一种磁性MIL-100复合材料的制备方法，所述磁性MIL-100复合材料为Fe3O4/C@MIL-101，其中MIL-100为由铁和均苯三酸构建而成的金属-有机骨架材料，合成方法是：首先制备碳层包覆磁性微球，然后制备Fe3O4/C@MIL-100复合材料；所制备的磁性MIL-100复合材料用于血清生物标志物的发现与检测。本发明专利技术的优点是：本制备方法巧妙地在高质量Fe3O4微球表面均匀包覆碳层，通过一锅法原位制备Fe3O4/C@MIL-100复合材料，该复合材料兼具磁性纳米粒子的磁分离特性以及MIL-101的尺寸排阻效应；无需去除高丰度蛋白，即可快速、高效地应用于血清生物标志物的发现与检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种磁性金属-有机骨架复合材料的制备，特别是一种磁性MIL-100 复合材料的制备方法及其应用。
技术介绍
金属-有机骨架材料（MOFs)，是一种新型的具有孔道结构的有机无机杂化的多孔 材料。近十五年来，引起了科研工作者广泛的关注，而基于MOFs的复合材料则为成聚焦的 热点。在MOFs材料自组装的过程中，采用纳米或微米粒子调控MOFs的性质和结构，赋予它 们光、磁以及催化特性，从而产生新的、杂化的、多功能的介孔复合材料，即MOFs的复合材 料。 MIL-100作为一种最为常见的水稳定性的MOFs材料，由于具有高比表面积、均匀 孔隙度、良好的化学稳定性和热稳定性等优异特性，在污染物吸附去除、催化降解、药物运 载等方面具有潜在的应用。磁性MIL-100由于在分离过程中无需高速离心或膜过滤，引起 人们极大的兴趣。但是，一锅法原位制备磁性MIL-100复合材料面临巨大挑战。即使是在 不加腐蚀性强酸作为矿化剂的体系下，由于MIL-100的有机配体是均苯三酸，从而使它的 合成前体溶液酸性非常强，在高温下很容易使Fe304微球降解而失去磁响应特性。 本专利技术巧妙地在高质量Fe304微球表面均匀包覆碳层，有效地避免了酸的侵蚀，从 而能够实现一锅法原位制备Fe304/03MIL-100复合材料。并将其应用于血清生物标志物的 发现与检测。 蛋白组学在血清生物标志物研究方面，面临着诸多问题。血清蛋白非常复杂，血清 蛋白组学分析的一个挑战是血清蛋白浓度动态范围横跨大约10-12个数量级，另一个挑战 是高丰度蛋白存在会压制其他血清蛋白的质谱信号。因此血清蛋白组成特殊性与复杂性， 决定了质谱前处理方法步骤繁琐、费力与耗时、成本高，很难进行较大群体的比较分析。 针对这些问题，我们提出了一个无需去除高丰度蛋白、快速、低成本的蛋白组 学鉴定血清生物标志物的方法。首先，在微波辅助甲酸特异性裂解血清蛋白后，利用 Fc?X.WC@MIL-100复合材料尺寸排阻作用，能够选择性富集甲酸水解多肽，去除高分子蛋 白，并通过磁分离作用富集分离，富集的多肽通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱 (MALDI-T0F-MS)检测发现生物标志物。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术分析和存在问题，提供一种磁性MIL-100复合材料 的制备方法及其应用，该制备方法巧妙地在高质量Fe304微球表面均匀包覆碳层，有效地避 免了酸的侵蚀，制备方法简便易行；将其应用于血清生物标志物的发现与检测，建立一种无 需去除高丰度蛋白，快速、低成本的蛋白组学鉴定血清生物标志物的方法。 本专利技术的技术方案： -种磁性MIL-100复合材料的制备方法，所述磁性MIL-100复合材料为Fe304/C@ MIL-101，其中MIL-100为由铁和均苯三酸构建而成的金属-有机骨架材料，合成步骤如 下： 1)碳层包覆磁性微球（Fe304/C)的制备 将Fe304微球加入到0.lmolL士叫溶液中，Fe304微球与0.lmolL士叫溶液的 用量比为l〇〇mg:10-40mL，超声处理10-30min后，用蒸馏水洗至中性，然后将Fe304微球分 散于0. 1-lmolL1的葡萄糖水溶液中，Fe304微球与0. 1-lmolL1葡萄糖水溶液的用量比为 100mg:10-40mL，将得到的混合液转移到高压反应釜中，在180°C温度下反应3-9h，反应完 成后进行磁性分离，将得到的Fe304/C纳米颗粒分别依次用超纯水和乙醇清洗3次，得到的 产物在真空度0.IMpa下60°C干燥12h，制得碳层包覆磁性微球； 2)Fe304/CdOL-100 复合材料制备 将Fe(N03)3? 9H20和均苯三酸加入蒸馏水中，在室温下磁性搅拌2h，得到溶液a; 将上述制得碳层包覆磁性微球完全分散在蒸馏水中，得到溶液b;将溶液a和溶液b混合得 到混合液，然后将混合液移入高压反应釜中，在温度140-220°C下反应12h，待反应完成后 冷却至室温，利用磁铁分离得到产物，将所得到产物依次分别用超纯水、N，N-二甲基甲酰胺 和乙醇清洗，然后在真空度〇.IMpa下100°C干燥12h，得到Fe304/03MIL-100复合材料。 