CN103894161B - 一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用 - Google Patents

一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103894161B
CN103894161B CN201410139869.4A CN201410139869A CN103894161B CN 103894161 B CN103894161 B CN 103894161B CN 201410139869 A CN201410139869 A CN 201410139869A CN 103894161 B CN103894161 B CN 103894161B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
organic framework
tri
dopamine
surface coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410139869.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103894161A (zh
Inventor
邓春晖
赵曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fudan University
Original Assignee
Fudan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fudan University filed Critical Fudan University
Priority to CN201410139869.4A priority Critical patent/CN103894161B/zh
Publication of CN103894161A publication Critical patent/CN103894161A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103894161B publication Critical patent/CN103894161B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明提出了具有三明治结构的磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用。首先用水热合成法合成四氧化三铁磁性微球;将磁球分散在聚多巴胺盐酸盐的水溶液中,使其表面包覆上聚多巴胺层;将聚多巴胺包覆的磁球分散在氯化锆和对苯二甲酸的N,N-二甲基甲酰胺混合溶液中,制得具有三明治结构的磁性金属有机骨架材料。该合成方法简单快捷,合成所得的磁性金属有机骨架材料具有高比表面积和良好生物相容性,可用于生物样品中磷酸化肽的选择性富集和MALDI-TOF?MS检测。

Description

一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用
技术领域
本发明属于先进纳米材料与纳米技术领域,具体涉及一种用于磷酸化肽富集与MALDI-TOFMS检测的一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用。
背景技术
磷酸化是生物细胞中最普遍的翻译后修饰之一,在信号传导、基因表达、新陈代谢、细胞生长、分裂和分化中发挥着重要作用。据估算一个细胞中有30-50%的蛋白质会在任意时刻发生磷酸化,因此对于蛋白质磷酸化的探索是蛋白质组学研究中的重大课题。质谱是磷酸化分析的主要手段。但是磷酸化蛋白/磷酸化肽的丰度非常低,并且一个蛋白质在单个位点的磷酸化信息通常是不完整的,此外磷酸化肽的质谱信号往往为非磷酸化肽段残基所掩蔽,使得磷酸化肽的电离效率非常低。因此在质谱分析前对于复杂生物样品中的磷酸化蛋白/磷酸化肽进行选择性富集是成功鉴定磷酸化蛋白/磷酸化肽的前提。
近年来,许多方法被用来选择性分离富集磷酸化蛋白/磷酸化肽,如免疫沉淀法、化学修饰方法、强阳离子交换色谱法、固定金属离子亲和色谱法、金属氧化物亲和色谱法等。其中固定金属离子亲和色谱法(IMAC)得到了最广泛的应用,该方法通过磷酸根基团与固定在吸附剂上的金属离子间的亲和作用进行选择性吸附。IMAC方法具有快速、操作简便、成本低廉的特性,相比于其它方法显示出优越性。传统IMAC方法在样品处理过程中需要借助高速离心,从而造成麻烦费力的预处理步骤和不必要的样品损失。为了解决这一问题,功能化磁性纳米材料被广泛应用于磷酸化蛋白/磷酸化肽的富集研究。磁性基质可以将捕获到的磷酸化肽从样品溶液中方便地分离出来,免去了最易造成样品损失的离心过程。迄今为止,有许多功能化磁性纳米材料被成功合成并用于磷酸化肽的富集,但它们富集磷酸化肽的能力常常受制于有限的比表面积和较差的亲水性。
金属有机骨架材料(MOFs)是一类多孔的晶体材料,由中心金属离子与有机配体通过配位键连接而成。MOF材料近十年来发展迅速,因具有大的比表面积、富含能与含有电子的被分析物质相互作用的路易斯酸性位点和芳香性有机配体、孔道和外表面易于修饰和优良的机械稳定性等特点,MOF材料成为了分析化学领域的研究热点之一。MOF材料和磁性MOF材料先后被成功应用于低丰度肽的分离富集。MOF材料也被成功应用于磷酸化肽的富集。因此,迫切需要一种新的金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用。
发明内容
本发明目的在于提供一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法,尤其是一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的合成方法。
