嗜硫磁珠及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种嗜硫磁珠及其制备方法和应用，该制备方法为：在引发剂和溶剂的存在下，将铁磁性复合材料Fe3O4@SiO2、磺胺类化合物进行缩合反应制得嗜硫磁珠Fe3O4@SiO2@SAA。该嗜硫磁珠具有优异的超顺磁性和分散性，进而使其能够对含二硫键的化合物具有优异的富集与分离效果，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。

Sulfur tolerant magnetic beads and their preparation methods and Applications

The invention discloses a sulfophilic magnetic bead and its preparation method and application. The preparation method is: in the presence of initiator and solvent, the ferromagnetic composite material Fe3O4@SiO2 and sulfonamide compound are condensated to prepare the sulfophilic magnetic bead Fe3O4@SiO2@SAA. The sulfophilic magnetic beads have excellent superparamagnetism and dispersibility, which makes them have excellent enrichment and separation effect on compounds containing disulfide bonds. The preparation method has the advantages of simple process and easy to obtain raw materials.

【技术实现步骤摘要】
嗜硫磁珠及其制备方法和应用
本专利技术涉及嗜硫材料，具体地，涉及一种嗜硫磁珠及其制备方法和应用。
技术介绍
二硫键的生物分子在原核和真核生物的激素、酶、免疫球蛋白、血浆、抑制剂和毒液等生命科学领域分布非常广泛，其中的大部分已成为疾病诊断的重要标志物。但是这些样品组成复杂，丰度低，检测难度大。因此，采用合适的方法对其进行富集、浓缩、纯化等前处理，对提高检测灵敏度与消除干扰具有非常重要的意义。嗜硫色谱法是一种亲和色谱方法，嗜硫色谱介质上砜-硫醚基团在高浓度的盐存在下，可以与化合物上的二硫键发生相互作用，再低浓度盐条件下进行洗脱，对抗体纯化方面和对含二硫键化合物进行富集、浓缩与纯化。嗜硫色谱法是由Porath(参见《FEBSletters》1985年第185期第306-310页)最早发现于1985年，其后得到迅速的发展。目前常见的作为载体的亲和嗜硫材料为琼脂糖、凝胶等软基质材料，其存在机械强度小、无法承受高压力、制备成本高和难以存储的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种嗜硫磁珠及其制备方法和应用，该嗜硫磁珠具有优异的超顺磁性和分散性，进而使其能够对含二硫键的化合物具有优异的富集与分离效果，同时该制备方法具有工序简单和原料易得的优点。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种嗜硫磁珠的制备方法，该制备方法为：在引发剂和溶剂的存在下，将铁磁性复合材料Fe3O4@SiO2、磺胺类化合物(含有对氨基苯磺酰胺结构的化合物的总称)进行缩合反应制得嗜硫磁珠Fe3O4@SiO2@SAA。本专利技术还提供了一种嗜硫磁珠，该嗜硫磁珠通过上述的制备方法制备而得。本专利技术进一步提供了一种如上述的嗜硫磁珠在含二硫键化合物的特异性的富集和分离中的应用。在上述技术方案中，具体过程如图1所示(图中的R基团指的是副反应产物)，本专利技术通过将铁磁性复合材料Fe3O4@SiO2、磺胺类化合物通过氨基和羧基之间的缩合作用进行反应，进而使得磺胺类化合物修饰到铁磁性复合材料Fe3O4@SiO2的表面上形成表面修饰砜基的嗜硫磁珠，该嗜硫磁珠将嗜硫材料和磁珠的特性完美地结合在一起，进而该嗜硫磁能在强力磁铁石的作用下与体系中的其他组分快速分离，操作方便、快捷；此外，该磁珠具有稳定性好、比表面积高、分离速度快、低毒性、分散性好、超顺磁性、易制备以及生物相容性等优点，因此本专利技术提供的嗜硫磁珠具有优异的分散性、超顺磁性和富集效果，以解决常用亲和嗜硫材料存在的局限性。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术提供的嗜硫磁珠的制备原理图；图2检测例2中嗜硫磁珠B1的傅里叶变换红外光谱图；图3检测例3中嗜硫磁珠B1的透射电镜图；图4是应用例1中提供的嗜硫磁珠B1对含二硫键有机小分子特异性分离与富集的电泳图；图5是应用例2-4中提供的嗜硫磁珠B1对含二硫键有机小分子特异性分离与富集的电泳图；图6是应用例5-7中提供的嗜硫磁珠B1对含二硫键有机小分子特异性分离与富集的电泳图；图7是应用例8-10中提供的嗜硫磁珠B1对含二硫键有机小分子特异性分离与富集的电泳图。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种嗜硫磁珠的制备方法，该制备方法为：在引发剂和溶剂的存在下，将铁磁性复合材料Fe3O4@SiO2、磺胺类化合物进行缩合反应制得嗜硫磁珠Fe3O4@SiO2@SAA。在本专利技术中，磺胺类化合物的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高嗜硫磁珠的产率以及从经济的角度考虑，优选地，磺胺类化合物为下式所示的SAA，在本专利技术中，引发剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高嗜硫磁珠的产率以及从经济的角度考虑，优选地，引发剂选自过硫酸盐、有机过氧化物和叔胺中的至少一者，更优选地，引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化苯甲酰和叔胺中的的至少一者；进一步优选地，引发剂为过硫酸铵。在上述制备方法中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高嗜硫磁珠的产率，优选地，相对于30-80mg的Fe3O4@SiO2，所述SAA的用量为0.16-0.8mmol，所述引发剂的用量为0.2-1.2mmol；其中，溶剂的用量也可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高产物的产率，更优选地，相对于40mg的Fe3O4@SiO2，溶剂的用量为5-20mL。在本专利技术中，溶剂的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高嗜硫磁珠的产率以及从经济的角度考虑，优选地，溶剂选自乙醇、水中的至少一者。在本专利技术中，缩合反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了进一步提高嗜硫磁珠的产率以及从经济的角度考虑，优选地，缩合反应满足以下条件：反应温度为15-35℃，反应时间为1-5h。在上述制备方法中，反应容器可以是本领域中常规的玻璃容器，如烧瓶、试管、反应釜、烧杯，但是为了便于震荡，选择离心管作为反应容器。在本专利技术中，Fe3O4@SiO2可以是常规的市售品，也可以是通过自行制备而得，考虑到保证Fe3O4@SiO2的纯度，优选地，Fe3O4@SiO2通过以下方法制备而得：1)将铁盐、1,6-己二胺、醋酸盐、乙二醇进行接触反应以制得铁磁性材料Fe3O4；2)将四乙氧基硅烷、氨水、C1-C4的醇进行接触反应，接着加入铁磁性材料Fe3O4进行包覆以制得Fe3O4@SiO2。在上述步骤1)中，各物料的用量也可在宽的范围内选择，但是为了进一步提高Fe3O4@SiO2的产率，优选地，在步骤1)中，相对于1g的铁盐，1,6-己二胺的用量为2-9g，醋酸盐的用量为0.5-4g，乙二醇的用量为10-60mL。在上述步骤2)中，各物料的用量也可在宽的范围内选择，但是为了进一步提高Fe3O4@SiO2的产率，在步骤2)中，相对于0.5g的四乙氧基硅烷，氨水的用量为0.5-2mL，醇的用量为5-10mL，铁磁性材料Fe3O4的用量为50-150mg。在上述步骤1)中，接触反应的条件也可在宽的范围内选择，但是为了进一步提高Fe3O4@SiO2的产率，优选地，在步骤1)中，接触反应满足以下条件：反应温度为100-260℃，反应时间为3-19h。在上述步骤2)中，接触反应的条件也可在宽的范围内选择，但是为了进一步提高Fe3O4@SiO2的产率，在步骤2)中，接触反应满足以下条件：反应温度为15-30℃，反应时间为10-40min。在上述步骤2)中，包覆的条件也可在宽的范围内选择，但是为了进一步提高Fe3O4@SiO2的产率，在步骤2)中，包覆满足以下条件：包覆温度为15-30℃，包覆时间为1-30min。在上述制备方法中，铁盐、醋酸盐、醇的具体种类可以在宽的范围内选择，但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嗜硫磁珠的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：在引发剂和溶剂的存在下，将铁磁性复合材料Fe3O4@SiO2、磺胺类化合物进行缩合反应制得嗜硫磁珠Fe3O4@SiO2@SAA。

