[发明专利]一种硼酸功能化介孔石墨烯-二氧化硅复合材料的制备方法、产品及应用

说明书

本发明公开一种硼酸功能化介孔石墨烯‑二氧化硅复合材料的制备方法、产品及应用，所述产品的制备过程包括：首先制备GO@mSiO₂和GLYMO‑APB；将制备的GO@mSiO₂置于GLYMO‑APB中，加热反应离心收集清洗得硼酸功能化介孔石墨烯‑二氧化硅复合材料。所述复合材料具有高比表面积、亲水外表面、大量介孔以及硼酸功能化内孔壁，与复杂样品相互作用时，胰蛋白酶酶解产生的糖肽和肽段可以自由进入孔洞，只有糖肽与孔壁上的硼酸官能团结合，而蛋白质和漏切产生的大分子量的多肽由于尺寸排阻效应被排除在外。由于硼酸和聚糖结构之间的可逆共价相互作用，可以选择性地提取和富集复杂样品中的完整糖肽。

技术领域

本发明涉及糖复合材料技术领域，具体涉及一种硼酸功能化介孔石墨烯-二氧化硅复合材料的制备方法、产品及应用。

背景技术

蛋白质糖基化是有机体中最多样化和最重要的翻译后修饰之一，它可以改变蛋白质的功能，进而对各种生物过程产生深远的影响。而糖基化位点和糖链结构分析是全面并准确地理解糖基化作用的关键。为了同时获取位点和特异性糖肽信息，可以采用一种有效但具有挑战性的方法——完整糖肽鉴定法。近年来，完整糖肽鉴定法作为一个蓬勃发展的领域，吸引了人们的大量关注。

基于质谱(MS)分析的策略及其相应方法作为主要驱动因素，极大地促进了糖蛋白质组研究。然而，针对完整糖肽(包括N-糖肽和O-糖肽)的分析，比以去糖基化为中心的糖基化位点和聚糖的个体分析更具有挑战性。蛋白质糖基化具有低丰度、异质性和复杂性这几个特点，这对蛋白质糖基化分析带来了挑战。采用高效富集法，就可以在进行质谱分析之前完整地提取出糖肽，这对于糖肽鉴定而言至关重要。

在现行糖肽富集技术中，酰肼化学因其高特异性和选择性而获得最广泛的应用。然而，由于富集过程不可逆，人们无法回收完整糖肽。凝集素亲和层析法和亲水性相互作用液相层析法(HILIC)是富集完整糖肽的两种常用方法。然而，这两种方法的选择性和特异性相对较低，而且每一种凝集素只能分离出一部分聚糖，这导致HILIC法不能区分糖肽和多种亲水性非糖肽。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种硼酸功能化介孔石墨烯-二氧化硅复合材料的制备方法、产品及应用，提出了一种新型富集策略，该策略使用硼酸功能化介孔石墨烯-二氧化硅复合材料(表示为GO@mSiO₂-GLYMO-APB)从复杂的生物样品中分离出完整的糖肽。这种复合材料具有多种优点，包括高表面积、介孔结构、协同效应和可逆共价相互作用，使得N-糖肽和O-糖肽能够高效且特异性地富集。

一种硼酸功能化介孔石墨烯-二氧化硅复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备介孔二氧化硅包覆石墨烯(GO@mSiO₂)；

(2)制备硼酸键合的3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液(GLYMO-APB)；

(3)将步骤(1)制备的介孔二氧化硅包覆石墨烯置于3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液中，加热并搅拌反应2h，离心收集上清液，再次加入3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液，加热搅拌反应，反应完成后再次离心清洗得硼酸功能化介孔石墨烯-二氧化硅复合材料(GO@mSiO₂-GLYMO-APB)。

进一步地，所述步骤(1)包括以下步骤：

①氧化石墨烯置于水中分散均匀后调节pH值至11.8-12.8，加热搅拌过夜，离心弃上清，烘干得经过处理的氧化石墨烯；

②将步骤①经过处理的氧化石墨烯、十六烷基三甲基溴化铵和氨水溶液在水中进行混匀后得混合溶液，滴加正硅酸四乙酯溶液搅拌反应形成双液相体系和溶胀的十六烷基三甲基溴化铵胶束；

③取下层液体置于水中重新悬浮后离心、清洗所得固体；