本发明提供的一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的合成方法,具体步骤如下:
(1)六水合三氯化铁溶于乙二醇中,磁力搅拌至澄清后,加入醋酸钠,充分搅拌后转移至水热反应釜中,190-200℃下加热10-18小时,取出反应釜,冷却10-12小时;从反应釜中倒出反应所得的四氧化三铁磁球,并用去离子水充分洗涤,40-60℃下真空干燥;其中,六水合三氯化铁和醋酸钠的重量比为:(1.0-1.5):(3.0-10.0);
(2)配制三羟甲基氨基甲烷-盐酸Tris-HCl缓冲液,溶剂为去离子水,pH=8.5,将步骤(1)所得四氧化三铁磁球分散在Tris-HCl缓冲液中,超声数分钟,加入多巴胺盐酸盐,四氧化三铁磁球和多巴胺盐酸盐的重量比为1:4室温下机械搅拌6-20小时,制得四氧化三铁表面包覆聚多巴胺,反应完毕后用磁铁分离,产物用去离子水和无水乙醇充分洗涤,40-60℃下真空干燥;
(3)配制氯化锆和对苯二甲酸的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液,N,N-二甲基甲酰胺溶液中氯化锆和对苯二甲酸的重量比为(1-8):1
(4)将步骤(2)所得产物四氧化三铁表面包覆聚多巴胺分散在步骤(3)所得混合溶液中,四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和混合溶液的重量比为(1-10):1,140-160℃下加热20-40分钟;
(5)步骤(4)所得产物用无水乙醇充分洗涤,40-60℃下真空干燥,即得所需材料。
本发明中,步骤(1)中六水合三氯化铁和醋酸钠的重量比为1.35:3.6。
本发明还提出了一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的在磷酸化肽富集与质谱鉴定中的应用。
本发明还提出了一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的在磷酸化肽富集与质谱鉴定中的应用:将产物磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料配成浓度为10mg/mL的分散液,溶剂为超纯水,将该分散液和目标磷酸化肽溶液加入50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液中,混合,在酶解仪中孵育;通过外加磁场分离出磁性微球,用50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液洗涤,用0.4M氨水洗脱;取1μL洗脱液点在MALDI-TOFMS靶板上,自然干燥后再滴加0.8μL浓度为20mg/mL的2,5-二羟基苯甲酸(DHB)溶液于被分析物液滴上,形成薄基质层,干后进行质谱分析。
本发明的有益效果在于:所提供的磁性微球包覆聚多巴胺和金属有机骨架复合材料的合成方法简单,制备所得材料具有良好的磁响应性、亲水性和大比表面积,对磷酸化肽具有很强的吸附作用,可作为富集分离磷酸化肽的固相微萃取吸附剂。该材料以锆离子为中心离子、对苯二甲酸为配体的金属有机骨架作为壳层,提供了对目标磷酸化肽的强烈吸附作用,具有高的磁响应性和优越的富集灵敏度和选择性,可取得1fmol的检测限和对于非磷酸化肽1:500(摩尔质量比)的选择性。其合成方法简单、成本低,在磷酸化肽富集与MALDI-TOFMS鉴定中具有灵敏度高、信噪比放大倍数高、选择性高、适用于复杂生物样品等特点。
本发明首次合成了具有强的磁响应性的磁性MOF材料并应用于磷酸化肽的富集。通过外加磁场,捕获了磷酸化肽的磁性复合材料可以方便地从样品溶液中分离出来,使富集和后续的洗脱过程变得快速简便,大大缩短了富集分离的时间。同时,金属有机骨架中的锆离子对目标磷酸化肽具有很强的亲和力,使得经过该磁性MOF材料富集后,肽段分子的质谱信号显著增强,而聚多巴胺层使材料具有良好亲水性,对磷酸化肽的分析检测限可达1fmol,对于非磷酸化肽的选择性达到了1:500(摩尔质量比)。
本发明中所涉及的具有四氧化三铁内核和金属有机骨架壳层的磁性微球包覆聚多巴胺和金属有机骨架复合材料,合成方法简单新颖,以锆离子为中心离子的金属有机骨架对磷酸化肽的富集具有高灵敏度和特异性,而金属有机骨架提高了材料的比表面积,聚多巴胺增强了材料的亲水性,磁性微球的引入简化了分离步骤,可将此复合材料用于低丰度磷酸化肽的富集与MALDI-TOFMS检测。
附图说明
图1为实施例1的透射电子显微镜照片,其中(a)和(b)为磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺的透射电子显微镜照片;(c)和(d)为磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的透射电子显微镜照片;
图2为实施例1的扫描电子显微镜照片,其中(a)为磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺的透射电子显微镜照片,(b)为磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的扫描电子显微镜照片;
图3为实施例2中100nM的β-casein酶解液经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集后的质谱图;
图4为实施例2中10nM的β-casein酶解液经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集后的质谱图;
