一种亲水膜层包覆的大孔树脂材料及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种亲水膜层包覆的大孔树脂材料及其制备和应用。具体是以表面带有环氧基的大孔树脂微球为基质，以轮环藤宁(Cyclen)和异氰尿酸三缩水甘油酯(1,3,5

【技术实现步骤摘要】
一种亲水膜层包覆的大孔树脂材料及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及一种亲水膜层包覆的大孔树脂材料及其制备和应用，具体是以表面带有环氧基的大孔树脂微球为基质，轮环藤宁和异氰尿酸三缩水甘油酯为功能单体，利用环氧
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胺开环聚合反应在大孔树脂微球表面形成亲水膜层，得到亲水膜层包覆的大孔树脂材料。该树脂微球可以用作HILIC的吸附剂，用来富集复杂生物样品中的糖肽。

技术介绍

[0002]作为翻译后修饰的主要形式，蛋白质糖基化在调节许多关键的细胞生理过程中起着重要作用，如细胞内通讯、免疫反应、蛋白质翻译和细胞生长(文献1.郑鑫彤等."智能聚合物基材料富集磷酸化肽和糖肽的研究进展"色谱.2021,39,15
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25；文献2.G.W. Hart,et.al."Glycomics hits the big time"Cell.2010,143,672
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676)。糖基化被认为是众多已知蛋白质修饰中最重要的翻译后修饰之一，据报道许多蛋白质发生了糖基化。体内蛋白质的异常糖基化通常与某些疾病有关，如免疫缺陷、阿尔茨海默病、神经系统疾病和癌症等(文献3,M.A.Wolfert,et.al."Adaptive immune activation:glycosylation doesmatter" Nat.Chem.Biol.9,2013,776
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784)。目前，质谱已经成为表征蛋白质糖基化的最灵敏的分析方法之一。翻译后修饰产物(例如糖肽)丰度很低，且存在着强烈的背景干扰，很难直接用质谱进行分析，因此需要开发高效的富集材料和技术来选择性富集糖肽(文献 4.温雪等."基于整体柱的糖基化蛋白质分离富集方法的研究进展"分析化学,2020,48, 13
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21)。
[0003]HILIC因其操作简单、重现性好而备受重视。现已经开发了多种亲水材料用于糖肽的富集。研究表明，与多糖结合的有机大孔聚合物微球对多肽的富集具有良好的效率和选择性(文献5.Z.C.Xiong,et.al."Layer
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by
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layer assembly of multilayer polysaccharidecoatedmagnetic nanoparticles for the selective enrichment of glycopeptides"Chem.Commun. 2013,49,9284
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9286)。

