[发明专利]整体凝胶复合材料制备及用于高效分离人血清中蛋白质和小分子物质

说明书

本发明公开整体凝胶复合材料制备及用于高效分离人血清中蛋白质和小分子物质，以水为溶剂和致孔剂，2‑羟基乙基甲基丙烯酸酯为基本单体，水溶性的二烯丙基二甲基氯化铵为新型交联剂，制备具有季铵盐官能团的基本凝胶Ⅰ，随后凝胶pDC通过在水溶液中分别与氧化石墨烯和聚乙烯亚胺的进行自组装制备凝胶复合材料Ⅱ，最后凝胶Ⅱ与N‑二乙基乙胺氢溴酸盐在水溶液中反应制备凝胶pDC/GO‑DE。当用凝胶pDC/GO‑DE对稀释10倍的血清样品中的蛋白质进行萃取时，10 min内蛋白萃取率大于95％，本发明不仅可以在生理条件下选择分离人血清样品中复杂各异的蛋白质和小分子物质，而且可以减少其中其他基质的干扰，符合GAC原则，建立了一种绿色高效的样品前处理方法。

技术领域

本发明涉及的是一种新型离子交换功能的整体凝胶复合材料的绿色制备方法及用于高效分离人血清中蛋白质和小分子物质，属于功能整体材料的制备及生物样品前处理领域。

技术背景

具有三维（3D）结构的凝胶聚合物整体材料具有特殊性质，例如大且互通的孔（10-100 μm），高孔隙率、良好的弹性和渗透性，能在不同模具中成型等。然而它们也表现出一些重要的缺陷，比如，需在零度以下才能聚合反应，缺乏活性高且水溶性好的功能单体或交联剂用于制备性能优异的凝胶，比表面积低导致吸附量低等，从而限制了更广泛的应用。为了克服这些缺陷，大多数改进的新方法中，不可避免地使用大量的有机溶剂，操作复杂或繁琐，反应条件苛刻等。此类方法不仅不能满足绿色化学的发展需要，更不适合进一步用于实施绿色分析化学（GAC）的原则来建立绿色的样品前处理方法。

目前，不论是在学术研究还是实际的应用中，在检测血清中的药物、代谢物或癌症标记物等一些小分子物质时，基质中大分子蛋白质等干扰物的分离都是必不可少的环节。而蛋白沉淀则是使用最广泛的生物样品前处理方法，常常用于分离样品中的蛋白质和小分子物质。然而，这种方法不仅使用有机溶剂，污染环境和危害人类健康，而且如果蛋白质沉淀不完全，则会产生仪器污染、色谱柱损坏和信号干扰等一系列问题。因此，为了解决这些问题并遵守实施绿色分析化学（GAC）的原则，研究者们根据不同的分析物，建立了各种各样的生物样品前处理方法，如固相微萃取（SPME）。然而，在制备SPME材料过程中，遵守实施绿色化学的原则也同等重要，不能被忽略。因此，将GAC与绿色化学原则相结合，绿色法制备功能化凝胶并作为固相萃取剂建立一种绿色的样品前处理方法，用于高效分离血清中的蛋白质和小分子物质，同时减少其他基质的干扰，以期代替传统的蛋白质沉淀法是一项十分重要且具挑战性的技术。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于提供一种新型离子交换功能的整体凝胶复合材料的绿色制备方法。

本发明的另一目的是整体凝胶复合材料用于高效分离人血清中的蛋白质和小分子物质。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现。

一种新型离子交换功能的整体凝胶复合材料的绿色制备方法，其步骤是：