图5为实施例4中摩尔质量比为1:100的β-casein和BSA蛋白酶解液混合溶液经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集前后的质谱图;其中(a)为富集前的质谱图;(b)为经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集后的质谱图;
图6为实施例4中摩尔质量比为1:200的β-casein和BSA蛋白酶解液混合溶液经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集前后的质谱图;其中(a)为富集前的质谱图;(b)为经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集后的质谱图;
图7为实施例4中摩尔质量比为1:400的β-casein和BSA蛋白酶解液混合溶液经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集前后的质谱图;(a)为富集前的质谱图;(b)为经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集后的质谱图;
图8为实施例4中摩尔质量比为1:500的β-casein和BSA蛋白酶解液混合溶液经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集前后的质谱图;(a)为富集前的质谱图;(b)为经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集后的质谱图;
图9为实施例6中肝癌病人血清溶液中的肽段经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集前后的质谱图;其中(a)为富集前的质谱图;(b)为经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料选择性富集后的质谱图。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明,而不是限制本发明的范围。
实施例1:一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的合成
(1)将1.35g六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于75mL乙二醇中,磁力搅拌至澄清后,加入3.6g醋酸钠,搅拌至溶解后继续搅拌0.5h,超声5分钟后转移至水热反应釜中,200℃下加热16小时。取出反应釜,冷却10小时;从反应釜中倒出反应所得的磁球,用去离子水洗涤5次。50℃下真空干燥。
(2)配制三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲液(溶剂为去离子水,pH=8.5),将步骤(1)所得磁球0.1g分散在Tris-HCl缓冲液80mL中,超声数分钟,加入多巴胺盐酸盐0.4g,室温下机械搅拌10小时,制得四氧化三铁表面包覆聚多巴胺。反应完毕后用磁铁分离,产物用去离子水和无水乙醇充分洗涤。50℃下真空干燥。
(3)配制氯化锆和对苯二甲酸的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液40mL,其中含有氯化锆0.078g和对苯二甲酸0.013g。
(4)将步骤(2)所得产物0.1g分散在步骤(3)所得混合溶液中,140℃下加热30分钟;
(5)步骤(4)所得产物用无水乙醇充分洗涤,50℃下真空干燥,即得所需材料。
图1为所得的磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的透射电子显微镜照片;透射电镜型号为JEM-2100F(JOEL),将纯化后的磁性微球的乙醇分散液滴在覆有碳膜的铜网上,自然干燥后用透射电子显微镜观察并拍照。
图2为所得的磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的扫描电子显微镜照片;扫描电镜型号为PhilipsXL30,将纯化后的样品均匀涂布在导电胶上,SEM表征前表面喷涂一层金。
实施例2:将实施例1得到的磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料作为固相微萃取吸附剂用于低浓度β-casein酶解液的富集与MALDI-TOFMS检测。
(1)标准蛋白酶解液的制备:准确称取2mg标准蛋白β-casein溶于25mM碳酸氢铵缓冲液中,煮沸10分钟,用25mM碳酸氢铵缓冲液稀释到0.2mg/mL,然后按照与蛋白质量比1:40加入适量的胰蛋白酶(trypsin),37℃下酶解16小时。
(2)试样的富集:用25mM碳酸氢铵缓冲液稀释标准蛋白酶解液至浓度为100nM或10nM,取1μL酶解液的稀释液加到200μL50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液中,再加入10μL磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的分散液(浓度为10mg/mL),37℃下混旋20分钟;通过外加磁场分离出磁性微球,用200μL50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液洗涤三次后,用0.4M氨水10μL洗脱10分钟,磁铁分离。
(3)点靶:取1μL步骤(2)所述洗脱液点到MALDI-TOFMS靶板上,室温下置于空气中自然干燥后,再取0.8μL浓度为20mg/mL的2,5-二羟基苯甲酸(DHB)溶液作为基质滴于被分析物液滴上,产生薄基质层,干后进行质谱分析。
(4)质谱分析以磁性微球包覆金属有机骨架复合材料作为吸附剂富集到的磷酸化肽分子。
