[發(fā)明專利]溫敏響應(yīng)高分子陣列的制備方法及其在樣品預(yù)處理中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710512030.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107153092B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉穎;鞠熀先;孟瀟;成全
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號: G01N27/62
• 分類號: G01N27/62;G01N1/28;C08F120/54
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 施婷婷

本發(fā)明涉及溫敏響應(yīng)高分子陣列的制備方法及其在樣品預(yù)處理中的應(yīng)用，基于光影印技術(shù)和炔基與巰基的點(diǎn)擊化學(xué)技術(shù)，在氧化銦錫玻片(ITO玻片)構(gòu)建羥基親水性微陣列，再在親水微陣列內(nèi)基于表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合生成高分子聚(N?異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)的可控親水性陣列。當(dāng)?shù)陀谂R界溫度時高分子陣列其親水性作用使得樣品匯聚在玻片表面，高于臨界溫度時蛋白質(zhì)/肽段通過疏水作用與疏水性的高分子陣列相吸附，而共存的鹽和污染物則被沖走，從而實(shí)現(xiàn)樣品靶上自除鹽和高效富集的預(yù)處理，進(jìn)而可對目標(biāo)樣品進(jìn)行MALDI?MS一步快速檢測。本發(fā)明制備及操作簡單、普適性高、分析時間短、成本低廉，具有一定的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫敏響應(yīng)高分子陣列的制備方法及其在樣品預(yù)處理中的應(yīng)用，具體包括直接在氧化銦錫玻片(ITO玻片)表面生長高分子聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)來制備可控親水性陣列，并將其用于樣品的預(yù)處理。

背景技術(shù)

生物質(zhì)譜是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要技術(shù)手段，在蛋白樣品的處理過程中非揮發(fā)性鹽的存在會抑制樣品的離子化，從而造成檢測的靈敏度的降低甚至無法檢測，因此，對蛋白質(zhì)或多肽樣品進(jìn)行除鹽往往是質(zhì)譜分析前必不可少的步驟。

目前，對蛋白質(zhì)/肽段樣品的除鹽方法主要是基于固相萃取技術(shù)，即蛋白或多肽保留在吸附材料上，鹽類不吸附而被除去，然后將保留的蛋白或肽段洗脫下來進(jìn)行檢測，該方法雖然已推廣應(yīng)用，但是由于處理過程中需要多次的樣品吸附、洗脫、轉(zhuǎn)移，所以存在步驟復(fù)雜、所需時間長、而且會造成樣品的損失和潛在的樣品污染等缺點(diǎn)。近年來，利用疏水聚合物的表面化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了樣品高效靶上原位除鹽與富集后直接用于基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-MS)檢測，該方法雖然可避免樣品額外的損失以及污染物的引入，但剛性的憎水高分子會在表面形成一層致密的單分子層進(jìn)而會限制樣品與吸附劑的充分接觸，所以對樣品的表面富集及檢測的靈敏度會造成影響。

聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是一種溫敏型聚合物，當(dāng)環(huán)境溫度低于其最低臨界溫度LCST(32℃)時，親水基團(tuán)與水分子呈現(xiàn)較強(qiáng)的氫鍵作用，PNIPAM聚合物可溶于水，聚合物鏈在水中呈現(xiàn)伸展結(jié)構(gòu)。溫度高于LCST時，氫鍵破壞，異丙基和碳鏈的疏水作用導(dǎo)致PNIPAM聚合物鏈呈現(xiàn)收縮結(jié)構(gòu)。近年來，PNIPAM修飾的納米顆粒已被用于溫度可控的樣品的富集和釋放，但由于缺少表面陣列的匯聚效應(yīng)，所以在樣品的富集及檢測靈敏度方面仍然存在限制。因此，設(shè)計(jì)制備一種特殊的高分子陣列、實(shí)現(xiàn)樣品的簡單快速除鹽及高靈敏檢測勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種溫敏響應(yīng)高分子陣列的制備方法及其在樣品預(yù)處理中的應(yīng)用。本發(fā)明制備及操作簡單、普適性高、分析時間短、成本低廉，具有一定的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用價值。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

溫敏響應(yīng)高分子陣列的制備方法，利用光影印技術(shù)和炔基與巰基的點(diǎn)擊化學(xué)技術(shù)，在氧化銦錫玻片(ITO玻片)構(gòu)建羥基(OH)親水性微陣列；利用羥基與2-溴異丁酰溴(BIBB)間的共價反應(yīng)形成原位自由基聚合反應(yīng)的引發(fā)劑，再在溴化亞銅(CuBr)和2,2’-聯(lián)吡啶(Bpy)的催化下，單體N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)在ITO玻片表面聚合生成所述溫敏反應(yīng)高分子陣列，即高分子聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)的可控親水性陣列。

進(jìn)一步地，1-硫代甘油通過光引發(fā)劑安息香二乙醚，使巰基(SH)與ITO玻片上的炔基共價結(jié)合，形成羥基親水性微陣列。

進(jìn)一步地，利用表面原位生成的所述引發(fā)劑，在常溫有機(jī)相條件下引發(fā)表面原子轉(zhuǎn)移自由基聚合反應(yīng)。