一种以邻羟甲基苯硼酸为功能单体的硼亲和功能化材料,它是将具有R取代基的邻羟甲基苯硼酸（见式1），通过R基修饰到多孔性基底材料表面得到的以邻羟甲基苯硼酸为功能单体的硼亲和功能化材料，所述的R取代基可以是羧基、氨基、巯基或醛基，所述的多孔性基底材料可以是多孔的甲基丙烯酸缩水甘油酯和亚甲基双丙烯酰胺共聚物。?式1。该材料除了具有强的对顺式二羟基化合物的亲和作用力，而且可以在更宽的pH范围内工作。该材料具有高的保留容量，很好的弥补了目前硼亲和材料所面临的问题。另外，该材料显示了优良的专一性，可以用来富集复杂生物体系中的含有顺式二羟基结构的目标生物分子。本发明专利技术公开了其制法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种经过邻羟甲基苯硼酸类硼酸配基功能化的材料及其在选择性富集复杂样品体系中的顺式ニ羟基生物分子中的应用。
技术介绍
蛋白质组学和代谢组学是后基因组时代生命科学领域的两个研究的前沿学科，它们面向复杂生物样品的全面分析。但是，因为所面对的生物样品的高度复杂性，不经过样品前处理的样品很难直接分析。目前，样品前处理技术是现代分离分析的一个常见的瓶颈并被认为是分析操作中的最 重要的步骤之一。另外，许多研究的目标分子在样品中的丰度都非常低，往往伴随着高丰度的干扰组分。因此，选择性富集目标组分，同时有效的去除高丰度干扰组分在蛋白质组学和代谢组学分析方法的建立中起着重要的作用。在蛋白质组学和代谢组学的众多的目标分析物质中，含有顺式ニ羟基结构的物质是ー类比较特殊的物质，例如，糖蛋白、糖肽和修饰核苷，这些物质都具有重要的生物学意义。糖蛋白是ー种翻译后修饰蛋白，其在众多的生物过程中发挥着重要的作用，如分子识另O、细胞内或细胞间的信息传导、免疫响应和精子和卵细胞的相互作用等。此外，有些糖蛋白，如甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA)，可以作疾病标记物在临床上监测癌症的发生。另外,尿液中分泌的修饰核苷来自于体内转运RNA(t-RNA)的降解。所以，尿液中的修饰核苷的分泌水平反映了体内 t-RNA 的降解速度。通常，当癌症发生吋，伴随着t-RNA的加速降解，相应的尿样中分泌的修饰核苷的浓度会明显升高。所以，修饰核苷被认为是ー种潜在的癌症的诊断标记物用来诊断各种癌症的发生，如乳腺癌。因此，跟踪研究尿液中修饰核苷的种类和丰都的变化被认为是检测癌症发生过程的ー个重要的工具。硼亲和色谱法(BAC)是ー种強大的而且简便的分离富集含有顺式ニ羟基化合物的方法。它得益于硼酸配基和顺式ニ羟基结构在高的PH值下(通常是碱性pH)共价结合形成环状酯，该环状酯可以在酸性条件下解离。这种PH开关的性质使硼酸成为优良的亲和配基，并广泛应用于亲和色谱领域。硼亲和色谱法已经作为ー种重要的工具用来选择性富集糖蛋白和糖肽。尽管硼亲和材料已经显示了在选择性富集含有顺式ニ羟基类化合物方面的应用前景，还存在一些阻碍其更广泛应用的障碍。首先，某些硼亲和材料对糖蛋白的专ー性比较差。尽管通过降低材料的反相非特异性保留可以得到ー些改善，但是问题仍然存在。第二，传统的硼亲和配基需要在高的 pH环境下工作，这不仅给操作带来不便，而且可能导致某些不稳定的生物分子降解。为了解决这个问题，发展了砜基取代的硼酸和 Wulff-型硼酸作为亲和配基来降低其对高的环境pH环境的要求；此外，还提出了ー种新的硼亲和设计策略-团队硼亲和法，该方法可以很方便地制备硼亲和整体材料和表面修饰的材料。第三，大部分的硼亲和整体材料的保留容量比较低。所以，为了发展更加具有实用性的硼亲和整体柱，在同一硼亲和材料上解决 上述所有问题是很有必要的。邻羟甲基苯硼酸类硼酸是ー类性能更加优越的取代苯硼酸，这种苯硼酸显示了更加优越的在中性水溶液中对糖类物质的结合能力。由于其对顺式ニ羟基物质的强的结合能力和优良的水溶性，这类取代苯硼酸甚至比Wulff型苯硼酸具有更加优越的在水溶液中结合糖类物质的能力。该类物质已经在中性条件下的糖类识别方面显示了超越于其他类别取代硼酸的性能而且被广泛用作亲和配基来识别糖蛋白，如TF-抗体和 HI 病毒中的 gp-120 。此外，该类取代苯硼酸也被广泛用作酶抑制剂，如抗椎体虫剂。该类特殊的硼酸可能很好的解决上面提到的关于硼亲和材料存在的问题。但是，目前该类硼酸在分离方面的应用还没有得到研究。在此，我们公开了ー类以邻羟甲基苯硼酸类硼酸为配基的功能化材料。该类苯硼酸配基具有很低的酸解离常数(PKa)和强的对顺式ニ羟基化合物的结合能力，可以在中性和酸性条件下专ー性富集顺式ニ羟基化合物，如核苷和糖蛋白等。此外，该硼亲和材料具有很高的保留容量，适合高通量分析各种复杂的生物样品，很好的解决了目前硼亲和材料所面临的问题。
技术实现思路
本专利技术针对目前使用的硼亲和材料存在的问题，包括对糖蛋白的专ー性差，需要在较高的PH环境下工作和保留容量较低，设计合成了一类邻羟甲基苯硼酸功能化的材料。该类材料通过将邻羟甲基苯硼酸类硼酸配基固载到材料表面制得。首先，所采用的硼酸配基的pKa值较低，如邻轻甲基苯硼酸的pKa为7. 2 ，可以在中等酸性条件下(pH彡5.0)结合顺式ニ羟基化合物。此外，该配基具有强的结合顺式ニ羟基化合物的亲和力，可以选择性富集含有顺式ニ羟基的生物小分子和大分子。更重要的是，相对于以往的硼亲和材料，该类材料的保留容量得到了极大的提高，适合高通量的富集各种复杂样品中的顺式邻ニ羟基化合物。本专利技术的技术方案如下ー种以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料，它是将具有R取代基的邻羟甲基苯硼酸(见式1)，通过R基修饰到多孔性基底材料表面得到的以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料，所述的R取代基可以是羧基、氨基、巯基或醛基，所述的多孔性基底材料可以是多孔的甲基丙烯酸缩水甘油酯和亚甲基双丙烯酰胺共聚物，多孔性基底材料可以是整体材料权利要求1.ー种以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料，其特征是它是将式I所示的具有R取代基的邻羟甲基苯硼酸，通过R基修饰到多孔性基底材料表面得到的以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料，所述的R取代基是羧基、氨基、巯基或醛基，所述的多孔性基底材料是多孔的甲基丙烯酸缩水甘油酯和亚甲基双丙烯酰胺共聚物，所述的多孔性基底材料是整体材料2.ー种制备权利要求I所述的以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料，5-羧基-2-羟甲基苯硼酸修饰的整体材料，的方法，其特征是它包括如下步骤 步骤I.将氨水和こ腈混合，氨水与こ腈的体积比为I : 1-1 2，将该混合液注入到多孔的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-亚甲基双丙烯酰胺共聚物整体材料中，在60°C下反应12小时，用こ腈和无水N，N- ニ甲基甲酰胺分别依次冲洗整体材料，将残留在整体材料上的水分除去，得到氨基化的整体材料； 步骤2.将56毫克5-羧基-2-羟甲基苯硼酸溶解在2毫升无水N，N- ニ甲基甲酰胺中，加入118毫克苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸盐，45毫克I-羟基-7-偶氮苯并三氮唑和110微升三こ胺或ニ异丙基こ基胺，然后用该溶液浸溃所述的氨基化的整体材料，并加热至40°C，发生化学作用，反应17小时后，用こ腈将载体材料上未反应的残留物冲洗除去，即得5-羧基-2-羟甲基苯硼酸修饰的整体材料。3.根据权利要求2所述的以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料的方法，其特征是当R为氨基、巯基或醛基时，制备以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料的方法类似于权利要求2所述的R为羧基的制备方法。4.权利要求I所述的以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料，在分离核苷中的应用。5.权利要求I所述的以邻羟甲基苯硼酸为功能単体的硼亲和功能化材料，在选择性富集具有顺式ニ羟基的糖蛋白或核苷中的应用。全文摘要一种以邻羟甲基苯硼酸为功能单体的硼亲和功能化材料,它是将具有R取代基的邻羟甲基苯硼酸(见式1)，通过R基修饰到多孔性基底材料表面得到的以邻羟甲基苯硼酸为功能单体的硼亲和功能化材料，所述的R取代基本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘震，李恒业，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：
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