浓度为100nM的β-casein酶解液经磁性微球包覆金属有机骨架复合材料富集后,质谱图中出现了三条源于β-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=3122.27,m/z=2556.09和m/z=2061.83)以及两条源于α-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=1660.79和m/z=1253.11)。浓度为10nM的β-casein酶解液经磁性微球包覆金属有机骨架复合材料富集后,质谱图中出现了三条源于β-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=3122.27,m/z=2556.09和m/z=2061.83)。
实施例3:一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的合成
(1)将1.0g六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于55mL乙二醇中,磁力搅拌至澄清后,加入3.0g醋酸钠,搅拌至溶解后继续搅拌0.5h,超声5分钟后转移至水热反应釜中,190℃下加热18小时。取出反应釜,冷却12小时;从反应釜中倒出反应所得的磁球,用去离子水洗涤9次。60℃下真空干燥。
(2)配制三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲液(溶剂为去离子水,pH=8.5),将步骤(1)所得磁球0.05g分散在Tris-HCl缓冲液40mL中,超声数分钟,加入多巴胺盐酸盐0.2g,室温下机械搅拌20小时,制得四氧化三铁表面包覆聚多巴胺。反应完毕后用磁铁分离,产物用去离子水和无水乙醇充分洗涤。60℃下真空干燥。
(3)配制氯化锆和对苯二甲酸的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液50mL,其中含有氯化锆0.1g和对苯二甲酸0.02g。
(4)将步骤(2)所得产物0.1g分散在步骤(3)所得混合溶液中,150℃下加热25分钟;
(5)步骤(4)所得产物用无水乙醇充分洗涤,60℃下真空干燥,即得所需材料。
实施例4:将实施例3得到的磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料作为固相微萃取吸附剂用于β-casein酶解液和牛血清白蛋白(BSA)酶解液混合溶液的富集与MALDI-TOFMS检测。
(1)标准蛋白酶解液的制备:准确称取2mg标准蛋白β-casein和5mg标准蛋白BSA溶于25mM碳酸氢铵缓冲液中,煮沸10分钟,用25mM碳酸氢铵缓冲液将β-casein溶液稀释到0.2mg/mL,按照与蛋白质量比1:40向0.2mg/mLβ-casein蛋白溶液和5mg/mLBSA蛋白溶液中加入适量的胰蛋白酶(trypsin),37℃下酶解16小时。
(2)试样的富集:分别按蛋白摩尔质量比1:100、1:200、1:400和1:500将β-casein酶解液与BSA酶解液混合,取2μL标准蛋白酶解液混合溶液加到200μL50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液中,再加入10μL磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的分散液(浓度为10mg/mL),37℃下混旋20分钟;通过外加磁场分离出磁性微球,用200μL50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液洗涤三次后,用0.4M氨水10μL洗脱10分钟,磁铁分离。
(3)点靶:取1μL步骤(2)所述洗脱液点到MALDI-TOFMS靶板上,室温下置于空气中自然干燥后,再取0.8μL浓度为20mg/mL的2,5-二羟基苯甲酸(DHB)溶液作为基质滴于被分析物液滴上,产生薄基质层,干后进行质谱分析。
(4)质谱分析以磁性微球包覆金属有机骨架复合材料作为吸附剂从标准蛋白酶解液混合溶液中富集到的肽段,同时与富集之前酶解液混合溶液肽段的质谱图进行对比。
摩尔质量比为1:100的β-casein和BSA蛋白酶解液混合溶液经磁性微球包覆金属有机骨架复合材料富集后,质谱中清楚地呈现了三条源于β-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=3122.27,m/z=2556.09和m/z=2061.83)和三条去磷酸化峰(m/z=3024,2458,1963)以及5条源于α-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=1951.95,1660.79,1466.51,1278.60,1253.11)。摩尔质量比为1:200的β-casein和BSA蛋白酶解液混合溶液经磁性微球包覆金属有机骨架复合材料富集后,质谱中清楚地呈现了三条源于β-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=3122.27,m/z=2556.09和m/z=2061.83)和一条去磷酸化峰(m/z=2458)以及5条源于α-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=1951.95,1660.79,1466.51,1278.60,1253.11)。摩尔质量比为1:400的β-casein和BSA蛋白酶解液混合溶液经磁性微球包覆金属有机骨架复合材料富集后,质谱中清楚地呈现了三条源于β-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=3122.27,m/z=2556.09和m/z=2061.83)和一条去磷酸化峰(m/z=2458)以及3条源于α-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=1951.95,1466.51,1278.60)。摩尔质量比为1:500的β-casein和BSA蛋白酶解液混合溶液经磁性微球包覆金属有机骨架复合材料富集后,质谱中清楚地呈现了两条源于β-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=2556.09和m/z=2061.83)和一条去磷酸化峰(m/z=2458,1963)以及3条源于α-casein蛋白的磷酸化肽峰(m/z=1951.95,1660.79,1466.51)。
