[發明專利]一種磁性金屬有機骨架復合材料的合成方法及其應用

有效

• 申請號: 201410139869.4
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN103894161A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 鄧春暉;趙曼
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B01J20/286
• 分類號: B01J20/286;B01J20/30;B01D15/10;G01N1/40;G01N27/62
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于先進納米材料與納米技術領域，具體涉及一種用于磷酸化肽富集與MALDI-TOF?MS檢測的一種磁性微球四氧化三鐵表面包覆聚多巴胺和以鋯離子為中心金屬離子的金屬有機骨架復合材料的合成方法及其應用。

背景技術

??磷酸化是生物細胞中最普遍的翻譯后修飾之一，在信號傳導、基因表達、新陳代謝、細胞生長、分裂和分化中發揮著重要作用。據估算一個細胞中有30-50%的蛋白質會在任意時刻發生磷酸化，因此對于蛋白質磷酸化的探索是蛋白質組學研究中的重大課題。質譜是磷酸化分析的主要手段。但是磷酸化蛋白/磷酸化肽的豐度非常低，并且一個蛋白質在單個位點的磷酸化信息通常是不完整的，此外磷酸化肽的質譜信號往往為非磷酸化肽段殘基所掩蔽，使得磷酸化肽的電離效率非常低。因此在質譜分析前對于復雜生物樣品中的磷酸化蛋白/磷酸化肽進行選擇性富集是成功鑒定磷酸化蛋白/磷酸化肽的前提。

近年來，許多方法被用來選擇性分離富集磷酸化蛋白/磷酸化肽，如免疫沉淀法、化學修飾方法、強陽離子交換色譜法、固定金屬離子親和色譜法、金屬氧化物親和色譜法等。其中固定金屬離子親和色譜法（IMAC）得到了最廣泛的應用，該方法通過磷酸根基團與固定在吸附劑上的金屬離子間的親和作用進行選擇性吸附。IMAC方法具有快速、操作簡便、成本低廉的特性，相比于其它方法顯示出優越性。傳統IMAC方法在樣品處理過程中需要借助高速離心，從而造成麻煩費力的預處理步驟和不必要的樣品損失。為了解決這一問題，功能化磁性納米材料被廣泛應用于磷酸化蛋白/磷酸化肽的富集研究。磁性基質可以將捕獲到的磷酸化肽從樣品溶液中方便地分離出來，免去了最易造成樣品損失的離心過程。迄今為止，有許多功能化磁性納米材料被成功合成并用于磷酸化肽的富集，但它們富集磷酸化肽的能力常常受制于有限的比表面積和較差的親水性。

金屬有機骨架材料（MOFs）是一類多孔的晶體材料，由中心金屬離子與有機配體通過配位鍵連接而成。MOF材料近十年來發展迅速，因具有大的比表面積、富含能與含有電子的被分析物質相互作用的路易斯酸性位點和芳香性有機配體、孔道和外表面易于修飾和優良的機械穩定性等特點，MOF材料成為了分析化學領域的研究熱點之一。MOF材料和磁性MOF材料先后被成功應用于低豐度肽的分離富集。MOF材料也被成功應用于磷酸化肽的富集。因此，迫切需要一種新的金屬有機骨架復合材料的合成方法及其應用。

發明內容

本發明目的在于提供一種磁性金屬有機骨架復合材料的合成方法，尤其是一種磁性微球四氧化三鐵表面包覆聚多巴胺和以鋯離子為中心金屬離子的金屬有機骨架復合材料的合成方法。

本發明提供的一種磁性微球四氧化三鐵表面包覆聚多巴胺和以鋯離子為中心金屬離子的金屬有機骨架復合材料的合成方法，具體步驟如下：

（1）六水合三氯化鐵溶于乙二醇中，磁力攪拌至澄清后，加入醋酸鈉，充分攪拌后轉移至水熱反應釜中，190-200℃下加熱10-18小時，取出反應釜，冷卻10-12小時；從反應釜中倒出反應所得的四氧化三鐵磁球，并用去離子水充分洗滌，40-60℃下真空干燥；其中，六水合三氯化鐵和醋酸鈉的重量比為：(1.0-1.5)：(3.0-10.0)；

（2）配制三羥甲基氨基甲烷-鹽酸Tris-HCl緩沖液，溶劑為去離子水，pH=8.5，將步驟（1）所得四氧化三鐵磁球分散在Tris-HCl緩沖液中，超聲數分鐘，加入多巴胺鹽酸鹽，四氧化三鐵磁球和多巴胺鹽酸鹽的重量比為1：4室溫下機械攪拌6-20小時，制得四氧化三鐵表面包覆聚多巴胺，反應完畢后用磁鐵分離，產物用去離子水和無水乙醇充分洗滌，40-60℃下真空干燥；

（3）配制氯化鋯和對苯二甲酸的N，N-二甲基甲酰胺（DMF）混合溶液，N，N-二甲基甲酰胺溶液中氯化鋯和對苯二甲酸的重量比為（1-8）：1

（4）將步驟（2）所得產物四氧化三鐵表面包覆聚多巴胺分散在步驟（3）所得混合溶液中，四氧化三鐵表面包覆聚多巴胺和混合溶液的重量比為（1-10）：1，140-160℃下加熱20-40分鐘；

（5）步驟（4）所得產物用無水乙醇充分洗滌，40-60℃下真空干燥，即得所需材料。

本發明中，步驟（1）中六水合三氯化鐵和醋酸鈉的重量比為1.35：3.6。

本發明還提出了一種磁性微球四氧化三鐵表面包覆聚多巴胺和以鋯離子為中心金屬離子的金屬有機骨架復合材料的在磷酸化肽富集與質譜鑒定中的應用。