[发明专利]一种聚合物微球及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及富集糖蛋白，具体地说是一种单分散核壳结构聚合物纳米粒子及其制备和在糖蛋白富集中的应用。

背景技术

随着人类基因组测序的结束，蛋白质组学逐渐成为大家关注的焦点。众所周知，蛋白质的组成在生物体内是极其复杂并且不断变化，即使在相同物种的不同细胞或是相同细胞的不同时期，蛋白质的组成都存在显著差异。在这些蛋白中，翻译后修饰蛋白往往因其低丰度及复杂性而成为蛋白质组学研究的热点和难点。

糖蛋白作为一类重要的翻译后修饰蛋白，在信号转导、免疫及肿瘤发生等生物学过程中发挥着重要的作用。因此，糖蛋白和糖肽的发现与鉴定在疾病的诊断和蛋白质组学领域意义重大。在众多方法中，质谱技术已成为研究糖蛋白糖基化位点信息及糖型结构归属的有效工具，但由于糖蛋白丰度低、糖肽占总肽段比例小，分析检测时往往被高丰度的非糖肽掩盖，因此在分析之前，需要对糖蛋白/糖肽进行选择性富集。

目前最常用的糖蛋白富集方法包括凝集素亲和色谱，酰肼及硼酸功能化材料等。对于具有1,2-顺式二醇化学结构的糖型，苯硼酸可以与其形成可逆的五元或者六元环的酯。此方法步骤简便快捷，避免了糖链结构的破坏，且富集产物与质谱兼容。因此，苯硼酸在糖肽和糖蛋白的选择性富集领域受到了人们的关注。目前，在利用苯硼酸功能化基团对糖蛋白富集的材料中，使用较为广泛的是氨基苯硼酸和硫基苯硼酸。目前主要是利用这些功能分子上的氨基和硫基与基质材料上的基团反应，将苯硼酸功能化基团接枝在基质材料的表面（X Zhang,X He,L Chen,Y Zhang,J.Mater.Chem.2012,22,16520–16526;L Liang,Z Liu,Chem.Commun.2011,47,(8),2255-2257）。然而所采用的后修饰接枝策略效率较低并且步骤极其繁琐。有研究利用共聚合的方式制备了硼酸功能化整体柱（L Ren,Y Liu,M Dong,Z.Liu.J.Chromatogr.A.2009,1216,8421-8425；Z Lin,J Pang,H Yang,Z Cai,L Zhang,G.Chen,Chem.Commun.2011,47,9675-9677；Y Liu,L Ren,Z Liu.Chem.Commun.2011,47,5067-5069），虽硼酸键合效率提高且糖蛋白富集效果较好，但整体柱本身柱容量的限制使得此类材料不利于规模化蛋白样品的预处理。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种简单、省时、易行、产物重现性高的聚合反应方法，得到的产物颗粒形状规整，单分散性好，表面不含有任何表面活性剂和添加剂。利用该聚合物材料作为富集材料，对糖蛋白的分离富集以及可以兼容后续的MALDI-TOF/MS直接分析，从而解决了样品的分析困难。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

步骤一：在25mL的圆底烧瓶中，加入反应溶液，加入单烯类功能单体、多烯类交联剂和引发剂等，超声1分钟，使得加入的试剂溶解形成均匀的溶液，在烧瓶上装上Dean-Stark接收器，其上接冷凝管，之后通氮气15分钟，加入磁力搅拌子，磁力搅拌子保持300rad/min速度。反应装置放在油浴锅中均匀缓慢加热，反应器由室温在10～60分钟内升到60～140℃。维持60～140℃条件下，在1～4小时内将反应体系中的溶剂蒸馏掉一半，停止反应，冷却至室温。之后使用高速离心机用10000rad/min的速度离心，去除上清液，加入反应溶剂洗三遍，50℃真空干燥箱内真空干燥24小时。

步骤二：在25mL的圆底烧瓶中，装上冷凝管，加入反应溶剂或者混合溶液，加入步骤一中得到的聚合物核颗粒、3-丙烯酰胺基苯硼酸、多烯类功能单体、引发剂、链转移试剂等，超声1分钟，使得加入的试剂以及颗粒溶解形成均匀分散在溶液中，之后通氮气15分钟，加入磁力搅拌子，磁力搅拌子保持300rad/min速度。反应装置放在油浴锅中均匀缓慢加热，在30min内升温至60～140℃。维持60～80℃条件下反应4-48小时，停止反应，冷却至室温。之后使用高速离心机用10000rad/min的速度离心，去除上清液，加入反应溶剂洗三遍，50℃真空干燥箱内真空干燥24小时。