[发明专利]超薄片层状功能化二硫化钼纳米复合材料及其在糖肽富集中的应用

说明书

本发明公开了一种超薄片层状功能化二硫化钼纳米复合材料及其在糖肽富集中的应用。该糖肽富集材料以超薄二维片层结构二硫化钼纳米材料为基质，在表面修饰纳米金后，通过简单、稳定的Au‑S键化学反应负载上含巯基的糖肽富集功能基团。实验结果表明，本发明提供的功能化二硫化钼‑纳米贵金属复合材料与糖肽之间通过亲水相互作用，或者通过材料表面负载的硼酸基团与糖肽的糖链之间的可逆反应，实现了该功能材料对糖肽的高选择性富集。该功能化二硫化钼‑纳米贵金属复合材料的制备过程简单、反应条件温和。

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种超薄片层状功能化二硫化钼纳米复合材料及其在糖肽富集中的应用。

背景技术

蛋白质的糖基化修饰是一种最常见且复杂的蛋白质翻译后修饰。它能赋予前体蛋白质一些新的功能，如其结合的特异性与稳定性等。糖蛋白参与活细胞的许多重要的功能，如细胞的相互识别，细胞分化，信号传导和免疫应答等。如今，糖蛋白已经作为癌症诊断和监测的生物标志物。因此，对糖蛋白的深度覆盖与准确鉴定对全面研究蛋白质的各种功能是至关重要的。

目前基于生物质谱技术的糖蛋白组学策略已经成为一种非常普遍的研究手段。但是，由于糖基化蛋白的丰度非常低并且动态范围广，且发生糖基化修饰的蛋白不容易电离形成分子离子并在质谱分析时受到非糖肽的抑制，导致无法对糖基化的蛋白进行检测，因而对糖基化蛋白的研究仍然面临比较多的挑战。

为了解决这一问题，现有的研究方法是先将糖基化蛋白酶解成糖基化肽段，然后进行鉴定。然而，由于酶切产物中存在大量的非糖基化肽段，对糖基化肽段在质谱检测中的响应信号有较强的抑制作用。所以，在样品处理过程中有必要对糖肽进行富集后再进行质谱分析。

目前已经发展出了多种不同的糖肽富集策略，包括凝集素亲和色谱法、硼酸化学法、亲水相互作用色谱法及肼化学法。其中凝集素亲和色谱法是目前应用最广泛的糖蛋白、糖肽富集方法，但是只对特定糖型的糖肽/糖蛋白有着非常良好的作用，缺乏通用性。肼化学法是基于利用高碘酸钠将糖链上的邻二羟基氧化成醛基，然后使用酰基功能化材料与醛基进行共价结合，从而实现对糖肽/糖蛋白的富集，因此具有较高的富集选择性，但共价键的生成导致糖链结构难以释放，无法实现对所富集的糖蛋白、糖肽进行糖型分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种超薄片层状功能化二硫化钼纳米材料及其在糖肽富集中的应用。

本发明提供的功能化二硫化钼-纳米贵金属复合材料，由二硫化钼纳米片、纳米贵金属和功能分子组成；

所述功能分子为含巯基的糖肽富集功能分子；也即该功能分子中含有巯基，也具有糖肽富集的功能。

所述纳米贵金属通过配位键固定于所述二硫化钼纳米片的表面；

所述功能分子通过巯基与所述纳米贵金属相连。

上述功能化二硫化钼-纳米贵金属复合材料中，所述二硫化钼纳米片的最长边长度为50～500nm；厚度为0.69nm；

所述纳米贵金属为纳米金、纳米银或纳米铂；

所述纳米贵金属的形态为纳米颗粒或者纳米线；

所述纳米颗粒的粒径为2～20nm；所述纳米线的长度为2～5nm；

所述功能分子为L-半胱氨酸或巯基苯硼酸。

所述二硫化钼、贵金属与功能分子的用量比为10mg：1.5-5mg：40-100mg。

该复合材料的结构示意图如图1所示。

本发明提供了两种制备所述功能化二硫化钼-纳米贵金属复合材料的方法，其中，方法一基于硼酸化学法，包括如下步骤：