实施例5:一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的合成
(1)将1.2g六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于60mL乙二醇中,磁力搅拌至澄清后,加入3.2g醋酸钠,搅拌至溶解后继续搅拌0.5h,超声5分钟后转移至水热反应釜中,200℃下加热18小时。取出反应釜,冷却12小时;从反应釜中倒出反应所得的磁球,用去离子水洗涤5次。50℃下真空干燥。
(2)配制三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲液(溶剂为去离子水,pH=8.5),将步骤(1)所得磁球0.08g分散在Tris-HCl缓冲液40mL中,超声数分钟,加入多巴胺盐酸盐0.32g,室温下机械搅拌10小时,制得四氧化三铁表面包覆聚多巴胺。反应完毕后用磁铁分离,产物用去离子水和无水乙醇充分洗涤。50℃下真空干燥。
(3)配制氯化锆和对苯二甲酸的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液80mL,其中含有氯化锆0.06g和对苯二甲酸0.05g。
(4)将步骤(2)所得产物0.1g分散在步骤(3)所得混合溶液中,160℃下加热25分钟;
(5)步骤(4)所得产物用无水乙醇充分洗涤,50℃下真空干燥,即得所需材料。
实施例6:将实施例5得到的磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料作为固相微萃取吸附剂用于肝癌病人血清样品溶液中磷酸化肽的富集与MALDI-TOFMS检测。
(1)试样的准备:将2μL肝癌病人的血清加到200μL50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液中。配制浓度为10mg/mL的金属有机骨架复合材料的悬浊液,溶剂为超纯水,并用混旋仪混旋。
(2)试样的富集:向含有肝癌病人血清的50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液中加入10μL磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的分散液,37℃下混旋20分钟;通过外加磁场分离出磁性微球,用200μL50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液洗涤三次后,用0.4M氨水10μL洗脱10分钟,磁铁分离。
(3)点靶:取1μL步骤(2)所述洗脱液点到MALDI-TOFMS靶板上,室温下置于空气中自然干燥后,再取0.8μL浓度为20mg/mL的2,5-二羟基苯甲酸(DHB)溶液作为基质滴于被分析物液滴上,产生薄基质层,干后进行质谱分析。
(4)质谱分析以磁性微球包覆金属有机骨架复合材料作为吸附剂从肝癌病人血清溶液中富集到的磷酸化肽,同时与富集之前肝癌病人血清溶液中肽段的质谱图进行对比。
肝癌病人血清溶液富集前,磷酸化肽在质谱中的信号受到非磷酸化肽的严重干扰而无法检测到;经磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料富集后,质谱分析结果显示只有四条肝癌病人的特征磷酸化肽峰(m/z=1389,1460,1545,1616)。
实施例7:一种磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料的合成
(1)将1.4g六水合三氯化铁(FeCl3·6H2O)溶于85mL乙二醇中,磁力搅拌至澄清后,加入9.0g醋酸钠,搅拌至溶解后继续搅拌0.5h,超声5分钟后转移至水热反应釜中,200℃下加热10小时。取出反应釜,冷却11小时;从反应釜中倒出反应所得的磁球,用去离子水洗涤11次。60℃下真空干燥。
(2)配制三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲液(溶剂为去离子水,pH=8.5),将步骤(1)所得磁球0.2g分散在Tris-HCl缓冲液40mL中,超声数分钟,加入多巴胺盐酸盐0.8g,室温下机械搅拌12小时,制得四氧化三铁表面包覆聚多巴胺。反应完毕后用磁铁分离,产物用去离子水和无水乙醇充分洗涤。60℃下真空干燥。
(3)配制氯化锆和对苯二甲酸的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液60mL,其中含有氯化锆0.1g和对苯二甲酸0.05g。
(4)将步骤(2)所得产物0.2g分散在步骤(3)所得混合溶液中,160℃下加热30分钟;
(5)步骤(4)所得产物用无水乙醇充分洗涤,60℃下真空干燥。

Claims (4)

1.一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)六水合三氯化铁溶于乙二醇中,磁力搅拌至澄清后,加入醋酸钠,充分搅拌后转移至水热反应釜中,190-200℃下加热10-18小时,取出反应釜,冷却10-12小时;从反应釜中倒出反应所得的四氧化三铁磁球,并用去离子水充分洗涤,40-60℃下真空干燥;其中,六水合三氯化铁和醋酸钠的重量比为:(1.0-1.5):(3.0-10.0);