技术实现思路

[0004]本专利技术涉及一种亲水膜层包覆的大孔树脂材料及其制备和应用，具体是以表面带有环氧基的大孔树脂微球为基质，轮环藤宁和异氰尿酸三缩水甘油酯为功能单体，利用环氧
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胺开环聚合反应在大孔树脂微球表面形成亲水膜层，得到亲水膜层包覆的大孔树脂材料材料可以用作HILIC的的吸附剂，用来富集复杂生物样品中的糖肽，其结构示意如下。
[0005][0006]亲水膜层包覆的大孔树脂材料的具体制备过程包括如下步骤：
[0007]在圆底烧瓶中将20～60mg轮环藤宁、40～110mg异氰尿酸三缩水甘油酯溶解在 20～30mL含30％～40％(体积比)聚乙二醇200的乙醇溶液中，然后加入200～600mg大孔树脂微球，在60～70℃温度下，以100～150rpm的转速机械搅拌3～5h，产物用乙醇洗涤2～4次，60～70℃真空干燥6～12h，得到亲水膜层包覆的大孔树脂材料。
[0008]本专利技术所涉及亲水膜层包覆的大孔树脂材料的制备，操作简单，反应条件温和。
[0009]本专利技术是以表面带有环氧基的大孔树脂微球为基质，以轮环藤宁(Cyclen)和异氰尿酸三缩水甘油酯(1,3,5
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triglycidyl isocyanurate，TGIC)为功能单体，利用环氧
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胺开环聚合反应，在大孔树脂微球表面形成亲水膜层，得到亲水膜层包覆的大孔树脂材料。该树脂微球可以直接用作亲水相互作用色谱(hydrophilic interaction chromatography， HILIC)的吸附剂，用来富集复杂生物样品中的糖肽。采用该包覆亲水膜的方法，操作过程简单，反应条件温和，所得材料作为HILIC吸附剂对糖肽具有很高的富集效率和选择性。
附图说明
[0010]图1.实施例中亲水膜层包覆的大孔树脂材料的制备示意图。
[0011]图2.实施例中亲水膜层包覆的大孔树脂材料的氦离子电镜图。(a)(b)为大孔树脂微球，(c)(d)为实施例1制备的亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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1，(e)(f)为实施例2 制备的亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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2，(g)(h)为实施例3制备的亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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3。
[0012]图3.实施例中亲水膜层包覆的大孔树脂材料的的氮气吸附脱附等温线图及孔径分布图， (a)(b)为实施例1中亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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1，(c)(d)为实施例2中亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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2，(e)(f)为实施例3中亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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3。
[0013]图4.实施例1中亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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1的X
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衍射光电子能谱图。(a)全谱图 (b)N 1s高分辨能谱图。
[0014]图5.人免疫球蛋白G富集后MALDI
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TOF
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MS图。(a)实施例1制备的亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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1，(b)实施例2制备的亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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2，(c)实施例3 制备的亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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3，(d)商品化HILIC材料，。
[0015]图6.实施例1中人免疫球蛋白G/牛血清白蛋白混合酶解液1/10(质量比)富集前后的 MALDI
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TOF
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MS对比图。(a)富集前，(b)富集后。
具体实施方式
[0016]基于亲水膜层包覆的大孔树脂材料用于糖肽的分离富集。
[0017]实施例1
[0018]亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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1的制备：在圆底烧瓶中将24mg轮环藤宁、50mg 异氰尿酸三缩水甘油酯溶解在20mL含30％(体积比)聚乙二醇200的乙醇溶液中，然后加入300mg大孔树脂微球(商品名：甲基丙烯酸环氧丙酯微球，粒径10～100μm，购自上海超研生物科技有限公司，平均孔径为19.9nm，孔径分布在2.4～107.1nm之间，比表面积为95.62mg2/cm)，在60℃下，以150rpm的速率机械搅拌5h，产物用乙醇洗涤三次，60℃真空干燥12h，得到亲水膜层包覆的大孔树脂材料
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1(粒径10.32～100.38 μm，膜层厚度320～380nm)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亲水膜层包覆的大孔树脂材料，其特征在于：以表面带有环氧基的大孔树脂微球为基质，以轮环藤宁和异氰尿酸三缩水甘油酯为功能单体，利用环氧
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胺开环聚合反应，在大孔树脂微球表面形成亲水膜层，得到的亲水膜层包覆的大孔树脂材料。2.按照权利要求1所述亲水膜层包覆的大孔树脂材料，其特征在于：所述表面带有环氧基的大孔树脂微球为甲基丙烯酸环氧丙酯微球，粒径为10～100μm，平均孔径为19.9nm，孔径分布在2.4～107.1nm之间。3.一种权利要求1或2所述亲水膜层包覆的大孔树脂材料的制备方法，该材料以表面带有环氧基的大孔树脂微球为基质，以轮环藤宁和异氰尿酸三缩水甘油酯为功能单体，利用环氧
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胺开环聚合反应，在大孔树脂微球表面形成亲水膜层，得到的亲水膜层包覆的大孔树脂材料。4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于：可按如下步骤操作，在圆底烧瓶中...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧俊杰，孙传盛，高铮，
申请(专利权)人：威高集团有限公司，
类型：发明
国别省市：