CN111203185A - 介孔核壳硅球为载体双二甲基吡啶胺双锌功能材料的制备和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种组氨酸磷酸化肽段富集的以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料。根据N端保护的酪氨酸甲酯与2,2'‑吡啶甲基胺发生曼尼希反应，制备双二甲基吡啶胺分子。采用种子生长法制备无孔硅胶，在无孔硅胶表面可控生长壳层，煅烧生成亚2μm介孔核壳硅球。以亚2μm介孔核壳硅球为载体，对核壳硅球进行氨基官能化，与双二甲基吡啶胺分子上修饰的羧基发生酰胺缩合反应。在双二甲基吡啶胺分子上络合锌离子，制备双二甲基吡啶胺双锌功能材料，在弱酸条件下用于组氨酸磷酸化肽段的富集。在该方法中，以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料成功用于组氨酸磷酸化肽段富集。

Description

介孔核壳硅球为载体双二甲基吡啶胺双锌功能材料的制备和 应用
技术领域
本发明涉及一种以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料及其制备方法，用于组氨酸磷酸化肽段特异性富集。
背景技术
组氨酸磷酸化作为一种重要的N-磷酸化修饰，不仅调控原核生物的信号传导，还参与哺乳动物的很多细胞活动，但是目前缺乏有效的富集策略。N-磷酸化在传统的IMAC、MOAC等富集方法的强酸性条件下不稳定，已开发的组氨酸磷酸化抗体的成本较高且富集效果不好。双二甲基吡啶胺双锌功能分子上络合的锌离子与磷酸基团的氧原子通过配位结合，并且和磷酸根基团之间存在静电相互作用，在中性条件下即可实现富集，对磷酸化肽段的特异性和选择性更强。核壳结构具有较窄的粒径分布和较大的比表面积，孔道分布均匀，能实现蛋白质及肽段的快速传质。以介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料能用于富集组氨酸磷酸化肽段。
虽然在酸性条件下N-磷酸化氨基酸的P-N键不稳定，但是磷酸化组氨酸由于具有咪唑结构，与P相连的N不易质子化，与其他N-磷酸化相比稳定性更高。采用Fe3+-IMAC可以在弱酸条件下实现组氨酸磷酸化蛋白质的富集(Nature Methods.2018,15,187-190)。在酸性条件下对磷酸化肽段进行富集，带负电的酸性氨基酸被质子化，可以减弱其与功能分子的非特异性结合。而且金属富集材料的路易斯酸性增强，有利于结合磷酸化肽段。因此可以尝试在弱酸条件下建立组氨酸磷酸化肽段的富集方法。
发明内容
静电引力和配位化学的协同作用使双二甲基吡啶胺双锌分子与磷酸化肽段的结合力较强，核壳结构材料有利于快速结合磷酸化肽段，可以实现快速分离和富集。本发明的目的在于制备一种以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料，用于组氨酸磷酸化肽段特异性富集。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料，以粒径为1.0-2.0μm的介孔核壳硅球为载体，固载特异性识别磷酸化肽段的双二甲基吡啶胺双锌功能分子，形成具有核壳结构的双二甲基吡啶胺双锌功能材料。
功能材料为颗粒状材料，介孔壳层上的孔径分布为1-90nm，孔隙率为10-90％。功能材料的比表面积为100-500m2/g，Zeta电势为40-60mV。
对亚2μm介孔核壳硅球表面进行氨基化修饰，通过酰胺缩合反应实现双二甲基吡啶胺分子的固载，在其上络合锌离子制备双二甲基吡啶胺双锌功能材料。
所述的以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料的制备方法，将氨基化硅球、双二甲基吡啶胺分子和酰胺缩合试剂分散于溶剂中，溶剂采用5-20mLN,N-二甲基甲酰胺，加入0.1-1.5g氨基化硅球、0.02-0.25g双二甲基吡啶胺分子，通过酰胺缩合反应在核壳硅球上固载双二甲基吡啶胺分子；酰胺缩合试剂采用质量比为1:1-5:1的N,N-二异丙基乙胺和1-羟基苯并三唑。
将产物分散于甲醇溶液中，滴加浓度为0.01-0.15g/mL的硝酸锌溶液，双二甲基吡啶胺与锌离子络合形成配合物，生成双锌功能材料。
所述的制备方法，氨基化硅球是表面有氨基修饰的亚2μm介孔核壳硅球，氨基化试剂可采用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷；介孔核壳硅球是指在无孔硅胶表面生成有介孔壳层；采用种子生长法，水解0.4-4mL正硅酸乙酯制备无孔硅胶，将乙醇、水和氨水按照10:1:1-15:1:1.5的体积比配置水解液；以表面活性剂作为模板剂，加入氟化铵和氨水，在无孔硅胶表面生成壳层，烧结去除模板剂，得到介孔核壳结构；模板剂采用质量比为1:1-1:5的十六烷基三甲基氯化铵和十三烷。
