[发明专利]一种核壳结构的聚合物微球及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及富集糖肽，具体地说是一种单分散核壳结构聚合物纳米粒子及其制备和在糖肽富集中的应用。

背景技术

糖蛋白作为一类重要的翻译后修饰蛋白，在生物免疫、信号转导及肿瘤发生等生物学过程中发挥着重要的作用。因此，糖肽的发现与鉴定在疾病的诊断和蛋白质组学领域意义重大。在众多技术中，利用质谱技术对于研究糖蛋白糖基化位点信息的分析及糖型结构的归属已经成为现在研究糖肽的主要方法。但由于糖蛋白丰度低、糖肽占总肽段比例小，因此在用质谱分析检测时往往被高丰度的非糖肽掩盖，因此在分析之前，需要对糖肽进行选择性富集。

目前最常用的糖蛋白富集方法包括亲水作用色谱、凝集素亲和色谱，酰肼及硼酸功能化材料等。其中，亲水作用色谱(HILIC)是根据糖肽与非糖肽之间亲水性差异将其分开。此方法步骤简便快捷，避免了糖链结构的破坏，且富集产物与质谱兼容。因此，亲水作用色谱在糖肽选择性富集领域受到了人们的关注。目前，在利用亲水作用色谱用于糖肽富集的材料中，使用较为广泛的是糖类和磺酸类功能基团材料。目前主要是利用这些功能分子接枝在基质材料的表面(Z Xiong,Z Liang Zhao,F Wang,J Zhu,H Qin,R Wu,W Zhang H Zou,Chem.Commun.,2012,48,8138–8140；G Huang,Z Xiong,H Qin,J Zhu,Z Sun,Y Zhang,X Peng,J Ou,H Zou,Analytica Chimica Acta,2014,809,61-68)。然而所采用的后修饰接枝策略效率较低并且步骤极其繁琐。有研究利用点击化学的方式在硅球上进行半胱氨酸的修饰制备亲水作用色谱进行糖肽富集(L Ren,Y Liu,M Dong,Z.Liu.J.Chromatogr.A.2009,1216,8421-8425；Z Lin,J Pang,H Yang,Z Cai,L Zhang,G.Chen,Chem.Commun.2011,47,9675-9677；Y Liu,L Ren,Z Liu.Chem.Commun.2011,47,5067-5069)，虽半胱氨酸键合效率提高且糖蛋白富集效果较好，但硅球颗粒较大，其比表面积较小，而且硅球本身具有非特性吸附强，因此限制此类材料对于糖肽的富集。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种简单、省时、易行、产物重现性高的聚合反应方法，得到的产物颗粒为纳米级，形状规整，单分散性好，表面含有大量氨基和羧基亲水性基团。利用该聚合物材料作为富集材料，对糖肽的分离富集以及可以兼容后续的质谱直接分析，从而解决了糖蛋白质组学样品的分析困难。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

步骤一：将单烯类功能单体、多烯类交联剂和引发剂等与反应溶液，一同加入到250mL的圆底烧瓶中，超声1分钟，使得加入的试剂溶解形成均匀的溶液。之后将Dean-Stark接收器接于圆底烧瓶之上，接收器上接冷凝管，之后通氮气15分钟，加入磁力搅拌子，磁力搅拌子保持300rad/min速度。反应装置放在油浴锅中均匀缓慢加热，反应体系温度由室温在10～60分钟内升到60～140℃。维持60～140℃条件下，在1～4小时内将反应体系中的溶剂蒸馏掉30-70％，停止反应，冷却至室温。之后使用高速离心机用10000rad/min的速度离心，去除上清液，加入反应溶液洗三遍，之后用四氢呋喃、丙酮、无水乙醚各洗涤3遍后，50℃真空干燥箱内真空干燥24小时。

步骤二：在25mL的圆底烧瓶中，装上冷凝管，加入反应溶剂，加入步骤一中得到的聚合物核颗粒、半胱氨酸、引发剂等，超声1分钟，使得加入的试剂以及颗粒溶解形成均匀分散在溶液中。之后通氮气15分钟，加入磁力搅拌子，磁力搅拌子保持300rad/min速度。将反应装置均匀缓慢加热，在30min内升温至60～80℃。维持60～80℃条件下反应4-48小时，停止反应，冷却至室温。之后使用高速离心机用10000rad/min的速度离心，去除上清液，加入反应溶液洗三遍，之后用四氢呋喃、丙酮、无水乙醚各洗涤3遍后，50℃真空干燥箱内真空干燥24小时。