(2)配制三羟甲基氨基甲烷-盐酸Tris-HCl缓冲液,溶剂为去离子水,pH=8.5,将步骤(1)所得四氧化三铁磁球分散在Tris-HCl缓冲液中,超声数分钟,加入多巴胺盐酸盐,四氧化三铁磁球和多巴胺盐酸盐的重量比为1:4室温下机械搅拌6-20小时,制得四氧化三铁表面包覆聚多巴胺,反应完毕后用磁铁分离,产物用去离子水和无水乙醇充分洗涤,40-60℃下真空干燥;
(3)配制氯化锆和对苯二甲酸的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶液,N,N-二甲基甲酰胺溶液中氯化锆和对苯二甲酸的重量比为(1-8):1;
(4)将步骤(2)所得产物四氧化三铁表面包覆聚多巴胺分散在步骤(3)所得混合溶液中,四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和混合溶液的重量比为(1-10):1,140-160℃下加热20-40分钟;
(5)步骤(4)所得产物用无水乙醇充分洗涤,40-60℃下真空干燥,即得所需材料。
2.根据权利要求1所述的一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法,其特征在于步骤(1)中六水合三氯化铁和醋酸钠的重量比为1.35:3.6。
3.一种如权利要求1所述的合成方法得到的磁性金属有机骨架复合材料在磷酸化肽富集与质谱鉴定中的应用。
4.根据权利要求3所述的磁性金属有机骨架复合材料在磷酸化肽富集与质谱鉴定中的应用,其特征在于:将产物磁性微球四氧化三铁表面包覆聚多巴胺和以锆离子为中心金属离子的金属有机骨架复合材料配成浓度为10mg/mL的分散液,溶剂为超纯水,将该分散液和目标磷酸化肽溶液加入50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液中,混合,在酶解仪中孵育;通过外加磁场分离出磁性微球,用50%乙腈/0.1%三氟乙酸缓冲液洗涤,用0.4M氨水洗脱;取1μL洗脱液点在MALDI-TOFMS靶板上,自然干燥后再滴加0.8μL浓度为20mg/mL的2,5-二羟基苯甲酸溶液于被分析物液滴上,形成薄基质层,干后进行质谱分析。
CN201410139869.4A 2014-04-09 2014-04-09 一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用 Expired - Fee Related CN103894161B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410139869.4A CN103894161B (zh) 2014-04-09 2014-04-09 一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410139869.4A CN103894161B (zh) 2014-04-09 2014-04-09 一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103894161A CN103894161A (zh) 2014-07-02
CN103894161B true CN103894161B (zh) 2016-02-24

Family

ID=50985919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410139869.4A Expired - Fee Related CN103894161B (zh) 2014-04-09 2014-04-09 一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103894161B (zh)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104258909A (zh) * 2014-08-01 2015-01-07 曲阜师范大学 一种Fe3O4-聚多巴胺-Au纳米复合材料及其制备方法和应用
CN104861822B (zh) * 2015-05-05 2017-06-13 沈阳化工大学 一种金属有机骨架/水性防腐涂料的制备方法
CN105233799A (zh) * 2015-06-03 2016-01-13 西北师范大学 一种核-壳结构的磁性金属有机骨架材料及其制备方法
CN104984693A (zh) * 2015-07-24 2015-10-21 扬州大学 一种纳米磁胶囊的制备方法
CN105413659B (zh) * 2015-12-14 2018-08-28 清华大学 一种磁性仿生吸附剂及其在处理酸性含铀废水中的应用
CN105664861B (zh) * 2016-04-20 2018-05-04 福州大学 一种磁性共价有机骨架纳米复合材料及制备方法和应用
CN107462651A (zh) * 2016-06-02 2017-12-12 复旦大学 基于钛固定化磁微球的生物样品中磷酸化合物的富集方法
CN106140094A (zh) * 2016-07-04 2016-11-23 复旦大学 金属有机骨架修饰的磁性石墨烯复合材料的合成方法和应用
CN107876014A (zh) * 2016-09-29 2018-04-06 天津工业大学 一种中空核壳磁性金属有机骨架复合材料的合成方法
CN106552603B (zh) * 2016-11-11 2019-02-05 四川大学 pH响应型磁性金属有机框架复合纳米材料及其制备方法与应用
CN106512965A (zh) * 2016-11-28 2017-03-22 复旦大学 一种金属有机骨架纳米复合材料的合成方法及其应用
CN108114749B (zh) * 2016-11-29 2020-04-10 中国石油化工股份有限公司 一种杂多酸催化剂及其制备方法
