本发明专利技术公开了一种包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料及制备方法和应用，以超顺磁性无机纳米材料作为种子粒，利用溶胶-凝胶化学原理，采用水解冷凝合成，在超顺磁性纳米材料表面包覆上无定型金属氧化物，得到超顺磁性复合材料前驱体；将前躯体材料分散到水中，经高温高压水热处理及高温煅烧处理，得到具有超顺磁性、表面包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料。本发明专利技术的纳米复合材料具有超顺磁性且分散性好，有很好的生物相容性，且比表面积大，可对低至1x10-10M级的复杂肽段混合物中的痕量磷酸化肽进行选择性富集，方法简单有效。该材料及制备方法在蛋白质组学翻译后修饰研究等领域有良好的实用价值和应用前景。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料及制备方法和应用，以超顺磁性无机纳米材料作为种子粒，利用溶胶-凝胶化学原理，采用水解冷凝合成，在超顺磁性纳米材料表面包覆上无定型金属氧化物，得到超顺磁性复合材料前驱体；将前躯体材料分散到水中，经高温高压水热处理及高温煅烧处理，得到具有超顺磁性、表面包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料。本专利技术的纳米复合材料具有超顺磁性且分散性好，有很好的生物相容性，且比表面积大，可对低至1x10-10M级的复杂肽段混合物中的痕量磷酸化肽进行选择性富集，方法简单有效。该材料及制备方法在蛋白质组学翻译后修饰研究等领域有良好的实用价值和应用前景。【专利说明】一种包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料及制备方法和应用
本专利技术属于先进纳米复合材料和生化分析
，具体为一种包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料及制备方法和应用。技术背景蛋白质可逆磷酸化修饰能够改变蛋白质结构、活性及其相互间的作用，从而调节如细胞信号传导、细胞分化、细胞生长、细胞凋亡等几乎所有的生命活动，被形象地描述为生理活动的分子开关。准确鉴定蛋白质中的磷酸化位点对深入理解各种生物过程的机理、探索重大疾病的生物标记物和蛋白药靶的寻找极为重要。生物质谱是解析磷酸化肽段结构的有力手段，但是由于磷酸化肽段的离子化效率相对较差，因此样品中非磷酸化肽段信号严重干扰了磷酸化肽段的检测，因此在利用生物质谱分析之前对磷酸化肽段进行预分离富集是非常必要的。近年来，金属氧化物亲和色谱法(MOAC)是逐渐被用于分离富集磷酸化蛋白和肽段的有效方法。很多金属氧化物以其高选择性和较好的结果重现性被用于填装成柱子或者直接离心分离用于分离富集磷酸化肽段。但是装柱使用相对复杂，采用高速离心的方式则操作费时费力，而且在高速离心时会造成“共沉淀效应”，即高质量的非磷酸化肽段和磷酸化肽段会共沉淀下来。采用超顺磁性材料为基体，将超顺磁性材料和金属氧化物结合，既可以实现磷酸化蛋白和肽段的选择性富集，又可以利用材料的超顺磁性在外加磁场的作用下实现快速有效的分离。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种磁响应效果好、合成简单、形状均一、富集选择性高的包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料。本专利技术的目的之二在于提供所述包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供所述包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料的应用。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:一种包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料，所述纳米材料是在以超顺磁性无机纳米材料作为种子粒的表面包覆有金属氧化物晶体，尺寸在200?800nm，比表面积为100?500m2/g，孔体积为0.1?0.6cm3/g。所述超顺磁性无机纳米材料为四氧化三铁、Y -三氧化二铁、纳米铁颗粒中的一种，微粒尺寸为100?400nm。所述金属氧化物为Ti02、A1203、Zr02、Ga203、ln203、Co2O4 中的一种。