所述的制备方法，双二甲基吡啶胺分子的两个二甲基吡啶胺基团具有协同作用，可与锌离子形成配合物；通过酪氨酸甲酯与2,2'-吡啶甲基胺发生曼尼希反应，在酪氨酸骨架上引入双二甲基吡啶胺基团；在5-50mL异丙醇溶液中加入多聚甲醛、1.7-16.9mmol 2,2'-吡啶甲基胺和0.7-6.8mmol酪氨酸甲酯，将pH调节至7-9，生成双二甲基吡啶胺分子；
在双二甲基吡啶胺分子上进行羧基修饰，采用三氟乙酸除去酪氨酸甲酯的N端保护，加入0.5-5.6mmol戊二酸酐，开环引入羧基，以便与氨基化硅球反应从而实现功能分子的固载。
所述的以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料的应用，在pH为2-5的弱酸性条件下对组氨酸磷酸化肽段进行富集。
所述的应用，所述双二甲基吡啶胺双锌功能材料，由于静电引力和配位作用对组氨酸磷酸化肽段进行特异性富集；亚2μm介孔核壳硅球能实现肽段的快速传质，建立高效的富集方法。
1)根据N-叔丁氧羰基-酪氨酸甲酯与2,2'-吡啶甲基胺发生曼尼希反应，在5-50mL异丙醇溶液中加入多聚甲醛、1.7-16.9mmol 2,2'-吡啶甲基胺和0.7-6.8mmol酪氨酸甲酯，将pH调至7-9，制备以酪氨酸为骨架的双二甲基吡啶胺分子。在双二甲基吡啶胺分子上进行羧基修饰，三氟乙酸脱除叔丁氧羰基保护，使酪氨酸上的氨基和0.5-5.6mmol戊二酸酐反应，开环引入羧基，以便与氨基化硅球反应从而实现功能分子的固载。
2)在无孔硅胶表面可控生成介孔壳层，制备亚2μm介孔核壳硅球。采用种子生长法，将乙醇、水和氨水按照10:1:1-15:1:1.5的体积比配置水解液，通过水解0.4-4mL正硅酸乙酯制备无孔硅胶。将表面活性剂作为模板剂，加入氟化铵和氨水，在无孔硅胶表面生成壳层。在马弗炉中烧结以去除模板剂，得到介孔核壳结构。模板剂采用质量比为1:1-1:5的十六烷基三甲基氯化铵溶液和十三烷。
3)对亚2μm介孔核壳硅球进行氨基官能化，制备氨基化硅球。氨基化试剂采用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷。
4)通过氨基化硅球和双二甲基吡啶胺分子发生酰胺缩合反应，采用5-20mL N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，加入0.1-1.5g氨基化硅球、0.02-0.25g双二甲基吡啶胺分子，在核壳硅球上固载双二甲基吡啶胺分子。酰胺缩合试剂采用质量比为1:1-5:1的N,N-二异丙基乙胺和1-羟基苯并三唑。在双二甲基吡啶胺分子上络合锌离子，滴加浓度为0.01-0.15g/mL的硝酸锌溶液，制备得到以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料。
5)以介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料用于富集组氨酸磷酸化肽段，在pH为2-5的弱酸条件下建立高效富集方法。
本发明具有如下优点：
1)以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料首次用于富集组氨酸磷酸化肽段；
2)2(Zn2+-dpa)功能分子与磷酸基团之间存在配位作用和静电作用，而且两个Zn2 +-dpa结构的协同作用使其对磷酸化肽段的作用力更强；
3)采用亚2μm介孔核壳硅球作为载体，材料孔径分布较窄，具有较大的比表面积和孔容量，能实现快速传质和高效富集；
4)在弱酸条件下建立组氨酸磷酸化肽段富集方法，酸性条件有利于减弱非磷酸化肽段的非特异性结合。
附图说明
图1为以介孔核壳硅球为载体的2(Zn2+-dpa)功能材料制备示意图。
图2为双二甲基吡啶胺分子的氢核磁共振谱图。
图3为双二甲基吡啶胺分子的LTQ质谱图。
图4为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的透射电镜图。
图5为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的扫描电镜图。
图6为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的Zeta电势图。
图7为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的吸附等温线及孔径分布示意图。
图8为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的X射线光电子能谱全谱扫描图。
