[发明专利]一种透明质酸修饰的多级纳米颗粒及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种透明质酸修饰的多级纳米颗粒，该多级纳米颗粒为一级以上的多层二氧化硅颗粒，具有粗糙表面，多级纳米颗粒的外表面由透明质酸修饰，多级纳米颗粒的粒径小于等于1mm；多级纳米颗粒为单层的一级二氧化硅颗粒、两层的二级二氧化硅颗粒、三层的三级二氧化硅颗粒和四层的四级二氧化硅颗粒中的一种或多种。本发明还公开了该多级纳米颗粒的制备方法以及其在生物样品的富集和质谱检测中的应用。该纳米颗粒制备成本低，可以大批量制作，合成步骤简单；该级纳米级的颗粒表面粗糙，相对表面积较大，并使用透明质酸修饰，能够去除生物样品(例如血清)中其它杂质蛋白的干扰。

技术领域

本发明涉及分子检测领域，尤其涉及一种纳米材料的富集作用和激光解析电离质谱的分子检测应用技术。

背景技术

传统的对血清的分析方法主要是涉及蛋白、基因和肽段，质谱系统可以高灵敏度、高分辨率测定未知分子的荷质比，并通过串级质谱(tandem mass)对已测得的分子进行测序、研究其后翻译修饰作用。从原理上来说，质谱分析能够直接鉴定生物样品的分子组成；但在实际测试中，由于部分蛋白和多肽分子低丰度表达且样品过于复杂，质谱分析所获取的信息往往不够全面，使得传统的检测方法受到很大的限制，从而限制了其在医学诊断中的应用。因此，在现阶段的研究方法中，生物样品的预处理已经成为了决定质谱分析效率的关键性步骤，其中基于纳米材料的样品预处理是当前热点领域，而成为检测分析的一种优选手段。在实际的生物体系当中，生物样品通常十分复杂。各种生物大分子的存在，这些都会对蛋白分子的检测带来阻碍。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种透明质酸修饰的多级纳米颗粒，并将其应用于从生物样品中富集低丰度的蛋白，辅助生物样品的质谱检测。

透明质酸(hyaluronic acid，HA)是由N-乙酰氨基葡糖和β-D-葡糖醛酸二糖单元交替联接而成的线状酸性黏多糖，透明质酸的主要受体之一是CD44分子，在肿瘤部位或炎症组织的细胞表面均会过度表达。现在主要使用HA修饰的载体作为纳米靶向载体，提高药物传递的靶向性。本发明使用了一种多级纳米材料，其表面粗糙，相对表面积较大，使用透明质酸特异性的表面修饰后，能代替抗原捕获可相互作用的蛋白分子。通过采用透明质酸修饰的多级纳米的颗粒材料辅助富集低丰度蛋白，能够克服传统血清分子检测中复杂性的问题，快速、准确地定量检测血清中蛋白分子。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种透明质酸修饰的多级纳米颗粒，该多级纳米颗粒为一级以上的多层二氧化硅颗粒，具有粗糙表面，多级纳米颗粒的外表面由透明质酸修饰，多级纳米颗粒的粒径小于等于1mm。

进一步地，多级纳米颗粒为单层的一级二氧化硅颗粒、两层的二级二氧化硅颗粒、三层的三级二氧化硅颗粒和四层的四级二氧化硅颗粒中的一种或多种。

本发明还提供了一种透明质酸修饰的多级纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、使用乙醇、氨水、TEOS制备不同粒径的一级二氧化硅颗粒，其中第一级二氧化硅颗粒的粒径范围为10-60nm、第二级二氧化硅颗粒的粒径范围为100-500nm、第三级二氧化硅颗粒的粒径范围为0.85-3.5μm；

步骤2、将步骤1中得到的一级二氧化硅颗粒在乙醇溶液中超声，直到一级二氧化硅颗粒分散均匀；

步骤3、将步骤1中得到的所述第二级二氧化硅颗粒用3-氨丙基三乙氧基硅烷在甲苯溶液中进行氨基化修饰，然后将氨基化修饰后的第二级二氧化硅颗粒与第一级二氧化硅颗粒加入超纯水(即电阻率达到18MΩ*cm(25摄氏度)的水)中，并在20-100摄氏度下反应12-24小时，以制备类似于病毒结构的二级二氧化硅颗粒；