[发明专利]一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料

说明书

本发明涉及一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料，该材料的制备方法为：将含氮生物质碳源、金属盐、造孔剂混合均匀，得到前驱体；于惰性气氛下，对前驱体进行热处理，即得到生物质多孔碳材料。与现有技术相比，本发明利用比表面积大、孔隙率高且具备丰富含氮或含氧基团及功能化磁性的生物质多孔碳材料，对脓毒症患者血清中磷酸化蛋白/肽段进行有效的释放、衍生和富集纯化，以便实现磷酸化蛋白的质谱检测和结构解析，从而在整体上观察炎症应激过程中蛋白磷酸化修饰的状态及其变化，为脓毒症分子机制的研究提供新的视角，从而更全面了解脓毒症的发病机制。

技术领域

本发明属于无机生物材料技术领域，涉及一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料。

背景技术

脓毒症是由感染引起的全身炎症反应综合征，其发病机制复杂，预后差，是临床危重患者死亡的主要原因之一。磷酸化修饰是蛋白质翻译后修饰最主要的形式之一，磷酸化修饰组学从整体上观察细胞或组织中磷酸化修饰的状态及其变化，为脓毒症分子机制的研究提供新的视角，从而更全面了解脓毒症的发病机制。

然而，磷酸化修饰的丰度很低，直接的质谱检测，非磷酸化的肽段会造成很高的背景，因此磷酸化肽段需要进行富集后检测。此外，对样品进行预分离，分成多个组分，也是降低复杂程度、提高检测深度的常用方法。

生物质多孔碳材料已成为快速、高效富集磷酸基团的常用材料，同时排除高丰度大分子量生物分子，并在质谱分析前脱盐。有序介孔碳复合材料通过利用对蛋白质的尺寸特有效应以及磷酸基团与碳之间的相互作用，应用于磷酸化蛋白/多肽的富集。然而，从溶液中分离复合物以及从复合物中分离捕获的聚糖需要耗时且繁琐的离心过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料，该材料是一种具有磁性的介孔碳复合材料，对生物分子的固定和分离具有重要意义。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

1)将含氮生物质碳源、金属盐、造孔剂混合均匀，得到前驱体；

2)于惰性气氛下，对前驱体进行热处理，即得到所述的生物质多孔碳材料。

进一步地，步骤1)中，所述的含氮生物质碳源包括壳聚糖、甲壳素、微藻或透明质酸中的一种或更多种，所述的金属盐包括Fe盐、Co盐、Ni盐、Cr盐、Mo盐、W盐或Mn盐中的一种或更多种，所述的造孔剂包括KHCO₃、K₂CO₃、KOH或K₂O中的一种或更多种。

进一步地，步骤1)中，所述的前驱体中，含氮生物质碳源的质量百分含量为20％-95％，但不为95％；金属盐的质量百分含量为0-30％，但不为0；造孔剂的质量百分含量为5％-80％，但不为80％。

优选地，步骤1)中，将得到的前驱体研磨至粒度小于80目。优选采用球磨，球磨后混合物均匀分布。

进一步地，步骤2)中，热处理过程为：升温至500-1000℃后保持0.5-10小时。通过热处理进行碳化转化。

优选地，采用程序升温的方式，由室温开始，以10-20℃/min的速率升温至500-1000℃后保持0.5-10小时。热处理过程优选采用马弗炉、管式炉或其他封闭通气的控温装置。

进一步地，步骤2)中，热处理后降至室温，之后进行研磨、洗涤、过滤、干燥。其中，利用水或酸性溶液(如1-20wt％硝酸溶液)进行洗涤。洗涤过程中，液固比为1-100，温度为0-50℃，时间为0.5-48小时。

一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料，该材料采用所述的方法制备而成。