一种改性磁性纳米分子筛材料及其制备方法和在囊泡吸附中的应用技术

本发明专利技术公开了一种改性磁性纳米分子筛材料及其制备方法和在囊泡吸附中的应用，所述制备方法包括以下步骤：1)将磁性纳米分子筛材料分散在强碱性溶液中，在冰浴条件下进行超声处理后，磁分离弃上清得到沉淀A；2)向沉淀A中加入季铵盐水溶液，在20～40℃搅拌反应，经洗涤后，干燥，获得表面改性的磁性纳米分子筛材料。本发明专利技术所制得的表面改性的磁性纳米分子筛材料可用于囊泡的吸附，吸附效果显著优于未改性的材料和传统的超速离心法，且样本需求仅是传统超速离心法的1/10；可应用于几乎所有的样本类型，有效解决了传统囊泡吸附方法的耗时且存在高丰度蛋白污染的问题。在高丰度蛋白污染的问题。在高丰度蛋白污染的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种改性磁性纳米分子筛材料及其制备方法和在囊泡吸附中的应用


[0001]本专利技术涉及磁性纳米分子筛材料
，具体涉及一种改性磁性纳米分子筛材料及其制备方法和在囊泡吸附中的应用。

技术介绍

[0002]细胞外囊泡(EVs)是由细胞主动分泌释放的异质性膜结合磷脂囊泡。EVs可根据其生物发生过程、大小和生物物理性质进一步分类为：外泌体、微囊泡和凋亡小体。近年来，EVs越来越多地被认为是细胞间通信及疾病诊断与预后的循环生物标志物的重要载体。然而，EVs异质性大、在临床相关样本中含量较低，并且难以量化使得EVs的分离和分析存在较大挑战。传统的密度梯度超速离心、超速离心法以及分子排阻法等存在所需样本量、步骤繁琐且操作时常长、所分离得到的囊泡纯度低且有高丰度蛋白污染等问题，不利于利用应用。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术针对囊泡分离中的问题，提出了一种改性磁性纳米分子筛材料及其制备方法和在囊泡吸附中的应用。本专利技术所提出的磁性纳米分子筛的改性方法，首先利用强碱在分子筛表面造就缺陷，降低硅铝比，从而增强了铝和囊泡上磷酸基团的配位作用；然后利用通过带正电的季铵阳离子在有缺陷的磁性纳米分子筛表面自组装，赋予磁性纳米分子筛正电性，进一步增强了磁性纳米分子筛的亲脂性、以及与负电性的囊泡结构之间的静电作用。此外，冰水浴的碱处理方法保证了磁性纳米分子筛的磁性以及晶体结构未受到明显影响。因此，本专利技术所提出的磁性纳米分子筛的改性方法显著增强了囊泡结构的吸附，且适用于着各种各样的样本类型，所需样本量是传统超速离心的1/10，为囊泡分离提供了一种简单、快速、高效的技术方法。
[0004]技术方案：为达到上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种改性磁性纳米分子筛材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006]一种改性磁性纳米分子筛材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]1)将磁性纳米分子筛材料分散在强碱性溶液中，在冰浴条件下进行超声处理后，磁分离弃上清得到沉淀A；
[0008]2)向沉淀A中加入季铵盐水溶液，在20～40℃搅拌反应，经洗涤后，干燥，获得表面改性的磁性纳米分子筛材料。
[0009]优选的，步骤1)中，所述强碱性溶液的碱源为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙中的一种或多种；所述强碱性溶液的溶度为0.1M～1M；固体用量以g计时，液体用量以ml计，所述磁性纳米分子筛材料与强碱溶液的比例为1：50～500；所述冰浴超声的时间为10min～6h，功率为40
‑
80KHZ。
[0010]优选的，步骤2)中，所述季铵盐水溶液中的季铵盐为十六烷基三甲基溴化铵、十六
烷基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵中的一种或多种；季铵盐水溶液的浓度为0.12M～1M；季铵盐水溶液中季铵盐与步骤1)中强碱性溶液中强碱的摩尔比为1～1.2；所述搅拌反应的时间为2h～6h；所述洗涤是依次水洗、醇洗、水洗，循环若干次；其中，醇洗的醇源为乙醇或甲醇，所述水洗，醇洗，水洗作为一次循环，循环洗涤3～6次。
[0011]优选的，步骤1)中，所述磁性纳米分子筛材料主要由以下方法制备：
[0012]取柠檬酸钠改性的Fe3O4加入去离子水中，分散均匀，之后加入碱源，完全溶解；继续加入模板剂、稳定剂与表面活性剂，搅拌溶解；继续加入硅源和碱金属源，溶解后于室温晶化，之后水热晶化，水热结束后，通过过滤，洗涤，干燥，煅烧，即可得到磁性纳米分子筛。
[0013]进一步优选的，所述的柠檬酸钠改性的Fe3O4的颗粒尺寸为10～500nm；所述的碱源为氨水、碱金属化合物、碱土金属化合物、尿素、季胺碱化合物、脂肪胺中的一种或多种；所述的模板剂为三乙胺，二正丙胺，二异丙胺，四丙基氢氧化铵中的一种或多种；所述稳定剂为乙醇，异丙醇，丙三醇、乙二醇中的一种或多种；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠，十六烷基三甲基溴化铵，十八烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或多种；所述硅源为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四正丙酯、正硅酸四正丁酯、硅溶胶、水玻璃、硅藻土中的一种或多种；所述碱金属源为偏铝酸钠，氯化铝，硫酸铜，氯化铜，硫酸锌，氯化锌中的一种或多种。