图9为CTFHpKP肽段和β-Casein肽段经SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料富集后的MALDI-TOF质谱图。
具体实施方式
实施例1
以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料的制备及表征
如图1所示，通过N-叔丁氧羰基-酪氨酸甲酯与2,2'-吡啶甲基胺发生曼尼希反应，在酪氨酸上引入两个二甲基吡啶基团，三氟乙酸脱除叔丁氧羰基保护，使酪氨酸上的氨基和戊二酸酐反应以修饰羧基。配置48mL异丙醇溶液(水/异丙醇＝5:3，v/v)，用1N盐酸将pH调至8.0，加入2,2'-吡啶甲基胺(3.4g)和多聚甲醛(0.8g)，在80℃下搅拌30min，加入叔丁氧羰基-酪氨酸甲酯(2.0g)，在110℃下回流反应13h，蒸发除去溶剂，洗涤干燥，采用柱色谱纯化；将产物(3.3g)加入20mL无水二氯甲烷中，冰浴搅拌并滴加三氟乙酸(20mL)，室温下搅拌2h，混合物用氨水碱化，二氯甲烷萃取，洗涤干燥；将产物(2.86mg)加入110mL无水二氯甲烷中，加入戊二酸酐(0.6g)，在50℃下搅拌回流，过夜反应，蒸发除去溶剂，得淡黄色粘稠油状物。
采用种子生长法，通过正硅酸乙酯水解制备无孔硅胶，以十六烷基三甲基氯化铵和十三烷为模板剂，在无孔硅胶表面可控生长壳层，通过煅烧生成介孔。以乙醇(70mL)、水(5.1mL)、氨水(6.7mL)为水解液，加入正硅酸乙酯(4mL),在22℃下搅拌40min，升温至55℃，分三次每40min加入水(0.64mL)和预热的正硅酸乙酯(4mL)，取反应物加入等量置换的水解液中，重复上述步骤，将产物离心，用乙醇和水清洗多次，分散得乳白色悬浮液；加入十六烷基三甲基氯化铵溶液(1g/60mL)和十三烷(5.8mL)、氟化铵(26mg)、氨水(6mL)，在90℃下搅拌24h，用乙醇和水离心清洗多次，在65℃下干燥2h，并在马弗炉中烧结(从20℃以1℃/min的速率升温至550℃，并保持6h)，得介孔核壳硅球，为白色固体。
对核壳硅球进行氨基官能化，与双二甲基吡啶胺分子上修饰的羧基发生酰胺缩合反应，然后络合锌离子，从而实现双锌功能分子的固载。将介孔核壳硅球超声溶于50mL甲苯中，加入(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(2mL)，在112℃下搅拌回流18h，用甲醇、丙酮、乙醇清洗，在60℃下干燥2h，得白色固体；将双二甲基吡啶胺分子(0.25g)溶于10mL N,N-二甲基甲酰胺中，加入氨基化硅球(1.4g)、N,N-二异丙基乙胺(154.7mg)、1-羟基苯并三唑(66mg)，超声分散，室温下搅拌24h，用水、丙酮、乙醇清洗多次，在60℃下干燥过夜；将得到的淡黄色固体溶于甲醇和水(各5mL)中，称取3g硝酸锌溶于甲醇和水(各10mL)中，以2滴/s的速度滴加硝酸锌溶液，在室温下搅拌8h，用水和乙醇清洗多次，在60℃下干燥过夜，制备得到以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料。
图2为双二甲基吡啶胺分子的1H-NMR(400MHz，CDCl3)谱图；图3为双二甲基吡啶胺分子的LTQ质谱图，图2和图3的结构及分子量信息可说明双二甲基吡啶胺分子的成功合成。
图4为以亚2μm介孔核壳硅球为载体的2(Zn2+-dpa)功能材料的TEM图；图5为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的SEM图。如图4和图5所示，功能材料为具有介孔核壳结构的颗粒，大小均匀、分散性好，粒径为1.0-2.0μm。
图6为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的Zeta电势图，随着介孔核壳硅球的功能化，Zeta电势由-38mV增加至40-60mV。材料的正电性有利于富集带负电的磷酸化蛋白质或肽段。
图7为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的吸附等温线及孔径分布示意图，说明功能材料的孔径分布为1-90nm，比表面积为100-500m2/g。
图8为SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料的XPS全谱扫描图，说明2(Zn2+-dpa)功能分子的成功负载。
实施例2
以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料用于组氨酸磷酸化肽段的富集
在pH＝2.3的条件下建立组氨酸磷酸化肽段的富集方法，用高浓度乙腈减弱其他肽段由疏水作用引起的非特异性结合，探究焦磷酸盐的洗脱方法，利用竞争配位及静电作用的机理实现洗脱。
