[發明專利]一種甲基磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310342004.3
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103400678A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 尚春慶;戚大偉;鄧春暉
• 申請（專利權）人: 英芮誠生化科技（上海）有限公司
• 主分類號: H01F1/11
• 分類號: H01F1/11;C01G49/08;B82Y30/00
• 代理公司: 上海華工專利事務所 31104
• 代理人: 應云平

技術領域

本發明屬于無機材料和生化分析技術領域，具體為一種甲基磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米材料及其制備方法和應用。

背景技術

蛋白質中絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸殘基上的可逆磷酸化修飾是真核生物中調控細胞過程至關重要的機制，它調控著包括信號傳遞、細胞繁殖和遷移在內的多種重要的細胞功能，約50%的蛋白質在其生命周期中發生過磷酸化修飾，而人類蛋白中至少存在著10萬個磷酸化位點，蛋白質磷酸化和去磷酸化能夠改變蛋白質結構、活性及其相互間的作用，從而調節如細胞信號傳導、細胞分化、細胞生長、細胞凋亡等幾乎所有的生命活動，被形象地描述為生理活動的分子開關。準確鑒定蛋白質中的磷酸化位點對深入理解各種生物過程的機理、探索重大疾病的生物標記物和蛋白藥靶的尋找極為重要。

在磷酸化蛋白質組學研究中，由于磷酸化肽段的含量很低，離子化效率也較差，因此對磷酸化蛋白/肽段進行選擇性分離富集是磷酸化蛋白質組學研究中的常用方法。其中最為重要且應用最為廣泛的方法是金屬氧化物親和色譜法（MOAC）或者固定金屬離子親和色譜法（IMAC）。在IMAC方法中，主要利用四齒螯合劑次氮基三乙酸（NTA）或者三齒螯合劑亞氨基二乙酸（IDA）將金屬離子固定于載體表面。利用磷酸基團替代NTA或IDA來固定金屬離子，已被證實在磷酸肽段富集中的有效性，但合成過程中所使用的三氯氧磷具有劇毒，完全不適合于產業化生產。

具有超順磁性的Fe₃O₄微球，基于其自身特性已應用于生物醫學中的許多領域，如磁共振成像、藥物靶向輸送、細胞及蛋白質分離、免疫檢測及癌癥治療等。迄今為止，已報道多種將磁球表面修飾不同的螯合基團或者包覆不同的金屬氧化物，然后采用IMAC或者MOAC技術原理用于修飾性蛋白、免疫細胞等的富集與分離。

發明內容

本發明的發明人利用一種新的、簡便、無毒的方法將甲基磷酸基團修飾于順磁性納米材料表面，首先在Fe₃O₄微球表面以溶膠凝膠法包覆碳層，形成厚度均一的碳磁球，然后采用硅烷化反應將甲基磷酸基團修飾于碳磁球表面，最后利用甲基磷酸基團多配體螯合固定金屬離子，形成磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米微球。

因此，本發明的第一個目的在于提供一種甲基磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米材料。

本發明的第二個目的在于提供所述甲基磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米材料的制備方法。

本發明的第三個目的在于提供所述甲基磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米材料的應用。

本發明提供了一種甲基磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米材料，在Fe₃O₄超順磁性納米顆粒上包覆有碳層，所述碳層上修飾有甲基磷酸基團和多配體螯合金屬離子M。

根據本發明，所述碳層富有羥基。

根據本發明，所述金屬離子M選自：Zr⁴⁺，Al³⁺，Fe³⁺，Ga³⁺，Ti⁴⁺，Ta⁵⁺，Nb⁵⁺。

根據本發明的優選實施例，所述金屬離子M為Zr⁴⁺。

本發明還提供了一種甲基磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米材料的制備方法，包括以下步驟：

（a）、合成Fe₃O₄超順磁納米顆粒；

（b）、將Fe₃O₄超順磁納米顆粒包覆表面富有羥基的碳層，制備Fe₃O₄@C超順磁納米顆粒；

（c）、將甲基磷酸基團修飾于Fe₃O₄@C超順磁納米顆粒表面，制備Fe₃O₄@C@P超順磁納米顆粒；

（d）、將Fe₃O₄@C@P超順磁納米顆粒多配體螯合金屬離子M，制備Fe₃O₄@C@P@M超順磁納米顆粒。

根據本發明，所述甲基磷酸基團修飾固定金屬離子超順磁性納米材料的制備方法包括以下步驟：

（a）、將FeCl₃·6H₂O溶于乙二醇中，加入無水NaAc，200℃下反應15-18h；