一种包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤: (1)将150mg超顺磁性无机纳米材料分散在200mL乙醇中，加入lmL28%的浓氨水,超声15?20分钟，然后在机械搅拌条件下将2.0mL钛酸丁酯在5?10分钟内逐滴加入上述混合液，之后在40?50°C下恒温继续搅拌24小时，所得材料用去离子水和乙醇分别清洗3次，得到超顺磁性复合材料前驱体； (2)将0.5g上超顺磁性复合材料前驱体加入20mL去离子水，转移到30mL的Teflon-lined不锈钢反应釜中，150?200°C下高温高压水热处理24小时，待反应釜温度降至室温，将所得材料用磁铁分离，并用去离子水和乙醇分别清洗3次，然后45?60°C下真空干燥后，在氮气保护下350?450°C煅烧2小时，待反应炉降至室温后，得到包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料。一种包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料用于对磷酸化蛋白和肽段的选择性萃取，其特征在于包括以下步骤: (1)将蛋白溶于NH4HCOyK溶液中，加入胰蛋白酶，在37°C下酶解16小时，然后用50%乙腈和0.1%三氟乙酸混合而成缓冲液的将酶解后的肽段混合物稀释至适当浓度； (2)取包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料的悬浊液，用50%乙腈和0.1%三氟乙酸混合而成的缓冲液洗涤，在稀释后的肽段混合液加入洗涤后的微球中，在25°C下混旋5?10分钟，用磁铁分离去除上清液,而后利用缓冲液洗涤，除去上清液后加入0.4M氨水，在25°C下混旋2分钟，将磷酸化肽段洗脱下来。本专利技术合成的纳米复合材料以超顺磁性无机纳米材料作为种子粒，利用溶胶-凝胶化学原理，采用水解冷凝合成，在超顺磁性纳米材料表面包覆上无定型金属氧化物，得到超顺磁性复合材料前驱体；将前躯体材料分散到水中，经高温高压水热处理及高温煅烧处理，得到具有超顺磁性、表面包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料。有益效果:本专利技术的包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料具有超顺磁性且分散性好，有很好的生物相容性，且比表面积大，可对低至ΙχΙΟ,Μ级的复杂肽段混合物中的痕量磷酸化肽进行选择性富集，方法简单有效。该材料及制备方法在蛋白质组学翻译后修饰研究等领域有良好的实用价值和应用前景。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术具体实施例纳米材料的形貌表征图，其中: a、Fe3O4OTiO2前驱体材料SEM图；b、Fe3O4OTiO2前驱体材料TEM图； C、包覆TiO2结晶体的Fe3O4OTiO2纳米材料SEM图； d、包覆TiO2结晶体的Fe3O4OTiO2纳米材料TEM图。图2是本专利技术具体实施例Fe3O4OTiO2前驱体材料(a)和包覆TiO2结晶体的Fe3O4OTiO2磁化内构纳米复合材料(b)的广角X射线衍射图。图3是本专利技术具体实施例Fe3O4OTiO2前驱体材料的氮气吸附脱附等温线。图4是本专利技术具体实施例Fe3O4OTiO2前驱体材料的孔径分布图。图5是本专利技术具体实施例包覆TiO2结晶体的Fe3O4OTiO2纳米材料氮气吸附脱附等温线。图6是本专利技术具体实施例包覆TiO2结晶体的Fe3O4OTiO2纳米材料的孔径分布图。 图7是β -casein: ovalbumin: BSA的摩尔比为1: 1:50的混合肽段酶解液MALD1-T0F-MS分析质谱图，其中: a、混合肽段酶解液富集前的质谱图； b、混合肽段经包覆TiO2结晶体的Fe3O4OTiO2纳米材料富集后的质谱图。图8是包覆TiO2结晶体的Fe3O4OTiO2纳米材料从不同浓度的β -casein酶解液富集到的磷酸化肽段的分析质谱图，其中:a、4xl(T9M ;b、2xl(T9M ;c、4xl(T10M。【具体实施方式】以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本专利技术而非用于限定本专利技术的范围。本专利技术的以Fe3O4为核包覆TiO2晶体的磁化内构纳米复合材料Fe3O4OTiO2制备过程如下。采用溶胶-凝胶法水解冷凝合成Fe3O4OTiO2前驱体材料: 取150mg直径为150nm的Fe3O4纳米颗粒分散到200mL乙醇中，加入ImL浓氨本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种包覆金属氧化物晶体的磁化内构纳米复合材料，其特征在于：所述纳米材料是在以超顺磁性无机纳米材料作为种子粒的表面包覆有金属氧化物晶体，尺寸在200～800nm，比表面积为100～500m2/g，孔体积为0.1～0.6cm3/g。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尚春庆，卢晋，邓春晖，
申请(专利权)人：苏州英芮诚生化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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