[发明专利]表面共价有机框架材料修饰的磁性纳米材料及制备、应用

说明书

本发明涉及功能化磁性纳米材料技术领域，提供了一种表面共价有机框架材料修饰的磁性纳米材料及制备、应用；该材料包括氨基基团修饰的磁性纳米颗粒、以沉聚方式生长在氨基基团修饰的磁性纳米颗粒表面的共价有机框架材料层、通过共价有机框架材料层表面活性基团固定的连接臂、通过共价有机框架材料层表面活性基团固定的Hsp90α多克隆抗体和用于封闭多余活性反应位点的封端试剂。该材料用于对Hsp90α的富集。本发明材料合成简单、快速；Hsp90α多克隆抗体通过有序排列的活性基团规律固载在材料表面，避免了抗体无序排列导致的活性位点掩盖问题；可实现低浓度Hsp90α的富集检测；首次建立肿瘤标志物Hsp90α的高效富集分离。

技术领域

本发明涉及功能化磁性纳米材料技术领域，特别涉及一种表面共价有机框架材料修饰的磁性纳米材料及制备、应用。

背景技术

人热休克蛋白90α(Heat shock protein90α，Hsp90α)是遗传上高度保守的热休克蛋白家族成员之一。作为一种ATP依赖的分子伴侣，Hsp90α可以调节多种底物蛋白活性进而参与到复杂的生命活动中。除了在细胞内行使分子伴侣作用，最近研究表明，Hsp90α还可被肿瘤细胞分泌到细胞外。并且，在多种癌症患者血浆中已检测到Hsp90α，其表达水平与肿瘤恶性程度呈一定相关性。目前，Hsp90α蛋白的定量检测方法主要涉及酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)。然而，该方法存在费时费力、试剂昂贵、定量重复性差等问题。近年来，质谱成为生物标志物定量分析的有力工具。然而由于Hsp90α在血液中含量极低(ng/mL)，因此在质谱检测前，对Hsp90α蛋白进行有效的富集分离是质谱定量分析的关键。

最近，基于磁性纳米颗粒的免疫亲和材料由于具有易操作、易修饰、对目标物分离的高特异性和高灵敏度特点，受到越来越多人的关注。通常，抗体通过物理吸附或共价修饰无序地固定在材料表面。物理吸附法中，抗体通过静电引力、范德华力、亲水相互作用力等非共价力结合，导致该方法固载的抗体易脱落、实验重复性差等。因此，通过共价键固定抗体成为常用方法。然而在该方法中，抗体通过赖氨酸无规律地固定在磁性载体表面，其表面活性位点可能被掩盖，直接影响抗原抗体结合效率。人们将目光投向可有序固载抗体的基质材料，如二维或三维的DNA四面体结构材料，其特殊结构为抗体有序固载提供空间限制，然而该类材料的应用受到材料连接臂可变性的限制。共价有机框架材料(Covalentorganic frameworks，COFs)是一类由有机单元通过共价键有序构筑的新型多孔结晶材料。COFs材料具有有序排列的活性反应位点，较大比表面积，良好的化学和结构稳定性等优点。然而，由于构成COFs材料的元素主要为碳、氮、氧、硼等质量较轻元素，在溶液中分离需要引入离心步骤，这样既费时又不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种表面共价有机框架材料修饰的磁性纳米材料、制备方法及应用，该材料合成方法简单、快速；首次建立了肿瘤标志物Hsp90α的高效富集分离方法；可实现复杂人血浆基质中低浓度(1ug/mL)Hsp90α的富集检测。

本发明的技术方案如下：

一种表面共价有机框架材料修饰的磁性纳米材料，包括氨基基团修饰的磁性纳米颗粒、以沉淀聚合方式生长在所述氨基基团修饰的磁性纳米颗粒表面的共价有机框架材料层、通过所述共价有机框架材料层表面活性基团固定的连接臂、通过所述共价有机框架材料层表面活性基团固定的Hsp90α多克隆抗体和用于封闭多余活性反应位点的封端试剂。

进一步的，所述表面共价有机框架材料修饰的磁性纳米材料的结构式如下：

其中，表示氨基修饰的磁性纳米颗粒表示氨基修饰的磁性纳米颗粒。

进一步的，将氨基基团修饰在磁性纳米材料表面所采用的试剂为1,6-己二胺