[發明專利]一種基于石墨烯-納米金復合界面超高負載核酸適配體的親和整體柱及其制備方法

有效

• 申請號: 201910512438.0
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN110215737B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 池金鑫;黃桂華;於霞
• 申請（專利權）人: 廈門華廈學院
• 主分類號: B01D15/08
• 分類號: B01D15/08;B01D15/38
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 修斯文;蔡學俊

本發明屬于整體柱聚合材料制備領域，具體涉及一種基于石墨烯?納米金復合界面超高負載核酸適配體的親和整體柱及其制備方法。采用表面改性的氧化石墨烯作為催化劑及修飾材料，通過“一鍋”法制備石墨烯功能化雜化硅膠聚合整體柱，并將納米金柱后修飾到改性硅膠多孔整體柱的石墨烯材料表面，基于納米金的橋聯作用，實現核酸適配體在改性硅膠多孔整體柱表面的超高密度負載。該改性硅膠多孔整體柱基質具有高比表面積，其表面的改性氧化石墨烯能夠穩定、高效地負載納米金粒子，同時避免了制備過程中出現石墨烯、納米金粒子團聚現象，可使核酸適體能夠高密度修飾到整體柱上，實現了該硅膠雜化親和整體柱可用于赭曲霉毒素A的高效特異識別和分離。

技術領域

本發明屬于整體柱聚合材料制備領域，具體涉及一種基于石墨烯-納米金復合界面超高負載核酸適配體的親和整體柱及其制備方法。

背景技術

核酸適配體是通過體外篩選技術（SELEX）從大容量的隨機寡核苷酸文庫中篩選得到的一種短鏈DNA或RNA序列，能與相應的目標配體進行高親和、高特異結合，具有適用的目標范圍廣、易合成、易修飾、化學性質穩定和高特異性等優點。核酸適配體的發展為快速、高效識別技術的研究提供了一個新方向，以核酸適配體作為親和配體用于富集、分離和檢測等方面的研究工作受到了高度的關注，展示出了良好的應用前景。

近年來，為了增強毛細管整體柱對特定檢測物的選擇性保留能力，減少其他化學成分的干擾，將核酸適配體固載于整體柱上的制備技術得到了關注和發展，通過利用親和配體與目標分析物之間高特異性，結合毛細管整體柱和核酸適配體的特點，使得該技術在選擇性識別、富集和純化小分析化合物、蛋白質以及細胞等物質中發揮了重要作用。核酸適配體修飾的親和整體柱主要由載體、配基及間隔臂三部分組成，其中整體柱多孔結構和核酸修飾技術是影響親和整體柱鍵合適配體效率高低的關鍵要素，直接影響著親和整體柱的特異識別性能。目前，核酸適配體共價鍵合固載到整體柱上的方式已有較多的報道，但是大多數化學鍵合制備的親和整體柱上核酸適配體的覆蓋密度在169-568 pmol/μL 之間，有待提高且很多需要較長的反應時間和苛刻的條件，在一定程度上會影響了核酸適配體的活性。核酸適配體作為親和整體柱上親和配體，其在整體柱上的覆蓋密度對于環境中痕量目標物的分析檢測起著關鍵作用，另外，整體柱的基質非特異性吸附會對分析物的特異性識別造成一定的干擾，并影響目標物的定量和定性分析。較為理想的核酸適配體親和整體柱材料是具有高的親和性、選擇性以及高的穩定性，同時，還應該盡量避免可能存在的非特異性吸附作用。通過提高毛細管整體柱表面有效核酸適配體的覆蓋密度無疑也是一種降低基質柱非特異性作用有效的手段。因此尋求新的固定相和固載方式，研發親和整體柱制備新技術，制備具有高核酸適配體覆蓋密度和高特異性的新型核酸適配體親和整體柱，對豐富和完善親和整體柱分析技術具有重要的科學意義。

目前在提高毛細管親和整體柱表面核酸適配體覆蓋密度的研究主要包括以下幾個方面：

1.多次衍生法，主要包括非化學鍵合法和化學鍵合法，通過核酸適配體和整體表面的親和作用或者化學配位作用，多次重復柱后衍生核酸適配體來進一步提高核酸適配體在整體柱上的覆蓋密度，其中非化學鍵合法以生物素和鏈霉親和素法為主，化學鍵合法主要包括巰-烯點擊及戊二醛法，但由于結合位點有限，采用該方法核酸適配體的覆蓋密度很難得到大幅度的提升。

2.納米金法，金納米粒子具有較好生物相容性、易修飾性和易制備性，已經被應用到多個不同的領域。金納米粒子通過巰基或者氨基修飾到整體柱表面，隨后巰基適配體通過巰基或者氨基修飾到金納米粒子表面，可最終實現整體柱表面的高密度的功能化修飾。目前，以納米金為連接媒介將末端修飾有巰基的核酸適配體固定到表面帶有巰基基團的基質整體柱上，制備的核酸適配體修飾的整體柱可對凝血酶進行富集、分離與檢測。上述方法制備的雜化硅膠基親和整體柱中核酸適配體的覆蓋密度都在277-1314 pmol /μL的水平，相較于其他制備方法，核酸適配體在整體柱上的覆蓋密度得到了一定程度的提升。