一种巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于分析化学技术领域，具体涉及一种巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料及其制备方法和应用。本发明专利技术通过提高材料的亲水性、离子相互作用力和对肽的识别能力，得到一种对糖蛋白富集选择性更高的巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料。本发明专利技术以氧化石墨烯作为初始材料，氧化石墨烯表面带有大量带负电的含氧官能团(环氧基和羟基等)，使其很容易被带正电的聚合物通过静电相互作用修饰，然后利用共聚反应修饰金纳米粒子，通过金

【技术实现步骤摘要】
一种巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于分析化学
，具体涉及一种巯基烟酸与金纳米粒子修饰石墨烯材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]蛋白质糖基化(glycosylation)是生物体内普遍存在、重要且复杂的蛋白质翻译后修饰行为，糖蛋白参与了许多关键的生物学进程。因此，糖基化蛋白的研究和发展，不仅对生物体生理机制的深入研究具有重要意义，而且在疾病诊断或生物标志物的发现上也具有临床价值。但是，糖蛋白丰度低，质谱检测信号响应低，并且在复杂的生物体系中非糖基化蛋白与糖基化蛋白共存，这些对糖蛋白有严重的离子抑制作用。因此，研究发展一个高效的富集策略，在糖蛋白的综合分析中是必不可少的步骤。
[0003]目前得到广泛应用的富集方法包括凝集素亲和法、肼化学法、硼酸亲和法以及亲水作用色谱法等，现有的富集方法各有各的优缺点，然而随着糖蛋白标志物研究的深入，研究者关注点逐渐向实际样品富集的性能转移，比如富集覆盖率、富集选择性、操作稳定性和质谱兼容性等。近年来，亲水作用色谱法在分离和富集糖蛋白方面得到越来越多的关注。
[0004]亲水相互作用色谱法(HILIC)是一种采用极性固定相(如硅胶、衍生硅胶)和有机溶剂(如乙腈)
‑
水为流动相的色谱模式，具有与反相液相色谱法相似的流动相，化合物的洗脱顺序与正相色谱相似，其作用机理是依靠被分析物在有机相和固定相表面的水层之间的分配作用实现分离。HILIC能够有效地保留反相色谱中保留不完全或不保留的强极性化合物，而且具有良好的分离效果，是解决各类强极性化合物和亲水化合物分离问题的可靠手段。HILIC使用的流动相体系相对简单，分离条件温和，适用范围广泛，样品损失少，能够富集各种结构的糖肽，因此在药物分析和食品科学等领域得到了快速的发展，但是，HILIC等现有糖蛋白的富集方法普遍存在富集选择性不足的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种巯基烟酸与金纳米粒子修饰石墨烯材料及其制备方法和应用，本专利技术提供的巯基烟酸与金纳米粒子修饰石墨烯材料对糖蛋白富集选择性高。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将亲水聚合物溶液和氧化石墨烯
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甲醇混悬液混合进行静电吸附反应，得到亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料；
[0009](2)将所述亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料混悬于甲醇中，然后将所得亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料
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甲醇混悬液与氯化金水溶液混合进行共聚反应，得到中间产物；所述中间产物为亲水聚合物与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料；
[0010](3)将所述中间产物、2
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巯基烟酸和甲醇混合进行金
‑
硫键反应，得到巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料。
[0011]优选的，所述亲水聚合物溶液中的亲水聚合物包括聚
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(2
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乙基
‑2‑
噁唑啉)、聚乙烯二胺和壳聚糖中的一种或几种。
[0012]优选的，所述步骤(1)中，亲水聚合物溶液中的亲水聚合物和氧化石墨烯
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甲醇混悬液中的氧化石墨烯的质量比为20:1～3；所述亲水聚合物溶液的浓度为10～50mg/mL；所述氧化石墨烯
‑
甲醇混悬液的浓度为10～50mg/mL。
[0013]优选的，所述静电吸附反应在搅拌条件下进行，温度为20～30℃，保温时间为12～30h。
[0014]优选的，所述步骤(2)中，亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料
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甲醇混悬液中的氧化石墨烯和氯化金水溶液中的氯化金的质量比为1～10:1～30；所述氯化金水溶液的浓度为2～10mg/mL；所述亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料
‑
甲醇混悬液的浓度为2～10mg/mL。
[0015]优选的，所述共聚反应在搅拌条件下进行，反应温度为30～80℃，保温时间为0～2h。
[0016]优选的，所述中间产物和2
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巯基烟酸的质量比为1～5:1。
[0017]优选的，所述金
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硫键反应在搅拌条件下进行，反应温度为10～30℃，保温时间为12～36h。