[0014]进一步优选的，所述Fe3O4，碱源，模板剂，稳定剂，表面活性剂，硅源，碱金属源的质量比为1:(2～20):(0.1～10):(0.05～5):(0.01～3):(20～100):(1～20)；所述室温晶化时长为1～6h，所述水热晶化的温度为100～200℃，时长为24～120h。
[0015]第二方面，本专利技术提供了一种改性磁性纳米分子筛材料，由上述制备方法制得。
[0016]第三方面，本专利技术提供了所述的改性磁性纳米分子筛在囊泡吸附中的应用。
[0017]第四方面，本专利技术提供了利用所述改性磁性纳米分子筛吸附囊泡的方法，包括以下步骤：
[0018]1)向待处理样本中加入缓冲液和表面改性的磁性纳米分子筛，得到混悬液；
[0019]2)将所述混悬液震荡孵育后，进行磁分离，去除上清液并保留沉淀；
[0020]3)加入清洗缓冲液洗涤沉淀，所得沉淀即为表面改性的磁性纳米分子筛及其所吸附的囊泡结构的混合物；
[0021]4)对目标蛋白质组或目标蛋白进行检测。
[0022]优选的，步骤1)中，所述的样本类型选自血液、尿液、脑脊液、唾液、乳液、蛋清或细胞上清液；固体用量以mg计时，液体用量以ml计，所述表面改性的磁性纳米分子筛材料和待测样本的比例为1：(0.005～10)；
[0023]优选的，步骤1)中，所述结合缓冲液的成分包括Tris、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸钾、磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、氯化钾、氯化钠、柠檬酸、柠檬酸钠、巴比妥酸、巴比妥钠、氢氧化钠、盐酸、甲酸、乙酸、EDTA、SDS、NP
‑
40、CHAPS、吐温、Triton、PEG、乙腈、甲醇的中的一种或任意组合，优选为Tris、EDTA的组合缓冲液。
[0024]优选的，步骤2)中，所述震荡孵育的条件为：18～37℃，500～2000rpm，孵育1～120min；所述置于磁力架上，放置时间为1～5min；
[0025]优选的，步骤3)中，所述清洗缓冲液选自步骤1)所使用的结合缓冲液或相应稀释液；所述洗涤沉淀3次，过程为：加入清洗缓冲液，室温震荡3min，将样本置于磁力架上磁分离2min后，弃上清，保留沉淀；重复以上过程3次。
[0026]优选的，步骤4)中，对目标蛋白检测的手段包括：质谱、IHC、Elisa、Western blot、化学发光中的一种或几种，优选质谱。
[0027]有益效果：
[0028]1.本专利技术所提出的磁性纳米分子筛的改性方法，首先利用强碱在分子筛表面造就缺陷，降低硅铝比，从而增强了铝和囊泡上磷酸基团的配位作用；然后利用通过带正电的季铵阳离子在有缺陷的磁性纳米分子筛表面自组装，赋予磁性纳米分子筛正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性磁性纳米分子筛材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将磁性纳米分子筛材料分散在强碱性溶液中，在冰浴条件下进行超声处理后，磁分离弃上清得到沉淀A；2)向沉淀A中加入季铵盐水溶液，在20～40℃搅拌反应，经洗涤后，干燥，获得表面改性的磁性纳米分子筛材料。2.根据权利要求1所述的改性磁性纳米分子筛材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述强碱性溶液的碱源为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙中的一种或多种；所述强碱性溶液的溶度为0.1M～1M；固体用量以g计时，液体用量以ml计，所述磁性纳米分子筛材料与强碱溶液的比例为1：50～500；所述冰浴超声的时间为10min～6h，功率为40
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80KHZ。3.根据权利要求1所述的改性磁性纳米分子筛材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述季铵盐水溶液中的季铵盐为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵中的一种或多种；季铵盐水溶液的浓度为0.12M～1M；季铵盐水溶液中季铵盐与步骤1)中强碱性溶液中强碱的摩尔比为1～1.2；所述搅拌反应的时间为2h～6h；所述洗涤是依次水洗、醇洗、水洗，循环若干次；其中，醇洗的醇源为乙醇或甲醇，所述水洗，醇洗，水洗作为一次循环，循环洗涤3～6次。4.根据权利要求1所述的改性磁性纳米分子筛材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述磁性纳米分子筛材料主要由以下方法制备：取柠檬酸钠改性的Fe3O4加入去离子水中，分散均匀，之后加入碱源，完全溶解；继续加入模板剂、稳定剂与表面活性剂，搅拌溶解；继续加入硅源和碱金属源，溶解后于室温晶化，之后水热晶化，水热结束后，通过过滤，洗涤，干燥，煅烧，即可得到磁性纳米分子筛。5.根据权利要求4所述的改性磁性纳米分子筛材料的制备方法，其特征在于，所述的柠檬酸钠改性的Fe3O4的颗粒尺寸为10～500nm；所述的碱源为氨水、碱金属化合物、碱土金属化合物、尿...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵娜，马聪聪，李捷，
申请(专利权)人：谱天天津生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：