[發明專利]一種兼性氮化碳親水性富集材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201810694528.1
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108854971A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 應萬濤;錢小紅;井紅宇;張勇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院軍事醫學研究院
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C07K1/22
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;吳愛琴

本發明涉及一種兼性氮化碳親水性富集材料(L?Cys?Au@M?C₃N₄)及其制備方法與應用。所述兼性氮化碳親水性富集材料，為：L?Cys?Au@M?C₃N₄，其中，L?Cys?Au表示結合金的L?半胱氨酸，M?C₃N₄表示薄層石墨相氮化碳。本發明的制備方法簡單快速，成本低廉。通過優化合成條件，得到的材料具有較大的比表面積，且表面具有豐富的氨基和羧基親水官能團，表現出顯著的親水性。通過優化富集條件，該材料能夠應用于高選擇性富集生物樣品中的糖肽。

技術領域

本發明屬于材料合成領域，具體涉及一種兼性氮化碳親水性富集材料(L-Cys-Au@M-C₃N₄)及其制備方法與應用。

背景技術

氮化碳的早期研究可以追溯到1834年，Berzelius和Liebig合成了一種聚合物并命名為“melon”。1922年Franklin對“melon”的結構進行了進一步研究，并提出了氮化碳(C₃N₄)的概念，他認為氮化碳(C₃N₄)是加熱“melon”脫去氨基后得到的最終產物。此后一段時間鮮有對氮化碳的研究報道，直到1989年美國伯克利大學教授A.Y.Liu和M.L.Cohen以β-Si₃N₄晶體結構為模型，用C來替換Si并進行理論計算，發現β-C₃N₄具有與金剛石相似的硬度和導熱性能。然而由于β-C₃N₄的單相sp³雜化使得其熱力學穩定性較低，制備困難。

氮化碳具有穩定的化學性能，較好的延展性和化學硬度，較低的表面粗糙度以及耐腐蝕性等，在生物醫學領域具有良好的應用前景。此外，石墨相氮化碳因其具有無細胞毒性、良好的生物兼容性以及易官能團化的特點，還可以應用于抗菌材料、生物成像【Zhang,X.,Xie,X.,Wang,H.,Zhang,J.,Pan,B.,&Xie,Y.(2013).Enhanced photoresponsiveultrathin graphitic-phase C₃N₄nanosheets for bioimaging.Journal of theAmerican Chemical Society,135(1),18】等方面。

由于高溫下制備得到的石墨相氮化碳g-C₃N₄一般都具有塊狀結構，使其具有較低的比表面積以及較少的官能團暴露。在一般的二維薄層g-C₃N₄合成過程中，常用一些物理或化學的處理方法。然而，由于氮化碳層間存在較強的π-π相互作用，一般的物理方法(如超聲法)難以取得良好的效果。而化學的減薄方法(如濃酸處理法)會破壞氮化碳表面豐富的氨基團，這對富集糖肽是不利的。因此尋求一種新型的氮化碳剝層方法成為相關領域的研究熱點。

目前，富集糖肽的主要方法有凝聚素親和法，硼酸親和色譜法，HILIC等。其中HILIC是針對極性親水性化合物的一種分離模式，是近年的研究熱點。由于HILIC在特異性、覆蓋率、重復性、質譜兼容性等方面具有的優勢，其在糖肽富集與分離中得到越來越多的應用。但目前親水法存在糖肽易受親水性肽段干擾的缺點，非糖肽不能被有效去除，影響了糖肽的質譜響應。因此，通過改良材料表面親水基團的數量和親水性，從而提高親水材料的選擇性是非常必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種兼性氮化碳親水性富集材料。

本發明所提供的兼性氮化碳親水性富集材料，為：L-Cys-Au@M-C₃N₄，其中，L-Cys-Au表示結合金的L-半胱氨酸，M-C₃N₄表示薄層石墨相氮化碳。