[发明专利]一种疏水磁性介孔微球及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机-无机复合材料的制备领域，具体涉及一种疏水磁性介孔微球及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着质谱技术生物信息学的发展，人们发现内源性肽段包含了可能记录人类生理和病理状态的生物标记物，这些标记物可能比常规标记物具有更高的临床灵敏性和特异性，有望用于癌症等重大疾病的早期诊断。然而，这一研究面临的一个重要问题是复杂生物体体液（包括血液、淋巴和组织液）中高丰度生物大分子（如：蛋白质等）的大量存在对低丰度内源性肽产生夹带、包覆，以至掩盖的作用，以现有的分析技术和检测手段难以发现并分离鉴定低丰度的内源性肽，这已成为内源性研究的瓶颈问题之一。

目前复杂生物样品中分离富集肽段的方法有：固相萃取法（SPE）、硼酸富集法、反相色谱法等。寻找一种新的、快速、简便的富集方法是非常必要的，其中，基于疏水作用的材料由于具有极好的重现性、高选择性等优点，呈现出良好的应用潜力，得到了广泛的关注。

磁性介孔复合材料由于其良好的磁响应性、大的比表面积、均一的介孔孔道以及特殊的尺寸排阻效应，可作为一种简便有效的分离富集方法应用于肽段富集研究。目前疏水性的磁性介孔复合材料作为多肽的分离富集鲜有报道。因此迫切需要发明一种疏水磁性介孔微球。

发明内容

本发明的目的是针对疏水性磁性介孔复合材料鲜有用于多肽的分离富集，提供一种疏水磁性介孔微球及其制备方法和应用。经本发明制备的疏水磁性介孔微球具有良好的核-壳形貌，磁场感应性好，特异性强，能用于标准蛋白质、多肽混合液中多肽的选择性分离，以及人血清样品中疏水性肽段的富集，具有良好的使用价值和潜在的应用前景。

为了实现本发明，本发明采用的技术方案如下：

一种疏水磁性介孔微球的制备方法，以有机表面活性剂为辅助模板，将疏水性硅烷偶联剂掺杂修饰在磁性无机纳米颗粒表面，形成具有疏水基团的有序介孔微球；然后采用溶胶-凝胶法在微球表面包覆一层硅烷偶联剂用以覆盖疏水基团，通过溶剂萃取去除有机表面活性剂，即得到疏水磁性介孔微球。

所述的有机表面活性剂为非离子型表面活性剂或离子型表面活性剂；非离子型表面活性剂为含聚醚的小分子C_nH2_n+1EO_m中的一种或几种，n=5-12、 m=10-20；离子型表面活性剂为烷基季铵盐类表面活性剂C_nTAB或C_nTAC中的一种或几种，n=12-18。

所述的疏水性硅烷偶联剂为正辛基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、正十八烷基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

所述的磁性无机纳米颗粒为采用水热法合成的四氧化三铁纳米颗粒。

所述的硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。

所述的疏水磁性介孔微球的制备方法，具体包括以下步骤： 

（1）将磁性无机纳米颗粒分散在水溶液中，然后加入有机表面活性剂，超声处理，并加入乙醇、硅烷前驱体及疏水性硅烷偶联剂，再加入催化剂超声使其均匀混合；

（2）在温度为30℃-80℃，采用溶胶-凝胶法在磁性无机纳米颗粒表面形成一层掺杂有疏水基团的具有有序介孔结构的二氧化硅/表面活性剂复合纳米微球，再滴加硅烷偶联剂的醇溶液，覆盖微球表面的疏水基团；然后通过溶剂萃取除去有机表面活性剂，即得到疏水磁性介孔微球；

步骤（1）所述的硅烷前驱体为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或两种；所述的催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂，碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水中的一种或几种，酸性催化剂为醋酸、盐酸中的一种或两种；

步骤（2）所述的硅烷偶联剂的醇溶液为烷基醇和硅烷偶联剂的混合溶液，其中烷基醇为甲醇、乙醇、异丙醇的一种或几种，烷基醇、硅烷偶联剂的体积比为1~9: 1；

根据如上所述的制备方法制得的疏水磁性介孔微球。

根据如上所述的制备方法制得的疏水磁性介孔微球，能用于标准蛋白质、多肽混合液中多肽的选择性分离，以及人血清样品中疏水性肽段的富集。 

步骤（2）所述的溶剂萃取：所使用的溶剂为甲醇、乙醇、丙酮的一种或几种。

本发明的有益效果在于：