所述溶液a中Fe(N03)3 ? 9H20、均苯三酸与蒸馏水的用量比为lmmol:0. 67mmol: 2-10mL;溶液b中碳层包覆磁性微球与蒸馏水的用量比为100mg:l-5mL;碳层包覆磁性微 球与Fe(N03)3 ? 9H20 的用量比为 10-100mg:lmmol。 -种所制备的磁性MIL-100复合材料的应用，用于血清生物标志物的发现与检 测，方法如下： 1)将400yL含有血清的水溶液加入有密封盖的5mL的玻璃瓶中，加入甲酸与二硫 苏糖醇用以微波辅助甲酸水解血清蛋白，得到水解液，水解液中甲酸含量为〇. 5-5wt%、二 硫苏糖醇的浓度为2-10mm〇lLS 2)将盛有400yL水解液的玻璃瓶置于微波炉中加热3-9min后进行微波辅助降 解，然后转移至离心管中，并用400yL超纯水清洗玻璃瓶2次，并把其加入到微波降解液 中，以使其最终体积为1200yL; 3)将制备的磁性MIL-100复合材料悬浮于高纯水中制成浓度为5-25mgmL1悬浊 液，取100yL悬浊液加至上述水解液中，在室温下涡旋10-50min，然后磁分离除去上清液， 最后用20yL洗脱剂振荡洗脱2-10min，磁分离得到的上清液用于MALDI-T0FMS检测。 所述洗脱剂为浓度为0.lwt%三氟乙酸和乙腈的混合溶液，混合溶液中0.lwt% 三氟乙酸和乙腈的体积比为0. 5-5 :1。 本专利技术的优点是：本制备方法避免层层包覆法制备磁性MIL-100的繁琐，巧妙地 在高质量Fe304微球表面均匀包覆碳层，通过一锅法原位制备Fe304/03MIL-100复合材料，该 复合材料兼具磁性纳米粒子的磁分离特性以及MIL-101的尺寸排阻效应；无需去除高丰度 蛋白，即可快速、高效地应用于血清生物标志物的发现与检测。【附图说明】 图1为实施例中碳包覆磁性微球（Fe304/C)和Fe304/C麵IL-100复合材料的电镜 图，图中：(A)Fe304/C; (B)Fe304/CiMIL-100。 图2为实施例中血清甲酸水解多肽经Fe304/03MIL-100复合材料富集前后的 MALDI-T0F-MS质谱图，⑷富集前；⑶富集后。【具体实施方式】 以下通过实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述。 -种磁性MIL-100复合材料的制备方法，所述磁性MIL-100复合材料为Fe304/C@ MIL-101，其中MIL-100为由铁和均苯三酸构建而成的金属-有机骨架材料，合成步骤如 下： 1)碳层包覆磁性微球（Fe304/C)的制备[0当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁性MIL‑100复合材料的制备方法，其特征在于：所述磁性MIL‑100复合材料为Fe3O4/C@MIL‑101，其中MIL‑100为由铁和均苯三酸构建而成的金属‑有机骨架材料，合成步骤如下：1)碳层包覆磁性微球(Fe3O4/C)的制备将Fe3O4微球加入到0.1mol L‑1HNO3溶液中，Fe3O4微球与0.1mol L‑1HNO3溶液的用量比为100mg：10‑40mL，超声处理10‑30min后，用蒸馏水洗至中性，然后将Fe3O4微球分散于0.1‑1mol L‑1的葡萄糖水溶液中，Fe3O4微球与0.1‑1mol L‑1葡萄糖水溶液的用量比为100mg：10‑40mL，将得到的混合液转移到高压反应釜中，在180℃温度下反应3‑9h，反应完成后进行磁性分离，将得到的Fe3O4/C纳米颗粒分别依次用超纯水和乙醇清洗3次，得到的产物在真空度0.1Mpa下60℃干燥12h，制得碳层包覆磁性微球；2)Fe3O4/C@MIL‑100复合材料制备将Fe(NO3)3·9H2O和均苯三酸加入蒸馏水中，在室温下磁性搅拌2h，得到溶液a；将上述制得碳层包覆磁性微球完全分散在蒸馏水中，得到溶液b；将溶液a和溶液b混合得到混合液，然后将混合液移入高压反应釜中，在温度140‑220℃下反应12h，待反应完成后冷却至室温，利用磁铁分离得到产物，将所得到产物依次分别用超纯水、N,N‑二甲基甲酰胺和乙醇清洗，然后在真空度0.1Mpa下100℃干燥12h，得到Fe3O4/C@MIL‑100复合材料。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄艳凤，魏纪平，陈丹丹，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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