[发明专利]一种富氮-富钛多孔有机聚合物的制备方法及其应用

说明书

本发明提供一种富氮‑富钛多孔有机聚合物的制备方法及其应用，用于同时富集糖肽和磷酸肽。通过胺醛之间的席夫碱化学反应，碳酰肼和2,3‑二羟基对苯二甲醛共聚形成富氮多孔有机聚合物，随后通过与2,3‑二羟基对苯二甲醛含有的儿茶酚结构的配位在有机聚合物上修饰了大量钛离子。材料表面丰富的氨基使得材料可以通过亲水相互作用液相色谱法富集糖肽，同时材料表面大量修饰的钛离子可以通过固相金属亲和色谱法捕获磷酸肽。

技术领域

本发明涉及功能化有机聚合物技术领域，具体讲是一种富氮-富钛多孔有机聚合物的制备方法及其应用。

背景技术

蛋白质翻译后修饰通过改变蛋白质的各种功能和活性，对生物过程和病理过程产生重要影响。在自然界中，许多蛋白质通常在一个特定的结构域中同时经历多种类型的翻译后修饰，这些翻译后修饰共同调节细胞和生物行为。在所有的翻译后修饰中，蛋白质糖基化和磷酸化是最重要和最常见的两种翻译后修饰。在过去的几十年里，研究主要集中在个体糖基化或磷酸化蛋白质组学上。然而，这两种翻译后修饰通常不单独作用于特定的生物过程，而是相互合作。例如，据报道，阿尔茨海默病的发生与tau蛋白的异常糖基化和磷酸化有关。详细来说，导致阿尔茨海默病的直接原因是tau蛋白的过度磷酸化，实际上是tau蛋白的异常糖基化促进了过度磷酸化，抑制了去磷酸化。因此，对蛋白质糖基化和磷酸化的综合分析对于揭示各种疾病的病理和发现新的生物标志物具有重要意义。

质谱分析以其高灵敏度和高通量在促进蛋白质组学研究中发挥着重要的作用。然而在质谱分析之前，从复杂样品中有效富集蛋白/肽是必不可少的步骤之一。现有技术中亲水相互作用液相色谱对不同糖型的糖肽具有良好的无偏富集性能，且操作过程简单，已成为糖肽富集的主要方法。因此，基于亲水相互作用液相色谱的材料，包括二氧化硅纳米球、共价有机框架和金属有机框架已经开发出来。同时，固定化金属亲和层析是磷酸肽富集的主要方法之一。然而，亲水相互作用液相色谱材料和固定化金属亲和层析材料分别单独用于糖肽或磷酸肽的富集。目前还没有具备同时富集糖肽和磷酸肽的功能材料的报道。

发明内容

本发明旨在克服现有技术中存在的技术问题，提供一种能够同时富集糖肽和磷酸肽的富氮-富钛多孔有机聚合物的制备方法以及用于生物样品中糖肽和磷酸肽的富集。

本发明的技术解决方案如下：一种富氮-富钛多孔有机聚合物的制备方法，包括以下步骤：

S1：将碳酰肼和2,3-二羟基对苯二甲醛溶于乙醇中，加入盐酸于75-85℃下回流4小时得到反应产物；

S2：将步骤S1所得的反应产物用乙醇洗涤，干燥得到富氮的多孔有机聚合物；

S3：将步骤S2所得的富氮的多孔有机聚合物和硫酸钛分散于去离子水中，在室温下搅拌8-10小时得到反应产物；

S4：将步骤S3所得反应产物分别用水和乙醇洗涤，干燥后得到富氮-富钛的多孔有机聚合物。

较佳地，所述碳酰肼与2,3-二羟基对苯二甲醛的摩尔比为2:1；所述富氮的多孔有机聚合物与硫酸钛的质量比为1:5。

较佳地，步骤S1反应体系中所述碳酰肼的浓度为0.44mol/L，2,3-二羟基对苯二甲醛的浓度为0.22mol/L。

较佳地，步骤S1中盐酸的浓度为12mol/L，盐酸和乙醇的体积比为2:25。

较佳地，步骤S3反应体系中所述硫酸钛的浓度为0.05mol/L。

本发明还提供一种富氮-富钛多孔有机聚合物的应用，用于样品中糖肽和磷酸肽的富集。

具体步骤如下：将三氟乙酸、乙腈和去离子水配置成上样缓冲液，将富氮-富钛的多孔有机聚合物、上样缓冲液和目标肽段溶液混合并于37℃下孵育30min；用上样缓冲液进行洗涤，然后加入洗脱缓冲液，37℃下洗脱30min，离心分离获取上清液，进行MALDI-TOF MS或Nano LC-MS/MS检测。