[发明专利]一种苯硼酸功能化的磁性金属有机骨架微球及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种苯硼酸功能化的磁性金属有机骨架微球及其合成方法与富集糖蛋白用途。该微球由内至外依次是磁性内核、连接层、金属有机骨架层和苯硼酸外层，具有较大的比表面积，较好的亲水性以及大量的硼酸功能基团，可通过亲水相互作用和硼酸亲和作用来特异性富集糖蛋白。

技术领域

本发明属于先进纳米材料和生物技术领域，具体涉及一种对糖蛋白具有分离富集作用的苯硼酸功能化的磁性金属有机骨架微球及其制备方法。

背景技术

蛋白质糖基化是翻译后修饰的最主要形式之一，参与了真核细胞的受精、发育、代谢、细胞识别和信号转导等重要的生命过程。研究表明，蛋白质糖基化还存在于一些主要疾病的发生和发展中，如自身免疫性疾病、神经系统疾病以及癌症。然而，由于糖蛋白固有的低丰度和大量非糖蛋白的信号干扰，使得它们在复杂生物样品中的分析检测变得尤为困难。因此，寻找一种高效分离富集糖蛋白的方法是糖蛋白组学研究的一个重要方面。目前，对于复杂生物样品中富集糖蛋白的方法主要有以下几种：(1)凝集素亲和法(Anal.Chem.2011,83,7035-7043)；(2)酰肼化学法(ACS Appl.Mater.Interfaces 2014,6,7823-7832)；(3)亲水相互作用色谱法(ACS Appl.Mater.Interfaces 2015,7,24670-24678)；(4)硼酸亲和法(ACS Appl.Mater.Interfaces 2016,8,9552-9556)等。其中，亲水相互作用色谱法和硼酸亲和法是应用最为广泛的方法。尤其是硼酸亲和法，它具有较好的富集能力，良好的相容性和简单的操作等优点。到目前为止，已经开发了各种硼酸亲和材料，例如磁性纳米粒子、整体柱和介孔材料等已经用于选择性分离富集糖蛋白。然而，目前大多数材料富集糖蛋白的能力常常受制于较小的比表面积以及有限的功能基团。

金属有机骨架(MOF)是由金属离子和有机配体自组装而成的一种新型多孔材料，它具有密度低、比表面积大、均匀的空腔结构，良好的热稳定性，表面易于修饰等特点(Adv.Mater.2014,26,4056-4060)。因此，MOF材料被广泛用于气体吸附，储存和分离，药物运输以及催化等方面。近年来，MOF材料在蛋白质组学领域也备受关注。

因此，本发明将硼酸亲和与MOF材料相结合，设计了一种在磁性粒子表面包覆二氧化硅和氨基衍生化的MOF材料，接着在MOF材料表面接枝苯硼酸，然后用于分离富集糖蛋白。这种方法对糖蛋白有较好的富集能力，较高的选择性以及好的重复性，并且能从实际样品中分离富集糖蛋白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苯硼酸功能化的磁性金属有机骨架微球。

本发明的目的在于提供所述苯硼酸功能化的磁性金属有机骨架微球的制备方法。

本发明的目的在于提供所述苯硼酸功能化的磁性金属有机骨架微球的应用。

为了解决上述目的，本发明的技术方案如下：一种苯硼酸功能化的磁性金属有机骨架微球，其特征在于该微球由内至外依次是磁性内核、连接层、金属有机骨架层和苯硼酸外层，层与层之间通过化学键键合。

所述磁性内核取自Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、Co₃O₄、NiO中的一种或多种。

所述连接层为SiO₂、聚多巴胺、壳聚糖、聚醚酰亚胺中的一种或多种。

所述金属有机骨架层为含有Zr⁴⁺/2-氨基对苯二甲酸的多孔层。

所述苯硼酸外层中的苯硼酸基团为末端基团。

所述的化学键既可以是单个化学键，也可以是化学链亚基。