[0018]本专利技术还提供了上述方案所述制备方法得到的巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料，包括氧化石墨烯、修饰在所述氧化石墨烯上的金纳米粒子与亲水聚合物以及修饰在所述金纳米粒子上的2
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巯基烟酸。
[0019]本专利技术还提供了上述方案所述巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料在糖蛋白富集中的应用。
[0020]本专利技术提供了一种巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料的制备方法。本专利技术通过提高材料的亲水性、离子相互作用力和对肽的识别能力，得到一种对糖蛋白富集选择性更高的巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料：
[0021](1)提高氧化石墨烯材料表面的亲水性：本专利技术通过静电吸附作用，将亲水聚合物添加到氧化石墨烯表面，提高氧化石墨烯表面的亲水性，例如，当亲水聚合物为聚
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(2
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乙基
‑2‑
噁唑啉)(PEOz)时，可以形成酰胺型亲水材料——聚
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(2
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乙基
‑2‑
噁唑啉)修饰氧化石墨烯GO/PEOz，由于PEOz含有大量酰胺基，将PEOz引入到氧化石墨烯表面，能够增加氧化石墨烯表面的亲水性；当亲水聚合物为聚乙二胺时，可以形成聚乙二胺修饰氧化石墨烯GO/PEI，由于聚乙二胺含有大量胺基，将PEI引入到氧化石墨烯表面，能够增加氧化石墨烯表面的亲水性；当亲水聚合物为壳聚糖时，可以形成壳聚糖修饰氧化石墨烯GO/CS，由于壳聚糖中含有大量糖基和胺基，将壳聚糖引入到氧化石墨烯表面，能够增加氧化石墨烯表面的亲水性。
[0022](2)增加材料的肽识别敏感性：利用金的原位生长特性，在亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料的基础上引入纳米金，并进一步利用Au
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S键之间的反应，得到亲水聚合物与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料，金纳米粒子具有对肽的特异性识别功能，从而增加材料的肽识别敏感性；
[0023](3)增加材料表面的离子相互作用力：本专利技术选择同时含有阳离子和阴离子的2
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巯基烟酸，结合氧化石墨烯含sp2杂化而成碳六元环结构，以及2
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巯基烟酸的阴阳离子形成π
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π共轭作用的特点，将2
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巯基烟酸添加到亲水聚合物与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料上，得到巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料GO/PEOz/Au/MA。
[0024]本专利技术以氧化石墨烯作为初始材料，氧化石墨烯表面带有大量带负电的含氧官能团(比如环氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将亲水聚合物溶液和氧化石墨烯
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甲醇混悬液混合进行静电吸附反应，得到亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料；(2)将所述亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料混悬于甲醇中，然后将所得亲水聚合物修饰氧化石墨烯材料
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甲醇混悬液与氯化金水溶液混合进行共聚反应，得到中间产物；所述中间产物为亲水聚合物与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料；(3)将所述中间产物、2
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巯基烟酸和甲醇混合进行金
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硫键反应，得到巯基烟酸与金纳米粒子修饰氧化石墨烯材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述亲水聚合物溶液中的亲水聚合物包括聚
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(2
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乙基
‑2‑
噁唑啉)、聚乙烯二胺和壳聚糖中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，亲水聚合物溶液中的亲水聚合物和氧化石墨烯
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甲醇混悬液中的氧化石墨烯的质量比为20:1～3；所述亲水聚合物溶液的浓度为10～50mg/mL；所述氧化石墨烯
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甲醇混悬液的浓度为10～50mg/mL。4.根据权利要求1或3所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵艳艳，董佩佩，王立恒，刘鑫铉，唐博，赵佳怡，
申请(专利权)人：大连医科大学，
类型：发明
国别省市：