[發明專利]一種基于枝狀硼酸的糖蛋白分子表面印跡聚合物的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201810674622.0
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109078614B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 夏可旭;潘建明;朱恒佳;劉金鑫
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;C07K14/77;C07K1/14
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本發明屬于生物醫藥功能高分子材料制備技術領域，具體公開了一種基于枝狀硼酸的糖蛋白分子表面印跡聚合物的制備方法及應用。SiO₂?MIPs具有以下優勢：1)采用枝狀硼酸作為識別單體，相比于單鏈硼酸，枝狀硼酸帶來的多重共價鍵協同效應能夠有效的增強SiO₂?MIPs對OVA的吸附親和性與接觸幾率；2)枝狀硼酸有效解決了傳統硼酸親水性弱的缺點，采用多巴胺作為印跡層也能夠有效增強吸附劑的親水性，從而減弱了由疏水作用導致的非特異性吸附，增強了吸附選擇性；3)硼親和作用可以通過調節環境pH控制，因而可以通過調節pH的方式實現對OVA的可控分離。綜上所述，SiO₂?MIPs因為采用枝狀硼酸與表面印跡技術，制備簡便，選擇性與親和性強，所以在糖蛋白分離富集領域前景巨大。

技術領域

本發明屬于生物醫藥功能高分子材料制備技術領域，涉及一種適用于選擇性分離糖蛋白的印跡聚合物的制備方法，尤其涉及一種枝狀硼酸作為功能單體構建高效硼親和印跡聚合物的制備方法及應用。

背景技術

蛋白質糖基化在眾多生命活動中都起著關鍵的作用。此外，異常化的糖蛋白長期被認為與各種癌癥的發生密切相關。對這些糖蛋白進行大規模分析不僅有助于發現新的診斷標記物，而且也為臨床治療提供了重要信息。然而，生物樣品中糖蛋白固有的低豐度伴隨著大量的干擾物為糖蛋白的分析造成了巨大的困難。因此，選擇性富集糖蛋白是糖蛋白分析過程中必不可少的關鍵步驟。

硼親和材料因為對含有順式二羥基的化合物具有獨特的親和性，而被大量用于糖蛋白的分離富集。硼親和材料能夠在弱堿性水溶液中捕獲糖蛋白，而在酸性條件下，硼酸酯鍵被破壞，目標糖蛋白能夠被釋放。雖然以上優點推動了硼親和材料在糖蛋白分離領域的迅速發展。但是，作為糖蛋白分離吸附劑，硼親和依舊存在著明顯的缺陷，如對于單一硼酸位點而言，由于硼酸酯鍵作用強度相對較弱，因而其并不能有效的快速捕獲糖蛋白這類復雜的生物大分子。為了解決這一問題，科研工作者提出了采用多重共價鍵協同作用的策略。雖然，采用多重共價鍵協同作用能夠有效增強硼親和材料對于糖蛋白的親和能力，卻無法解決硼親和不能選擇性識別某一特定糖蛋白的問題。

發明內容

本工作為了同時解決單一硼親和位點作用較弱并且無法實現選擇性分離目標糖蛋白的缺陷，在多重共價鍵協同作用的基礎上進一步引入表面印跡技術。表面印跡技術是分子印跡技術在生物大分子領域的創新，印跡空腔靠近或分布于基質材料表面，能夠充分解決傳統印跡方式導致生物大分子包埋深、難洗脫、傳質慢的缺陷。同時與模板分子尺寸形狀一致的印跡腔能夠有效的增強硼親和材料對于糖蛋白的選擇識別能力。因此，本發明通過在納米顆粒表面修飾枝狀硼酸結構，然后氧化聚合形成表面印跡層，制備了枝狀硼親和糖蛋白表面印跡聚合物(MIPs)，可以在中性條件下高效的選擇性分離糖蛋白，并維持糖蛋白較好的生物活性。

本發明專利首先在SiO₂表面修飾枝狀多胺多乙烯多胺，隨后通過胺醛縮合對SiO₂進行硼酸改性，吸附模板糖蛋白OVA后，采用多巴胺作為印跡層單體在SiO₂表面形成分子印跡層，除去模板后得到枝狀硼酸功能化的糖蛋白表面印跡納米顆粒(SiO₂-MIPs)。多乙烯多胺是一種枝狀多胺，其骨架上含有眾多活性氨基能夠與帶有醛基的硼酸反應形成枝狀硼酸，并能有效改善傳統硼酸親水性差的缺點。枝狀硼酸的引入使得SiO₂-MIPs表面具有更多的硼酸位點，從而能夠更好的與糖蛋白表面的糖鏈結合，進而實現多重共價鍵協同作用增強親和識別能力，而改善的親水性則能夠避免非特異性吸附。多巴胺印跡層采用溫和的方式制備，在不損害糖蛋白結構的同時增強了吸附劑的選擇性。結合多重表征手段與靜態吸附實驗等，我們研究了SiO₂-MIPs對糖蛋白的選擇性吸附能力。結果表明，SiO₂-MIPs具有極佳的吸附親和性，相比單鏈硼親和吸附材料吸附選擇性更好，可以作為糖蛋白前處理的候選材料。

本發明采用的具體技術方案，包括如下步驟：

(1)SiO₂的制備