[发明专利]膦基离子液体修饰纳米复合材料及其制备方法及其在富集磷酸化肽中的应用

说明书

一种膦基离子液体修饰纳米复合材料及其制备方法，该材料在含有磷酸化肽的生物样品中，富集磷酸化肽的应用。包括以下步骤：(1)将含有氯丙基修饰的基底材料与聚乙烯亚胺(PEI)通过取代反应，将PEI固定在基底材料表面；(2)将含溴代烷基膦酸酯与PEI层发生季铵化反应，获得具有有机膦功能化的离子液体修饰层。(3)经酯基水解反应、金属离子络合反应，将金属离子固定于材料表面。本发明制备的功能化材料具有较大的比表面积，优越的亲水性，较多的金属固载量，表现出优异的灵敏度，高的特异选择性和尺寸排阻效应以及优良的重复使用性。该类纳米复合材料适用于复杂生物样品的磷酸化肽的富集纯化。该材料在蛋白组学、生物医学领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于功能材料、生命科学领域，具体涉及膦基离子液体修饰纳米复合材料，同时本发明还涉及该材料的制备方法及其在富集磷酸化肽中的应用。

背景技术

20世纪90年代，随着基因组学的快速发展，人类基因组测序工作基本完成。人们开始认识到基于mRNA水平的研究不能包含生命的全部信息，因此对于生命活动的直接执行者-蛋白质研究逐渐成为了热点。据统计，在哺乳动物细胞中，30％以上的蛋白质会发生不同程度的磷酸化。蛋白质磷酸化是大自然中最为广泛的翻译后修饰，且不同的翻译后修饰在生命活动调节中发挥着不同作用，如在信号传导、免疫应答、细胞分化和凋谢等方面起着关键调控作用(Pawson T，Scott J D.Trends Biochem Sci，2005，30(6):286)。对蛋白质磷酸化的全面了解，对疾病诊断学和病理学研究具有十分重要的生物学意义和临床应用价值。近年来，质谱技术得到了快速发展，也已经广泛的应用到了蛋白质组学研究领域中。在复杂的生物样品中，存在着大量的非磷酸化肽，然而磷酸化蛋白的含量却是十分微少的且在质谱中离子化效率低，这就使得低丰度的磷酸化肽信号被抑制。因此，在质谱分析前，设计出一种高效捕获磷酸化肽的富集材料是精确识别磷酸化肽信息的关键。

富集磷酸化肽传统的方法有免疫亲和色谱法、金属氧化物亲和色谱法和固定金属离子亲和色谱法等。目前，根据磷酸化肽富集的不同机理已经合成了多种功能性材料来捕获磷酸化肽或磷酸化蛋白，这些传统的方法，解决了磷酸化肽的富集问题，而有一些问题仍然不能很好的避免，如抗干扰弱、检测灵敏度低、选择性低、排除生物大分子干扰能力差等。

发明内容

基于现有技术所存在的问题，本发明引入一种新的前驱体聚乙烯亚胺(PEI)，提高材料表面氮含量，再通过卤代烷基有机磷酸酯与PEI季胺化交联，获得高比含量的有机磷功能离子液体，有利于提高金属离子含量，从而提高富集材料对磷酸化肽的富集容量、灵敏度和选择性。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。