先用200μL上样缓冲液(30％乙腈/0.07％三氟乙酸，pH＝2.3)对2mg SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料进行预处理，加入β-Casein肽段和CTFHpKP肽段(1:1，m/m)，在0-4℃下震荡孵育15min；分别用上样缓冲液和80％乙腈清洗(各200μL)；以100mM焦磷酸钠作为洗脱溶剂，洗脱时间为15min；除盐缓冲液为A相2％乙腈/98％乙酸铵、B相80％乙腈/20％乙酸铵(10mM，pH＝10)，采用自填充的反相C18捕集柱进行除盐，洗脱程序为：0min(2％B)→10min(2％B)→10.01min(80％B)→20min(80％B)，将除盐后的洗脱液冷冻干燥，复溶于2,5-二羟基苯甲酸基质，进行基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析，肽段富集前后的MALDI-TOF质谱图见图9。
如图9所示，肽段样品在富集前未检测到磷酸化，由于磷酸化肽段的丰度较低且不易电离，其质谱信号会受到非磷酸化肽段的抑制。采用SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料进行富集后，β-Casein和CTFHpKP肽段的磷酸化信号都显著增强，说明功能材料对O-磷酸化和组氨酸磷酸化肽段都具有较好的富集能力。经焦磷酸钠洗脱后仍能检测到组氨酸磷酸化。
实施例3
以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料用于大肠杆菌中组氨酸磷酸化肽段的富集
采用实验室培养的大肠杆菌(200mL)，经裂解破碎后将其中的蛋白质提取出来，通过Trypsin对其进行酶解。采用SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料(5mg)在pH＝2.3的条件下对大肠杆菌蛋白质的酶解产物(1mL)进行富集，分别用80％乙腈和1M氯化钠溶液清洗(各500μL)，以100mM焦磷酸钠作为洗脱溶剂(500μL)，分级缓冲液为A相2％乙腈/98％乙酸铵、B相80％乙腈/20％乙酸铵(10mM，pH＝10)，分级程序为：0.01min(4％B)→50min(45％B)→55min(100％B)，将得到的十个级分合并。
对产物进行Nano-RPLC-ESI-MS/MS分析，采用C18分离柱(150μm i.d.×15cm)，流动相为A相2％乙腈/0.1％甲酸、B相98％乙腈/0.1％甲酸，流速为600nL/min，液相分离梯度为：0min(1％B)→10min(1％B)→10.1min(6％B)→75min(22％B)→87min(40％B)→90min(95％B)→93min(95％B)→93.1min(1％B)。在数据库E.coli_1297中进行搜索，可鉴定到19条组氨酸磷酸化肽段，对应12个磷酸化蛋白质。富集到的组氨酸磷酸化肽段及蛋白质见表1。
表1：大肠杆菌蛋白质酶解产物经过SiO2-2(Zn2+-dpa)功能材料富集后组氨酸磷酸化肽段氨基酸序列及组氨酸磷酸化蛋白质。
Figure BDA0001873897680000061

Claims (8)

1.一种以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料，其特征在于：以粒径为1.0-2.0μm的介孔核壳硅球为载体，固载特异性识别磷酸化肽段的双二甲基吡啶胺双锌功能分子，形成具有核壳结构的双二甲基吡啶胺双锌功能材料。
2.如权利要求1所述的以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料，其特征在于：功能材料为颗粒状材料，介孔壳层上的孔径分布为1-90nm，孔隙率为10-90％，功能材料的比表面积为100-500m2/g，Zeta电势为40-60mV。
3.如权利要求1所述的以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料，其特征在于：对亚2μm介孔核壳硅球表面进行氨基化修饰，通过酰胺缩合反应实现双二甲基吡啶胺分子的固载，在其上络合锌离子制备双二甲基吡啶胺双锌功能材料。
4.一种权利要求1、2或3所述的以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料的制备方法，其特征在于：将氨基化硅球、双二甲基吡啶胺分子和酰胺缩合试剂分散于溶剂中，溶剂采用5-20mL N,N-二甲基甲酰胺，加入0.1-1.5g氨基化硅球、0.02-0.25g双二甲基吡啶胺分子，通过酰胺缩合反应在核壳硅球上固载双二甲基吡啶胺分子；酰胺缩合试剂采用质量比为1:1-5:1的N,N-二异丙基乙胺和1-羟基苯并三唑；将产物分散于甲醇溶液中，滴加浓度为0.01-0.15g/mL的硝酸锌溶液，双二甲基吡啶胺与锌离子络合形成配合物，生成双锌功能材料。
