化后进行乙烯基修饰，得到乙烯基功能化核壳硅胶材料，最后采用光引发巯基‑烯点击反应将谷胱甘肽键合到乙烯基功能化核壳硅胶材料的微球表面，得到亲水性纳米核壳材料。本发明提供的制备方法操作简单、易于掌握，可大规模扩大生产；所得到的亲水性纳米核壳材料具有优良的糖肽富集性能。

技术领域

本发明属于色谱固定相材料技术领域，特别涉及一种亲水性纳米核壳材料及其制备方法和应用。

背景技术

蛋白质糖基化是一种非常重要的蛋白质翻译后修饰，其形成的糖蛋白参与许多重要的生命进程，如免疫应答、信息传递、细胞迁移等。目前，蛋白质的糖基化分析通常是通过高效液相色谱(high-performance liquid chromatography，HPLC)与质谱(Massspectrometry，MS)联用技术来实现。但由于复杂样品中糖肽丰度很低，在质谱分析中非糖肽信号对糖肽信号有明显的抑制作用，因此在进行质谱分析之前需要对样品中的糖肽进行有效的富集。目前常用的糖肽富集方法，主要包括肼化学反应法、硼酸化学反应法、凝集素亲和法和亲水作用色谱等，其中亲水作用色谱(Hydrophilic interaction liquidchromatography，HILIC)由于对糖肽可以进行无差别式富集，糖基化鉴定覆盖率高，而且易于与HPLC-MS联用等优点，受到了越来越多的关注。但目前亲水相互作用色谱法依然存在对糖肽选择性低的缺点，非糖肽不能被有效去除，影响了糖肽的质谱响应。因此，寻找和制备新型糖肽富集材料依然是研究人员的重点(文献Chen Z.,Huang J.,Li L.TrendsAnal.Chem.2019,118,880-892)。

核壳硅胶微球，也称为薄壳硅胶微球，顾名思义是由实心“核”与多孔“壳”两部分组装而成。内部的实心核，除了增加传质速率，还能在一定程度上增加基质的机械稳定性；外部的壳层结构可以提供一定的孔隙率，使核壳具备一定的载样能力。该种结构能够缩短溶质分子在多孔壳层内部的传质路径来加快固-液两相之间的传质速率，从而实现快速高效的色谱分离。这种材料作为色谱填料的另一个优势是背压较低，与高压液相色谱仪具有更好的兼容性，是传统全多孔硅胶微球的理想替代者，因此受到了科研工作者的青睐。目前已经发展出了多种策略来制备核壳硅胶微球，如多层自组装法(Dong H,BrennanJ.D.Chem.Commun.,2011,47,1207-1209)、模板法(Kang Y,Shan W,Wu J,etc.Chem.mater.,2006,18,1861-1866)等，但是这些制备方法过程繁琐，需要多个制备步骤，制备周期较长。

因此，寻求一种制备过程简单且糖肽富集性能优良的核壳硅胶材料，以满足糖肽富集材料的需求，具有重要的科研意义和极大的产业价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种亲水性纳米核壳材料及其制备方法。本发明提供的制备方法过程简单、易于掌握，所制备得到的亲水性纳米核壳材料具有糖肽富集性能优良的特点；本发明还提供了一种亲水性纳米核壳材料的应用。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种亲水性纳米核壳材料的制备方法，包括以下步骤：

将四丙氧基硅烷、氨水、无水乙醇和水混合，进行水解缩聚反应，得到硅核；

将所述硅核、间二苯酚和甲醛混合，进行催化反应后煅烧，得到核壳硅胶微球；

将所述核壳硅胶微球酸化，得到活化核壳硅胶微球；

将所述活化核壳硅胶微球与甲苯混合后，向所得体系中滴入二甲基乙烯基氯硅烷和三乙胺，依次进行接枝反应和干燥，得到乙烯基功能化核壳硅胶材料；