一种基于β-环糊精的磁性金属-多酚网络材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种基于β

【技术实现步骤摘要】
一种基于
β
‑
环糊精的磁性金属
‑
多酚网络材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于磁性金属
‑
多酚网络材料制备方法
，具体涉及一种基于β
‑
环糊精的磁性金属
‑
多酚网络材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]蛋白质糖基化和磷酸化作为两种重要而广泛的蛋白质翻译后修饰类型，在各种生物活性中起着至关重要的作用。异常的蛋白质糖基化和磷酸化与遗传性疾病、神经性疾病和恶性肿瘤等疾病相关，因此糖基化肽和磷酸化肽的检测和分析是至关重要的。然而，由于糖基化肽和磷酸化肽在实际样品中丰度较低及其低电离效率等原因，通过质谱(MS)的方法对其直接进行检测受到阻碍，因此，在质谱检测之前对其进行有效的分离和富集成为成功检测和分析糖基化肽和磷酸化肽的关键。近年来，已经构建了多种分离糖基化肽和磷酸化肽的富集策略。常用的糖基化肽富集的方法有亲水相互作用液相色谱、硼酸盐亲和层析、肼化学法和凝集素亲和层析等；而对于磷酸化肽的富集，则有固定化金属离子亲和层析法、金属氧化物亲和层析法和离子交换层析法等方法。在此我们将金属
‑
多酚网络(MPNs)引入糖基化肽和磷酸化肽的同时富集。
[0003]金属
‑
多酚网络(MPNs)是利用金属离子和酚类配体之间的配位作用形成的金属
‑
有机网络，可快速自组装在基底上形成涂层从而实现基底表面的功能化修饰。MPNs制备简单且迅速，多酚化合物作为有机配体，金属离子作为无机交联剂，在温和的条件下，二者即可迅速地组装在目标基底上形成MPNs。由于卓越的生物相容性、近乎普遍的粘附性和温和的制备过程，MPNs广泛用于生物成像、药物递送等生物医学领域。其骨架上丰富的羟基和金属离子可以通过亲水相互作用和固定离子亲合作用分别对糖基化肽和磷酸化肽进行富集。此外，磁性纳米粒子(MNPs)，由于其易制备、无毒害以及具有良好生物相容性和快速磁响应性的优点，可以进一步提升分离效率，因此，磁性的金属
‑
多酚网络可以用于快速进行糖基化肽和磷酸化肽的分离富集。
[0004]β
‑
环糊精(β
‑
CD)是由7个α
‑
1,4
‑
糖苷键连接的D
‑
吡喃葡萄糖残基组成的环状寡糖，是一种具有高生物相容性的大环超分子化合物。一方面，其外表面上丰富的羟基有利于通过亲水相互作用富集糖基化肽，另一方面，独特的化学结构使其具有形状稳定的疏水内腔，可以通过主客体相互作用络合金刚烷(AD)等非极性客体分子，该主客体相互作用是一种非共价的、可逆的利用分子识别实现的特异性相互作用。通过此种方式可以向其疏水空腔中引入亲水客体提升其亲水性，进一步提升材料对于糖基化肽的亲和力。因此，基于β
‑
CD构建的MPNs可以通过主客体相互作用对MPNs进行非共价亲水功能化，提高其亲水性进而提升对于糖基化肽的亲和力，此外MPNs上丰富地金属离子为富集磷酸化肽提供了保障，两者协同作用使得MPNs应用于复杂生物样品中的糖基化肽和磷酸化肽的同时富集。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于β
‑
环糊精的磁性金属
‑
多酚网络材料及其制备方法和应用，该磁性材料通过磁分离同时将糖基化肽和磷酸化肽从生物样品中分离出来。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0007]一种基于β
‑
环糊精的磁性金属
‑
多酚网络材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：将β
‑
CD和N,N
‑
二咪唑分别溶于溶剂中，并将其混合后水浴反应，而后向其中加入盐酸多巴胺(DA)和三乙胺(TEA)继续反应，得到多巴胺修饰的β
‑
CD(phen@β
‑
CD)；
[0009]步骤二：将1
‑
金刚烷羧酸(AdC)溶解在溶剂中，向其中加入K2CO3，水浴加热，磁性搅拌，而后滴加烯丙基溴，上述条件下继续反应，得到含有双键的金刚烷(Ad)；
[0010]步骤三：将还原性谷胱甘肽(GSH)溶于H2O和无水CH3OH中，然后将其加入到步骤二中得到的含有双键的金刚烷的溶液中，加入2,2'