【技术特征摘要】
1.一种嗜硫磁珠的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：在引发剂和溶剂的存在下，将铁磁性复合材料Fe3O4@SiO2、磺胺类化合物进行缩合反应制得嗜硫磁珠Fe3O4@SiO2@SAA。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述引发剂选自过硫酸盐、有机过氧化物和叔胺中的至少一者，所述磺胺类化合物为下式所示的SAA，优选地，所述引发剂选自过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸钾、过氧化苯甲酰和叔胺中的的至少一者；更优选地，所述引发剂为过硫酸铵。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于30-80mg的所述Fe3O4@SiO2，所述SAA的用量为0.16-0.8mmol，所述引发剂的用量为0.2-1.2mmol；优选地，相对于40mg的所述Fe3O4@SiO2，所述溶剂的用量为5-20mL；更优选地，所述溶剂选自水、乙醇中的至少一者。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述缩合反应满足以下条件：反应温度为15-35℃，反应时间为1-5h。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，所述Fe3O4@SiO2通过以下方法制备而得：1)将铁盐、1,6-己二胺、醋酸盐、乙二醇进行接触反应以制得铁磁性材料Fe3O4；2)将四乙氧基硅烷、氨水、C1-C4的醇进行接...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云春，李铁梅，
申请(专利权)人：安徽师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34