[发明专利]钛-锡双金属原子水平杂化氧化物小球修饰的磁性石墨烯材料的合成方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料与检测领域，具体涉及一种用于选择性富集磷酸化肽段的钛-锡双金属原子水平杂化氧化物小球修饰的磁性石墨烯材料的合成方法及其应用。 

背景技术

近年来，蛋白质组学已成为发展最快的生物研究领域之一，成为生命科学研究不可或缺的一部分。在众多的翻译后修饰中，蛋白质磷酸化及糖基化在体内分布最广、影响最多，与生命活动最为密切相关。蛋白质磷酸化调节着生物体内许多重要的生理活动和细胞活动如信号传递、细胞分裂、增殖、分化以及新陈代谢。生物质谱技术作为后基因组学研究的核心技术之一，已经被广泛的应用于蛋白质翻译后修饰的研究，然而对于纷繁复杂的生物体系而言，以质谱为主要研究手段的蛋白质磷酸化研究,仍然面临着诸多问题，如：修饰肽段化学计量水平低、存在强的背景干扰，同时质谱检测前样本处理过程复杂且损失严重。因此特异的富集技术与快速灵敏的检测手段成为蛋白质磷酸化的关键。 

二氧化钛和二氧化锡都是磷酸化肽段富集的金属氧化物亲和探针，但将钛-锡掺杂形成的钛-锡双金属原子水平杂化氧化物具有飞跃的富集效果。磁性四氧化三铁微球有着成熟简便的合成工艺，成本低廉，具有良好的磁性。在外加磁场的作用下可以简便的将材料与溶液体系分离，大大简化了由于离心等其他分离手段带来的实验操作步骤。石墨烯具有大的比表面积，与四氧化三铁结合可形成优良的载体。 

因此，可以提出一种用于选择性富集磷酸化肽段的钛-锡双金属原子水平杂化氧化物小球修饰修饰的磁性石墨烯材料的合成及其应用。 

发明内容

本发明目的在于提供一种钛-锡双金属原子水平杂化氧化物小球修饰修饰的磁性石墨烯材料的合成方法及其应用。 

本发明提出的一种钛-锡双金属原子水平杂化氧化物小球修饰的磁性石墨烯材料的合成方法，具体步骤如下： 

(1)将石墨烯溶解于浓硫酸中，搅拌6-12个小时，其中，石墨烯与浓硫酸的比例为0.40-0.50g：50-100mL； 

(2)将步骤（1）所得的产物进行离心，用去离子水清洗直至清洗液呈中性； 

(3)将步骤（2）所得的产物在50℃条件下干燥，得到酸化石墨烯； 

(4)将步骤（3）所得的产物，加入至乙二醇中，步骤(3)所得产物与乙二醇比例为0.30-0.40g：40-50mL； 

(5)在搅拌情况下，将FeCl₃·6H₂O、柠檬酸三钠、醋酸钠和聚乙二醇加入至步骤（4）所得产物中，其中FeCl₃·6H₂O、柠檬酸三钠、醋酸钠和聚乙二醇的比例为0.18-0.20mg：0.15-0.20g：2.5-2.6g：1.8-2.0g； 

(6)将步骤（5）所得产物加入高压反应釜，在200℃条件下反应9.5-10.5小时； 

(7)将步骤（6）中高压反应釜冷却至室温，利用磁性分离技术分离和洗涤所得产物，得到磁性石墨烯； 

(8)将步骤（7）所得产物修饰上钛-锡双金属原子水平杂化氧化物小球修饰，即得所需产品。 

本发明中，步骤（8）中钛-锡双金属原子水平杂化氧化物小球的合成步骤具体如下： 

(8.1)将钛酸丁酯、SnCl₄·5H₂O分散至乙醇中，超声0.5-1小时，得到均相溶液，其中钛酸丁酯、SnCl₄·5H₂O与乙醇的配比为0.5-1mL：0.3-0.6g：50-100mL； 

(8.2)将磁性石墨烯分散至步骤（8.1）所得溶液中，超声0.5-1.0小时，两者的比例为0.015-0.03g：50-100mL； 

(8.3)将50mL水和10mL乙醇混合，搅拌均匀； 

(8.4)将步骤（8.3）所得的溶液在机械搅拌条件下，于0.5小时内逐滴加入至步骤（2）所得溶液中； 

(8.5)将步骤（8.4）所得的溶液于室温下继续搅拌8小时，使反应充分进行； 

(8.6)利用磁铁对步骤（8.5）所得的产物进行收集，用乙醇和水反复清洗3次以除去产物表面的杂质； 

(8.7)将步骤（8.6）所得的产物在50℃条件下干燥； 

(8.8)将步骤（8.7）所得产物于400℃条件下煅烧2小时，即得所需材料。