‑
偶氮二异丁腈(AIBN)油浴真空反应，得到GSH修饰的Ad(Ad
‑
GSH)；
[0011]步骤四：将FeCl3·
6H2O、NaAc和乙二醇(EG)混合搅拌均匀后转移至反应釜中反应，得到Fe3O4磁性纳米粒子(MNPs)；
[0012]步骤五：将步骤四得到的Fe3O4磁性纳米粒子加至NaCl水溶液中，超声分散，而后在超声下依次加入无水二甲基亚砜(DMSO)、Ti(SO4)2水溶液、步骤一得到多巴胺修饰的β
‑
CD无水DMSO溶液、3
‑
(N
‑
吗啉基)丙磺酸(MOPs)水溶液，水浴加热并搅拌反应，得到磁性环糊精
‑
Ti
4+
金属
‑
多酚网络材料(mTiCD)；
[0013]步骤六：将步骤三得到的GSH修饰的Ad分散在溶剂中，向其中加入步骤五制备得到的磁性环糊精
‑
Ti
4+
金属
‑
多酚网络材料水溶液，超声分散，而后转移至水浴中，加热并搅拌反应，得到基于β
‑
CD的磁性金属
‑
多酚网络材料(mTiCD@AG)。
[0014]优选的是，所述的步骤一中β
‑
CD、N,N
′‑
羰基二咪唑和盐酸多巴胺的质量比为2.28:1.62:1.9。
[0015]优选的是，所述的步骤二中1
‑
羧基金刚烷和K2CO3质量比为5.4:5。
[0016]优选的是，所述的步骤三中真空反应温度为60
‑
63℃，反应时间为22
‑
24h。
[0017]优选的是，所述的步骤四反应温度为180
‑
200℃，反应时间为14
‑
16h。
[0018]优选的是，所述的步骤五中MNPsmg：NaCl水溶液mL：无水二甲基亚砜mL：Ti(SO4)2水溶液mL：phen@CD无水二甲基亚砜溶液mL：3
‑
(N
‑
吗啉基)丙磺酸mL为(30
‑
90)：(2.3
‑
6.9)：(0.48
‑
1.44)：(0.18
‑
0.54)：(0.18
‑
0.54)：(3
‑
9)。
[0019]优选的是，所述的步骤六的反应温度为21
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于β
‑
环糊精的磁性金属
‑
多酚网络材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将β
‑
CD和N,N
‑
二咪唑分别溶于溶剂中，并将其混合后水浴反应，而后向其中加入盐酸多巴胺和三乙胺继续反应，得到多巴胺修饰的β
‑
CD；步骤二：将1
‑
金刚烷羧酸溶解在溶剂中，向其中加入K2CO3，水浴加热，磁性搅拌，而后滴加烯丙基溴，上述条件下继续反应，得到含有双键的金刚烷；步骤三：将还原性谷胱甘肽溶于H2O和无水CH3OH中，然后将其加入到步骤二中得到的含有双键的金刚烷的溶液中，加入2,2'
‑
偶氮二异丁腈油浴真空反应，得到GSH修饰的Ad；步骤四：将FeCl3·
6H2O、NaAc和乙二醇混合搅拌均匀后转移至反应釜中反应，得到Fe3O4磁性纳米粒子；步骤五：将步骤四得到的Fe3O4磁性纳米粒子加至NaCl水溶液中，超声分散，而后在超声下依次加入无水二甲基亚砜、Ti(SO4)2水溶液、步骤一得到多巴胺修饰的β
‑
CD无水DMSO溶液、3
‑
(N
‑
吗啉基)丙磺酸水溶液，水浴加热并搅拌反应，得到磁性环糊精
‑
Ti
4+
金属
‑
多酚网络材料；步骤六：将步骤三得到的GSH修饰的Ad分散在溶剂中，向其中加入步骤五制备得到的磁性环糊精
‑
Ti
4+
金属
‑
多酚网络材料水溶液，超声分散，而后转移至水浴中，加热并搅拌反应，得到基于β
‑
CD的磁性金属
‑
多酚网络材料。2.根据权利要求1所述的一种基于β
‑
环糊精的磁性金属
‑
多酚网络材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中β
‑
CD、N,N
′‑
羰基二咪唑和盐酸多巴胺的质量比为2.28:1.62:1.9。3.根据权利要求1所述的一种基于β
‑
环糊精的磁性金属
‑
多酚网络材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤二中1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾琼，王宇轩，郑海娇，马玖彤，李萍，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：