[發明專利]聚離子液體改性納米材料及其制備方法及其在富集磷酸化肽中的應用

有效

• 申請號: 202010575335.1
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111617746B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 王斌斌;梁洪澤;蔣雨菲;梁煒達;劉彬;蔣銀麗;盧俐衡;林嘉宇;桑坤明;黎思蘊
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/28;B01J20/286;B01J20/30;C07K1/22
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 韋志剛

本發明公開了一種聚離子液體改性納米材料及其制備方法，及該材料在含有磷酸化肽的樣品中，富集磷酸化肽的應用。制備方法包括以下步驟：(1)將含有乙烯基修飾的基底材料、乙烯基及機膦酸酯功能化離子液體聚合，得到聚有機膦酸酯離子液體功能化的材料；(2)將聚有機膦酸酯離子液體功能化的材料酸化水解后，再與金屬離子結合，得到聚有機膦酸功能化離子液體的親和材料。本發明制備的功能化材料易分離，具有更好的親水性和固定金屬離子的能力、耐酸堿性和穩定性，有良好的特異選擇性，適合于復雜生物樣品的磷酸化肽的富集純化。該材料在生物醫學領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于功能材料領域，具體涉及一種聚離子液體改性納米材料，同時還涉及該材料的制備方法及其在富集磷酸化肽中的應用。

背景技術

1990年啟動的人類基因組計劃，極大地推動了生命相關學科的發展，導致了1994年蛋白質組學概念的提出。蛋白質組學是研究蛋白質結構特征，表達，修飾以及相關作用等。蛋白質磷酸化是一種重要的翻譯后修飾，對蛋白磷酸化-去磷酸化的機制研究，可以為生理過程，發現臨床標志物，疾病的發生和發展，以及藥物的開發設計提供有價值的信息。

質譜技術雖然具有高靈敏性，但直接用于生物樣品檢測和鑒定磷酸化多肽及磷酸化位點，存在較大困難，難于獲得準確信息。主要因為蛋白質磷酸化-去磷酸化是一個動態可逆過程，在生物樣品中存在大量的非磷酸化蛋白或肽，低豐度的磷酸化肽信號被嚴重抑制，難于獲得有效真實磷酸化肽的信息。因此，在質譜檢測前，磷酸化多肽的高效特異性富集，是獲得有效信息必不可少的重要預處理步驟。在配位化學基礎上發展起來的IMAC技術(immobilized metal ion affinity chromatography,IMAC)在磷酸化肽富集領域得到廣泛應用。通過固定化金屬離子與磷酸化肽的磷酸基團特異性結合，可以快速富集磷酸化肽，排除大量非磷酸化的干擾，從而獲得磷酸化肽的足夠信息。雖然關于IMAC材料研究報道越來越多，大部分工作仍主要集中在對現有材料的模仿和簡單修飾。在材料的設計理論和制備方法方面，缺少多學科的交叉滲透，指導理論發展緩慢。現有材料在磷酸化肽富集過程中的特異選擇性、富集容量、耐酸堿穩定性、抗干擾性及重復使用性方面，仍不能完全滿足從復雜樣品中富集磷酸化肽的需要。

發明內容

基于現有技術中所存在的問題，本發明引入一種新的配體—聚有機膦功能化離子液體(PPFIL)，將有機膦功能化離子液體聚合于基底材料表面，獲得一種含高密度膦酸基團的富集材料。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決。

本申請中的聚離子液體改性納米材料，通過以下方法制備：(1)將基底材料E分散在無水甲苯中，分別加入三乙氧基(乙烯基)硅烷和三乙胺，并進行攪拌、加熱，可以得到氨基修飾的納米材料，即E-CH＝CH₂，洗滌、烘干；所述的基底材料為納米二氧化硅(nSiO₂)、磁性核殼結構納米二氧化硅(Fe₃O₄@nSiO₂)或介孔二氧化硅包覆的石墨烯(G@mSiO₂)；(2)將上述得到的材料E-CH＝CH₂分散于氯仿中，然后向其中加入3-(3-(二乙氧基磷酸酯)丙基)-1-乙烯基咪唑溴化鹽、偶氮二異丁腈，N2氛下攪拌、加熱后，材料E-CH＝CH₂的表面發生聚合作用，將固體產物洗滌、干燥后，則可以得到聚有機膦離子液體修飾的納米材料(E-PPFIL)；(3)將得到的材料E-PPFIL分散于氫溴酸中，攪拌、加熱后，用NaOH溶液(pH＝10)洗滌至中性，烘干；(4)將步驟(3)得到的材料分散于Ti(SO4)₂溶液中，室溫下反應2h，將得到的固體用去離子水多次洗滌，烘干后，即可得到固定金屬離子的親和材料，即E-PPFIL-Ti⁴⁺，為聚離子液體改性納米材料。