CN108114697B (zh) * 2016-11-29 2019-11-15 中国石油化工股份有限公司 一种磁性金属有机骨架材料及其制备方法
CN108114748B (zh) * 2016-11-29 2020-03-17 中国石油化工股份有限公司 一种磁性杂多酸催化剂及其制备方法
CN106732409B (zh) * 2017-02-10 2020-11-20 复旦大学 磺酸基修饰的金属有机骨架纳米复合材料的合成方法及其应用
CN106902777B (zh) * 2017-04-21 2019-09-20 南京师范大学 一种磁性超支化聚合物或其衍生物血液重金属离子吸附剂及其制备方法和应用
CN107308987A (zh) * 2017-06-09 2017-11-03 沈阳理工大学 一种Fe3O4@PDA@MOF‑5纳米复合材料的制备方法
CN109400889B (zh) * 2017-08-16 2021-09-24 中国科学院大连化学物理研究所 一种磁性修饰的金属有机多孔材料及其制备和应用
CN107607640A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 复旦大学 一种硼酸修饰的纳米复合材料的糖肽富集与质谱检测方法
CN107930592B (zh) * 2017-12-04 2020-11-06 郑州大学 一种mof-磁性石墨烯杂化材料及其在手性拆分和体外细胞毒性方面的应用
CN108452781A (zh) * 2018-04-02 2018-08-28 福州大学 核壳磁性γ-环糊精聚合物复合材料的制备方法与应用
CN108940213B (zh) * 2018-08-08 2021-03-12 武汉谱信环保科技有限公司 用于磁性固相萃取的磁性纳米材料及其制备方法
CN109439647B (zh) * 2018-09-25 2020-10-13 浙江工业大学 一种核壳结构的磁性固定化酶载体及其制备方法和应用
CN109503858B (zh) * 2019-01-17 2021-03-30 南京大学 一种磁性三明治结构金属有机骨架材料及制备方法
CN112295552B (zh) * 2020-10-26 2022-04-08 福州大学 一种原位刻蚀法制备的分级孔UiO-66固相微萃取纤维及其应用
CN112743098B (zh) * 2020-12-23 2022-07-01 南昌航空大学 氮掺杂多孔碳包覆空心钴镍合金复合吸波材料的制备方法
CN112604661A (zh) * 2020-12-29 2021-04-06 复旦大学 亲水磁性锆基-有机金属碳骨架材料及其制备方法和应用
CN114849650B (zh) * 2022-05-09 2023-03-10 南京大学 一种双表面特性磁改性锆系MOFs吸附剂的制备方法及应用
CN114942286A (zh) * 2022-05-17 2022-08-26 复旦大学 一种亲水性多肽的检测方法
CN117065730A (zh) * 2023-08-03 2023-11-17 中国电建集团重庆工程有限公司 一种用于去除或检测液体中四环素的新材料及其检测系统
CN117343341B (zh) * 2023-11-03 2024-06-25 河南大学 一种空心纳米花形貌的mof基材料及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101053827A (zh) * 2007-05-10 2007-10-17 复旦大学 一种表面固定金属离子的磁性微球及其制备方法和应用
CN103143331A (zh) * 2013-03-12 2013-06-12 复旦大学 磁性微球四氧化三铁表面包覆[Cu3(btc)2]金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用
CN103151135A (zh) * 2013-02-05 2013-06-12 复旦大学 一种聚多巴胺修饰磁球并在表面固定Ti4+ 纳米材料的合成方法及其应用
CN103232991A (zh) * 2013-04-11 2013-08-07 复旦大学 一种多巴胺修饰的磁性介孔硅材料的合成方法及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101053827A (zh) * 2007-05-10 2007-10-17 复旦大学 一种表面固定金属离子的磁性微球及其制备方法和应用
CN103151135A (zh) * 2013-02-05 2013-06-12 复旦大学 一种聚多巴胺修饰磁球并在表面固定Ti4+ 纳米材料的合成方法及其应用
CN103143331A (zh) * 2013-03-12 2013-06-12 复旦大学 磁性微球四氧化三铁表面包覆[Cu3(btc)2]金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用
CN103232991A (zh) * 2013-04-11 2013-08-07 复旦大学 一种多巴胺修饰的磁性介孔硅材料的合成方法及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Facile synthesis of magnetic metal organic frameworks for the enrichment of low-abundance peptides for MALDI-TOF MS analysis;Man Zhao,et al;《Proteomics》;20131118;第13卷;第3387-3392页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103894161A (zh) 2014-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103894161B (zh) 一种磁性金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用
