一种磁性二氧化钛及其制备方法和在低丰度蛋白富集中的应用技术

本发明专利技术公开了一种磁性纳米二氧化钛及其制备方法和在低丰度蛋白富集中的应用

【技术实现步骤摘要】
一种磁性二氧化钛及其制备方法和在低丰度蛋白富集中的应用


[0001]本专利技术涉及磁性纳米二氧化钛材料
，具体涉及一种磁性纳米二氧化钛及其制备方法和在低丰度蛋白富集中的应用
。

技术介绍

[0002]蛋白质组学
(proteomics)
，是以蛋白质组为研究对象，从整体水平上研究蛋白质组成及其变化规律的科学，由此获得蛋白质水平上的关于细胞活动
、
疾病发生等过程的整体而全面的认识
。
蛋白质组学研究不仅能系统地揭示生命活动规律，而且能有效阐明疾病发生发展的分子机制和调控网络
。
基于液相色谱
‑
串联质谱
(LC
‑
MS/MS)
技术的鸟枪法蛋白质组学
(shotgun proteomics)
策略为复杂生物样品蛋白质组水平鉴定和定量提供了强有力的技术支撑
。
[0003]然而对于一些动态分布范围宽的样本如血清
、
血浆
、
尿液
、
乳汁
、
脑脊液
、
唾液
、
细胞上清液等，基于
LC
‑
MS/MS
的蛋白质组学研究受到了极大的限制
。
以血清或血浆为例，血清
/
血浆的动态范围分布极宽，估计有
12
‑
13
个数量级，大约有
22
种蛋白质的浓度高达
mg/mL
，占总蛋白质的
99
％
。
而其他的数以千计的人们感兴趣的蛋白质，如组织泄漏蛋白和信号因子，在血浆中的浓度低至
ng/mL
甚至
pg/mL。
高丰度的功能蛋白造成的压倒性
"
掩盖
"
效应使得有价值的低丰度蛋白的检测非常困难，即使是使用最先进的质谱技术
。
[0004]为了提高低丰度蛋白的检出覆盖度，基于免疫亲和力的高丰度蛋白的去除和肽段水平的组分分馏被开发出来
。
这些方法能够将血浆蛋白的鉴定数提高到
500
‑
800
，但去除高丰度蛋白的过程中也会去除一些与高丰度蛋白互作的低丰度蛋白，导致重要的低丰度蛋白信息的损失
。
此外，该类方法的检测周期长，成本高，通量低；不适用于大规模的队列样本处理
。
更重要的是，基于抗体的高丰度蛋白去除方法只能针对特定样本类型进行特定蛋白的去除
。
非血液类样本，如脑脊液
、
尿液
、
乳汁
、
唾液
、
细胞上清液等样本，其高丰度蛋白种类与血清
/
血浆样本相差较大甚至完全不同，无法基于以上方法实现高丰度蛋白的去除
。
因此，迫切需要开发一种不受样本类型限制的
、
低成本
、
高通量并且易于操作的新方法，实现低丰度蛋白的快速和高效的富集，从而提高蛋白质的鉴定数
。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术针对现有低丰度蛋白富集技术存在的问题，提出了一种磁性二氧化钛及其制备方法和在低丰度蛋白富集中的应用
。
本专利技术利用二氧化钛与蛋白质之间的配位作用
、
静电作用
、
氢键作用
、
以及范德华力等实现各种样本类型中的低丰度蛋白质的富集；本专利技术所提出的磁性二氧化钛
(Fe3O4@SiO2@TiO2)
的制备方法，首先在铁核表面预包覆了一层
SiO2，然后包覆
TiO2；
SiO2的预包覆更有利于
TiO2包覆层的形成，在保证
TiO2表面性质不被破坏，
TiO2的蛋白吸附性能没有下降的同时，又赋予其磁性；为大规模的样本处理提供了一种更加简单
、
快速
、
高效的技术方法，后期可实现高通量自动化生产
。
此外，该方法应用
范围广泛，突破了基于免疫亲和力的高丰度蛋白去除方法的样本类型限制和蛋白质种类限制
。
[0006]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：
[0007]一种磁性纳米二氧化钛
(Fe3O4@SiO2@TiO2)
的制备方法，包括以下步骤：
[0008]1)
将
Fe3O4加入由碱
、
醇
、
水按一定比例组成的混合溶液中，分散均匀得到
A
液；
[0009]2)
将硅源加入醇中，混合均匀得到
B
液；
[0010]3)
将
A
液和
B
液混合，边加热边搅拌一段时间后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到固体
C
；
[0011]4)
将固体
C
和醇按照一定比例混合，并用酸调节
pH
至
pH
＜3，得到
D
液；
[0012]5)
将钛源加入醇中，混匀，并在搅拌条件下加入
D
液；之后分别在不同温度下持续搅拌一段时间后，过滤
、
洗涤
、
干燥，即可得到磁性纳米二氧化钛材料
。
[0013]优选的，步骤
1)
中，所述
Fe3O4的颗粒尺寸为
10
～
500nm
，更优选为
20nm
；所述碱包括氨水
、
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；所述醇包括甲醇
、
乙醇
、
异丙醇
、
丙三醇
、
乙二醇
、
丁醇及其异构体中的一种或多种；所述
Fe3O4、
碱
、
醇
、
水的质量比例为：
Fe3O4:
碱
:
醇
:
水＝
1:2
～
50:1
～
500:1
～
50。
[0014]优选的，步骤
2)
中，所述的硅源包括正硅酸四甲酯
、
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；所述醇包括甲醇
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种磁性纳米二氧化钛
(Fe3O4@SiO2@TiO2)
的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)
将
Fe3O4加入由碱
、
醇
、
水按一定比例组成的混合溶液中，分散均匀得到
A
液；
2)
将硅源加入醇中，混合均匀得到
B
液；
3)
将
A
液和
B
液混合，边加热边搅拌一段时间后，经过滤
、
洗涤
、
干燥，得到固体
C
；
4)
将固体
C
和醇按照一定比例混合，并用酸调节
pH
至
pH
＜3，得到
D
液；
5)
将钛源加入醇中，混匀，并在搅拌条件下加入
D
液；之后分别在不同温度下持续搅拌一段时间后，过滤
、
洗涤
、
干燥，即可得到磁性纳米二氧化钛材料
(Fe3O4@SiO2@TiO2)。2.
根据权利要求1所述的磁性纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，步骤
1)
中，所述
Fe3O4的颗粒尺寸为
10
～
500nm
；所述碱包括氨水
、
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；所述醇包括甲醇
、
乙醇
、
异丙醇
、
丙三醇
、
乙二醇
、
丁醇及其异构体中的一种或多种；所述
Fe3O4、
碱
、
醇
、
水的质量比为：
Fe3O4:
碱
:
醇
:
水＝
1:2
～
50:1
～
500:1
～
50。3.
根据权利要求1所述的磁性纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，步骤
2)
中，所述的硅源包括正硅酸四甲酯
、
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；所述醇包括甲醇
、
乙醇
、
异丙醇
、
丙三醇
、
乙二醇
、
丁醇及其异构体中得一种或多种；所述的硅源和醇的质量比为：硅源
:
醇＝
1:0.1
～
50。4.
根据权利要求1所述的磁性纳米二氧化钛的制备方法，其特征在于，步骤
3)
中，所述的
A
液和
B
液的体积比为
1:0.1
～5；搅拌时间为
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马聪聪，赵娜，陈亮宇，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：