[发明专利]一种用于富集糖肽的磁性双亲水性金属有机骨架材料的制备方法

说明书

一种用于富集糖肽的磁性双亲水性金属有机骨架材料的制备方法，属于蛋白质及多肽富集领域。本发明步骤：首先合成羟基化的Fe₃O₄@SiO₂磁性纳米粒子；然后通过Zr⁴⁺与羟基之间的络合作用将UiO‑66‑NH₂生长在Fe₃O₄@SiO₂纳米粒子表面；最后通过植酸替换UiO‑66‑NH₂中部分配体的方式对其进行后合成修饰，得到磁性双亲水性金属有机骨架材料。基于植酸的超高的亲水性以及MOFs中剩余配体的亲水性，材料表现出双亲水性可用于糖肽的富集。本发明的磁性双亲水性金属有机骨架材料制备简单、糖肽富集效率高、灵敏度优异、易于从反应体系中分离、且具有良好的重复使用性，在实际样的检测中也得到了较好的效果。

技术领域

本发明属于蛋白质及多肽富集技术领域，具体涉及一种富集糖肽的磁性双亲水性金属有机骨架材料的制备和应用。

背景技术

糖基化是蛋白质最基本和重要的翻译后修饰之一，与细胞生长、识别、通讯等多种生理过程息息相关。因此，在各种疾病尤其是癌症的发生发展过程中，往往伴随着糖基化的异常变化，比如支链N-聚糖的表达增加和末端唾液酸聚糖的异常表达等。而目前美国食品药品监督管理局发布的大多数肿瘤标志物也均为糖蛋白。因此，研究蛋白质的糖基化具有重大的生物学研究意义。现今基于生物质谱的糖蛋白研究策略主要有两种，即“自上而下”法(Top-down)和“自下而上”法(Bottom-up)，但由于“自上而下”法研究的主要对象为完整的糖蛋白，其分离富集十分困难，因此“自下而上”法在糖蛋白分析领域应用更广，主要先将糖蛋白酶解成肽段，再对其中的糖肽进行质谱分析。但由于酶解后的混合物中糖肽的含量一般仅占总体的2-5％，一些非糖肽、脂质、无机盐会对糖肽的分析鉴定产生巨大干扰。因此，在进行质谱分析之前，对糖肽的分离富集是十分必要的。

目前，对糖肽的分离富集方法主要有酰肼化学法、凝集素亲和作用法、硼酸亲和法以及亲水相互作用法等。其中，亲水相互作用法由于其富集条件温和、通用性强、在富集之后不会损失糖链结构和重现性好等诸多优点，在糖肽富集领域应用最广。而金属有机骨架材料(MOFs)作为一种具有大比表面积的多孔材料，在分离富集方面具有天然优势，其中部分金属有机骨架材料配体含有亲水基团本身便可用于富集糖肽，但由于配体的亲水基团有限，对糖肽的富集效率较低，所以需要对金属有机骨架材料进行一些合后合成改性提高其亲水性。同时，近年来磁分离技术在分离富集领域应用很广，能够依靠外部磁场将材料用体系中分离出来简化整个富集流程。因此，通过后合成改性的方式制备一种具有超高亲水性的磁性金属有机骨架材料来实现糖肽的高效富集是本领域仍需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是制备一种能够用于糖肽富集的磁性双亲水性金属有机骨架材料的方法，以克服金属有机骨架材料本身亲水性有限使得富集糖肽效率较低的缺点。同时该材料还具有良好的磁性，能够凭借磁场将材料从体系中分离，简化糖肽富集流程，更方便其重复使用。本发明的磁性双亲水性金属有机骨架材料制备简单、条件温和、对糖肽的富集效率高、重复使用性好，且易于从反应体系中分离出来。

该发明首先通过溶胶凝胶法合成Fe₃O₄@SiO₂，将其表面羟基化之后将UiO-66-NH₂修饰在磁性载体表面，然后将植酸、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、与上述材料共同孵育，凭借植酸与Zr⁴⁺之间的络合作用替换部分原始配体，得到具有双亲水性的磁性金属有机骨架材料。

为了达到上述目的，本发明按照以下技术方案实现:

一种用于富集糖肽的磁性双亲水性金属有机骨架材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：