5.如权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于：氨基化硅球是表面有氨基修饰的亚2μm介孔核壳硅球，氨基化试剂可采用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷；介孔核壳硅球是指在无孔硅胶表面生成有介孔壳层；采用种子生长法，水解0.4-4mL正硅酸乙酯制备无孔硅胶，将乙醇、水和氨水按照10:1:1-15:1:1.5的体积比配置水解液；以表面活性剂作为模板剂，加入氟化铵和氨水，在无孔硅胶表面生成壳层，烧结去除模板剂，得到介孔核壳结构；模板剂采用质量比为1:1-1:5的十六烷基三甲基氯化铵和十三烷。
6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：双二甲基吡啶胺分子的两个二甲基吡啶胺基团具有协同作用，可与锌离子形成配合物；通过酪氨酸甲酯与2,2'-吡啶甲基胺发生曼尼希反应，在酪氨酸骨架上引入双二甲基吡啶胺基团；在5-50mL异丙醇溶液中加入多聚甲醛、1.7-16.9mmol 2,2'-吡啶甲基胺和0.7-6.8mmol酪氨酸甲酯，将pH调节至7-9，生成双二甲基吡啶胺分子；
在双二甲基吡啶胺分子上进行羧基修饰，采用三氟乙酸除去酪氨酸甲酯的N端保护，加入0.5-5.6mmol戊二酸酐，开环引入羧基，以便与氨基化硅球反应从而实现功能分子的固载。
7.一种权利要求1、2或3所述的以亚2μm介孔核壳硅球为载体的双二甲基吡啶胺双锌功能材料的应用，其特征在于：在pH为2-5的弱酸性条件下对组氨酸磷酸化肽段进行富集。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：所述双二甲基吡啶胺双锌功能材料，由于静电引力和配位作用对组氨酸磷酸化肽段进行特异性富集；亚2μm介孔核壳硅球能实现肽段的快速传质，建立高效的富集方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113893825A (zh) * 2021-10-27 2022-01-07 南京工业大学 丙氨酸生物骨架多孔硅材料的合成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105727909A (zh) * 2014-12-09 2016-07-06 中国科学院大连化学物理研究所 一种具有核壳结构的硅胶微球及其制备和应用
CN108079954A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种功能化氧化石墨烯复合纳米材料及制备和应用
CN108079957A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种n-磷酸化肽段和蛋白质富集材料及其制备和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105727909A (zh) * 2014-12-09 2016-07-06 中国科学院大连化学物理研究所 一种具有核壳结构的硅胶微球及其制备和应用
CN108079954A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种功能化氧化石墨烯复合纳米材料及制备和应用
CN108079957A (zh) * 2016-11-21 2018-05-29 中国科学院大连化学物理研究所 一种n-磷酸化肽段和蛋白质富集材料及其制备和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CLEMENT M POTEL等: "Widespread bacterial protein histidine phosphorylation revealed by mass spectrometry based proteomics", 《NATURE METHODS》 *
邓春晖等: "《磁性微纳米材料在蛋白质组学中的应用》", 31 December 2017, 上海：复旦大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113893825A (zh) * 2021-10-27 2022-01-07 南京工业大学 丙氨酸生物骨架多孔硅材料的合成方法

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