本发明专利技术涉及磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc)2金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用。首先用水热合成法合成四氧化三铁微球；将磁球分散在巯基乙酸的乙醇溶液中，使其表面带有羧基；将巯基乙酸修饰的磁球分散在醋酸铜的乙醇溶液中，70℃下反应15分钟，再将产物分散在均苯三甲酸的乙醇溶液中，70℃下反应30分钟；磁性微球与醋酸铜和均苯三甲酸乙醇溶液的反应交替进行，最终制得具有核壳结构的磁性金属有机骨架材料。该材料具有金属有机骨架壳层，能够与含有氨基和羧基的肽段发生配位作用从而实现对低浓度肽的富集，同时四氧化三铁的高顺磁性使富集分离过程变得快速、简便。该合成方法简单、成本低，可用于小于1nM的低丰度肽段的富集分离和MALDI-TOFMS检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于先进纳米材料与纳米
，具体涉及一种用于低丰度肽段富集与MALD1-TOF MS检测的一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3 (btc) 2金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用。
技术介绍
在复杂的组织或细胞液和体液中，与疾病和信号传导相关的肽段丰度低，这些重要的肽段又易被高丰度的蛋白吸附而很难以到有效鉴定。因此对低丰度肽段样品的预富集分离处理是实现其准确分析和鉴定的前提。虽然MALD1-TOF MS和lc-esi MS在鉴定痕量蛋白/肽段上十分灵敏，但是在鉴定实际生物样品中的低丰度肽段上仍显得不足。这是因为一方面实际生物样品中的部分蛋白/肽段不仅浓度相当低(低于InM)，并且其质谱信号往往受到高丰度蛋白/肽段及在样品预处理过程中引入溶液中的盐或表面活性剂的严重干扰；另一方面，人们感兴趣的、与代谢或生命活动相关的肽段往往被高丰度蛋白信号所掩盖。因此在质谱分析前浓缩并分离复杂生物样品中的低丰度肽段/蛋白至关重要。近年来，纳米材料以其发展迅速和应用潜力巨大而被越来越多地应用于低丰度肽段/蛋白的富集研究。纳米材料固相微萃取方法运用各种载体通过不同的相互作用直接从样品溶液中对蛋白质/多肽进行富集除盐，从而免去了最容易造成样品损失的洗脱步骤或仅需极少量的洗脱液洗脱样品，既缩短了分析时间又减少了样品损失，可以把样品的用量降低几个数量级，在分析痕量蛋白/多肽时体现出优越性。同时纳米材料的比表面积大且易于修饰，有利于捕获目标肽段。金属有机骨架材料(MOFs)是一类多孔的晶体材料，由中心金属离子与有机配体通过配位键连接而成。MOFs近十年来发展迅速，因具有大的比表面积、稳定的纳米级孔道、可调控的孔道结构、良好的热稳定性等优异性能，且不饱和的配位金属可与含有羧基、氨基等官能团的被分析物质发生配位作用，MOF材料被广泛应用于气体的贮存、气体吸附和分离、催化等领域。此外，由于MOF材料还具有内部孔道可功能化，外表面可修饰的优点，近年来多篇报道表明MOF材料被成功应用于环境和生物分离分析。但是当MOF材料被用来富集蛋白/肽段或其它有机分子时，无可避免地需要用到离心或过滤等来分离并将MOF材料-被分析物的加合物从样品溶液中提取出来，使分离过程变得麻烦、费力，并且可能造成目标分子的损失。为改进这些缺陷，本专利技术合成了磁响应性强的磁性MOF材料，通过外加磁场，磁性复合材料可以从方便地从样品溶液中被分离出来，使富集和后续的洗脱过程变得快速简便，大大缩短了富集分离时间。同时，MOF骨架中的铜离子对目标肽段有很强的亲和力，使得经过该磁性MOF材料富集后，肽段分子的质谱信号显著增强，对低浓度肽段的分析检测限可达0.5nM。本专利技术中所涉及的具有四氧化三铁内核和金属有机骨架壳层的磁性微球包覆金属有机骨架复合材料，合成方法简单新颖，以铜离子为中心离子的金属有机骨架对低丰度肽段的富集具有广泛性，而磁性微球的引入简化了分离步骤，可将此复合材料用于低丰度肽段的富集与mald1-tof MS检测。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc)2金属有机骨架复合材料的合成方法及其在低丰度肽段富集与mald1-tof MS检测中的应用。本专利技术提供的一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc)2金属有机骨架复合材料的合成方法，具体步骤如下: (1)六水合三氯化铁(FeCl3.6H20)溶于乙二醇中，磁力搅拌至澄清后，加入醋酸钠，充分搅拌后转移至水热反应釜中，200°C下加热16小时，取出反应釜，冷却10-12小时；从反应釜中倒出反应所得的磁球，并用去离子水充分洗涤，40-60°C下真空干燥； (2)将步骤(I)所得磁球分散在巯基乙酸的乙醇溶液中，充分搅拌，用蒸馏水和无水乙醇充分洗涤，30-60°C下真空干燥； (3)将步骤(2)所得产物分散在一水合醋酸铜(Cu(OAc)2.H2O)的乙醇溶液中，25-70°C下加热15-30分钟； (4)将步骤(3)所得产物分散在均苯三甲酸的乙醇溶液中，25-70°C下加热30-40分钟， (5)将步骤(4)所得产物重复步骤(3)和步骤(4)一次以上，用蒸馏水和乙醇充分洗涤所得产物，30-60°C下真空干燥，即得所需产品。本专利技术中，步骤(I)中六水合三氯化铁和醋酸钠的重量比为:(1.0-1.5):(3.0-10.0)。本专利技术中，步骤(I)中六水合三氯化铁和醋酸钠的重量比为:1.35:3.6。本专利技术中，步骤(2)中的巯基乙酸的乙醇溶液浓度为0.29mM。本专利技术中，步骤(3)和步骤(4)中所述一水合醋酸铜和均苯三甲酸的摩尔比为1:1。本专利技术中，步骤(5)中重复步骤(3)和步骤(4)各为4次。