CN103143331A (zh) 磁性微球四氧化三铁表面包覆[Cu3(btc)2]金属有机骨架复合材料的合成方法及其应用
CN106512965A (zh) 一种金属有机骨架纳米复合材料的合成方法及其应用
Liu et al. Hydrophilic tripeptide-functionalized magnetic metal–organic frameworks for the highly efficient enrichment of N-linked glycopeptides
Jiang et al. Facile synthesis of Fe3O4@ PDA core-shell microspheres functionalized with various metal ions: A systematic comparison of commonly-used metal ions for IMAC enrichment
Sun et al. Hydrophilic Nb5+-immobilized magnetic core–shell microsphere–A novel immobilized metal ion affinity chromatography material for highly selective enrichment of phosphopeptides
CN105536748B (zh) 一种纳米复合材料结合质谱鉴定磷酸化肽段的方法
Xiong et al. Ti 4+-immobilized multilayer polysaccharide coated magnetic nanoparticles for highly selective enrichment of phosphopeptides
CN106732409B (zh) 磺酸基修饰的金属有机骨架纳米复合材料的合成方法及其应用
CN105363426A (zh) 一种介孔二氧化硅复合材料结合质谱鉴定肽段的方法
Feng et al. Facile and easily popularized synthesis of L-cysteine-functionalized magnetic nanoparticles based on one-step functionalization for highly efficient enrichment of glycopeptides
CN106770614B (zh) 亲水性纳米复合材料结合质谱分析鉴定糖基化肽段的方法
Huan et al. A magnetic nanofiber-based zwitterionic hydrophilic material for the selective capture and identification of glycopeptides
CN107607640A (zh) 一种硼酸修饰的纳米复合材料的糖肽富集与质谱检测方法
CN106140094A (zh) 金属有机骨架修饰的磁性石墨烯复合材料的合成方法和应用
Dai et al. Highly selective enrichment of phosphopeptides using Zr4+-immobilized Titania nanoparticles
CN103151135A (zh) 一种聚多巴胺修饰磁球并在表面固定Ti4+ 纳米材料的合成方法及其应用
CN109942667A (zh) 二维金属有机骨架纳米片富集磷酸化肽段的方法和应用
CN105823847A (zh) 一种两性亲水复合纳米材料的糖肽富集与检测方法
Hu et al. Dual metal cations coated magnetic mesoporous silica probe for highly selective capture of endogenous phosphopeptides in biological samples
Hussain et al. Development of diamond-lanthanide metal oxide affinity composites for the selective capture of endogenous serum phosphopeptides
Zhao et al. Zirconium arsenate-modified silica nanoparticles for specific capture of phosphopeptides and direct analysis by matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry
CN113721028B (zh) 一种go@cs@zif-8泡沫材料的合成方法及应用
Jiang et al. Design of Gd 3+-immobilized two-dimensional magnetic magadiite nanosheets for highly selective enrichment of phosphopeptides
CN113318715A (zh) 一种磷酸化肽吸附剂及其制备和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160224

Termination date: 20190409

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee