[发明专利]一种基于大分子自组装制备糖蛋白印迹荧光纳米粒子的方法

说明书

本发明公开了一种基于大分子自组装制备糖蛋白印迹荧光纳米粒子的方法，涉及高分子材料科学、生命健康、自组装等科技领域。本发明首先制备了可光交联的含荧光单元乙烯基咔唑、亲水单体及含硼酸识别单元的无规双亲共聚物，然后在水的诱导下和光引发剂、交联剂共组装形成纳米粒子，在组装过程中，糖蛋白通过与硼酸之间的共价结合被包裹进纳米粒子内部，利用光交联技术稳定其结构，调节pH将糖蛋白洗脱后得到的纳米粒子可用于水相中对糖蛋白的特异性识别与检测。该发明结合了纳米材料比表面积大、分子印迹材料选择性好、硼酸‑糖蛋白的共价结合和荧光检测技术灵敏性高等优点，可以对实际样品中低丰度的糖蛋白进行选择性的高灵敏快速检测，尤其在临床诊断及疗效评价中糖蛋白的微量检测有着重要意义。

技术领域

本发明涉及高分子材料科学、生命健康、自组装等科技领域，具体涉及一种基于大分子自组装制备糖蛋白印迹荧光纳米粒子的方法

背景技术

糖蛋白是由肽链和糖链通过共价键结合形成的大分子，广泛存在于生物体内，具有多种生物学活性，证据较充分的有润滑、运输、识别、保护等功能。糖蛋白与很多疾病如感染、肿瘤、心血管病、肝病、肾病、糖尿病及某些遗传性疾病等的发生和发展有关。细胞表面的糖蛋白及糖酯可“脱落”到周围环境中或进入血液循环，对其的检测可为临床诊断提供信息。对于某些疾病，病患体液中的糖蛋白常有特异性或强或弱的改变，对其的检测可有助于诊断及预后的判断。此外，糖蛋白在疾病治疗领域也扮演着越来越重要的角色，比如针对特定细胞表面特异性糖结构的抗体可用作导向治疗药物的定向载体。因此，对糖蛋白定性定量的检测在生命安全方面有着重要的作用。

分子印迹技术常应用于对物质的特异性识别与检测，通过分子印迹技术制备的分子印迹聚合物具有形状与底物分子相匹配的空腔，而且有着特定排列的功能基团可以与底物分子产生识别作用，因此与传统的检测方法相比，其具有更高的选择性。通常分子印迹聚合物可根据模板分子与功能单体之间的相互作用类型分为共价键印迹和非共价键印迹聚合物。对于非共价键印迹型聚合物，模板分子和功能单体之间的作用力通常是氢键、疏水相互作用、静电相互作用等，相比于共价键印迹型聚合物，其更容易对模板分子进行洗脱，但是选择性稍逊一筹。糖蛋白和硼酸之间能够发生可逆的共价结合，可以通过改变pH调控它们之间的相互作用，达到洗脱和再吸附的目的，同时兼具更高的选择性。

然而由于普通分子印迹聚合物是一个交联型的网络，大多数分子识别位点被包埋在聚合物内部，使得模板分子洗脱困难、结合容量低、信号响应慢、检测下限高、位点可接近性差以及结合动力学慢等缺点。将具有大比表面积的纳米结构引入到分子印迹聚合物中可以解决以上这些问题，即使得大多数结合位点位于或接近材料表面，使材料具有更多的活性结合位点、更快的传质速率和结合动力学。

一般用于制备分子印迹纳米结构的方法包括悬浮聚合、分散聚合、沉淀聚合以及种子乳液聚合等。但是这些方法制备的分子印迹聚合物仅适用于有机溶剂体系，在水性体系中由于受水极性的影响，选择性能较差，而对糖蛋白的检测通常是在水相中进行的，因而发展水相识别分子印迹聚合物在糖蛋白传感中的应用具有重要的研究意义。大分子自组装自发现伊始已经得到了广泛的研究，通过双亲共聚物的组装可以得到多种可控的形貌以及功能性组装体，同时有效解决分子印迹材料在水相中识别效果差的问题。

为了对糖蛋白进行检测，需要将其与硼酸的结合过程转化为可检测的信号，如电信号、光信号等。含芳环的咔唑是目前研究较多的一种荧光基元，其价格低廉且荧光性能稳定，与分子印迹技术相结合，可将分子识别过程转换为可检测的荧光信号，增加了分子印迹材料的灵敏度，因此在检测领域有着广阔的应用前景。

本发明将荧光单体乙烯基咔唑和含硼酸基元的识别单元引入到无规双亲聚合物中，利用自组装法制备糖蛋白印迹荧光纳米粒子，通过光交联增加粒子的稳定性，洗脱糖蛋白后，得到能直接在水相中对糖蛋白进行特异性识别与检测的材料，并且其具有选择性高，吸附速度快，工艺简单，可反复多次使用，环境友好等优点

发明内容