本专利技术中，一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc)2金属有机骨架复合材料在肽段富集与质谱鉴定中的应用在于:将产物磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc)2金属有机骨架复合材料配成浓度为10mg/mL的分散液，其中，溶剂比为水:乙醇的体积比为1: 1，将该分散液加入目标肽段溶液中，混合，通过外加磁场分离出磁性微球，用0.4M氨水洗脱；取I μ L洗脱液点到MALD1-TOF MS靶板上，自然干燥后再滴加0.5 μ L浓度为0.5mg/mL的α -氰基-4-羟基肉桂酸(a -CHCA)溶液于被分析物液滴上，形成薄基质层，干后进行质谱分析。本专利技术中，一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3 0^(:)2金属有机骨架复合材料在低丰度肽段富集与mald1-tof MS分析中的应用。本专利技术的有益效果在于:所提供的磁性微球包覆金属有机骨架复合材料的合成方法简单，制备所得材料具有良好的磁响应性，对低浓度肽段具有很强的吸附作用，可作为富集分离低浓度肽段的固相微萃取吸附剂。该材料以铜离子为中心离子、均苯三甲酸为配体的金属有机骨架作为壳层，提供了对目标肽段的强烈吸附作用，具有高的磁响应性和优越的富集效率，并可达到很低的检测限(0.5ηΜ)。其合 成方法简单、成本低，在低丰度肽段富集与MALD1-TOF MS鉴定中具有灵敏度高、信噪比放大倍数高、对肽段富集的广泛性等特点。附图说明图1为实施例1的磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3 (btc) 2金属有机骨架复合材料的扫描电子显微镜照片； 图2为实施例1的磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc)2金属有机骨架复合材料的透射电子显微镜照片； 图3为实施例2的由磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3 (btc) 2金属有机骨架复合材料作为吸附剂分析IOnM标准肽段血管紧张素Angiotensin II富集前的质谱 图4为实施例2的由磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3 (btc) 2金属有机骨架复合材料作为吸附剂分析IOnM标准肽段血管紧张素Angiotensin II富集后的质谱 图5为实施例2的由磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3 (btc) 2金属有机骨架复合材料作为吸附剂分析5nM标准肽段血管紧张素Angiotensin II富集前的质谱 图6为实施例2的由磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3 (btc) 2金属有机骨架复合材料作为吸附剂分析5nM标准肽段血管紧张素Angiotensin II富集后的质谱 图7为实施例2的由磁性微球四氧化三铁表面包本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc)2金属有机骨架复合材料的合成方法，其特征在于具体步骤如下：（1）六水合三氯化铁溶于乙二醇中，磁力搅拌至澄清后，加入醋酸钠，充分搅拌后转移至水热反应釜中，190?200℃下加热10?18小时，取出反应釜，冷却10?12小时；从反应釜中倒出反应所得的磁球，并用去离子水充分洗涤，40?60℃下真空干燥；（2）将步骤（1）所得磁球分散在巯基乙酸的乙醇溶液中，充分搅拌，用蒸馏水和无水乙醇充分洗涤，30?60℃下真空干燥；（3）将步骤（2）所得产物分散在一水合醋酸铜的乙醇溶液中，25?70℃下加热15?30分钟；（4）将步骤（3）所得产物分散在均苯三甲酸的乙醇溶液中，25?70℃下加热30?40分钟，（5）将步骤（4）所得产物重复步骤（3）和步骤（4）不少于一次，用蒸馏水和乙醇充分洗涤所得产物，30?60℃下真空干燥。
【技术特征摘要】
1.一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3 (btc)2金属有机骨架复合材料的合成方法，其特征在于具体步骤如下: (1)六水合三氯化铁溶于乙二醇中，磁力搅拌至澄清后，加入醋酸钠，充分搅拌后转移至水热反应釜中，190-200°C下加热10-18小时，取出反应釜，冷却10-12小时；从反应釜中倒出反应所得的磁球，并用去离子水充分洗涤，40-60°C下真空干燥； (2)将步骤(I)所得磁球分散在巯基乙酸的乙醇溶液中，充分搅拌，用蒸馏水和无水乙醇充分洗涤，30-60°C下真空干燥； (3)将步骤(2)所得产物分散在一水合醋酸铜的乙醇溶液中，25-70°C下加热15-30分钟； (4)将步骤(3)所得产物分散在均苯三甲酸的乙醇溶液中，25-70°C下加热30-40分钟， (5)将步骤(4)所得产物重复步骤(3)和步骤(4)不少于一次，用蒸馏水和乙醇充分洗涤所得产物，30-60 V下真空干燥。2.根据权利要求1所述的一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc)2金属有机骨架复合材料的合成方法，其特征在于步骤(I)中六水合三氯化铁和醋酸钠的重量比为:(1.0-1.5): (3.0-10.0)。3.根据权利要求2所述的一种磁性微球四氧化三铁表面包覆Cu3(btc) 2金属有机骨架复合材料的合成方法，其特征在于步骤(I)中六水合三氯化铁和醋酸钠的重量比为:1.35:3.6。4.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓春晖，赵曼，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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