CN113083264A - 二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料及其在硫醇小分子检测方面的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二氧化硅‑金属有机骨架核壳型复合材料及其在硫醇小分子检测方面的应用,二氧化硅‑金属有机骨架核壳型复合材料的合成方法包括以下内容:依次对纳米二氧化硅微球进行氨基化、羧基化处理;在羧基化的二氧化硅微球表面嫁接MOF得到核壳型复合材料,对核壳型复合材料酸化处理后用Cys修饰,得到修饰有Cys的核壳型复合材料。本发明采用合成后修饰法中的配体交换方式,直接将半胱氨酸修饰到金属有机骨架上,得到了生物相容性好、特异性识别位点多的核壳型复合材料,在检测时能够实现样品中硫醇小分子的特异性吸附,进而实现了两种和两种以上硫醇小分子的同时定量检测,克服了传统检测技术只能检测总硫醇含量的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及材料制备及硫醇小分子检测领域,尤其是涉及一种二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,还涉及二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在硫醇小分子检测方面的应用。
背景技术
生物细胞内的小分子硫醇聚合物主要包括谷胱甘肽(GSH)、半胱氨酸(Cys)以及高半胱氨酸(Hcy)。其中,Hcy是一种含硫氨基酸,是蛋氨酸和半胱氨酸在代谢过程中产生的重要中间产物,其代谢所必需的酶由肾脏产生,当肾脏功能受到损害时,Hcy代谢所需的酶也必然受到影响,Hcy的含量也必然发生变化。因而,Hcy可作为高血压肾脏损害早期诊断的检验指标之一。
GSH作为半胱氨酸和同型半胱氨酸转化的最终产物,其是细胞内含量最多的非蛋白质硫醇,细胞中的绝大多GSH是以还原态存在,是有很多一部分以氧化钛(GSSG)存在。作为细胞中最主要的氧化还原成分,GSH在维持细胞氧化还原平衡方面发挥着关键作用,同时还能够保护机体免受自由基带来的伤害。
研究表明,GSH含量水平的变化与某些疾病密切相关,如阿尔茨海默病、动脉硬化和心血管疾病等,目前研究人员在各种癌细胞中都观察到了高浓度的GSH,如肝细胞中GSH的浓度高达10mmol/L,含量丰富的GSH对肝脏的合成、解毒功能进行保护,使自由基的含量减少,对肾病综合征患者肾功能的恢复具有积极的促进作用。最新研究表明,人体生物样品中的GSH和Hcy含量的变化与慢性肾脏疾病和肾脏损害有关。因而,肾脏疾病患者(如过敏性紫癜和紫癜性肾炎)生物样品中GSH和Hcy的定量检测对疾病的早期诊断具有重要意义。
目前,多种检测硫醇小分子的方法被相继研究报道,主要包括电化学分析法、荧光探针检测法和色谱分离法。电化学分析法信号不稳定,且只能检测生物硫醇的总含量,无法满足实际需求。
荧光探针检测法需要先将样品衍生化处理,然后再进行荧光检测。该检测方法具有以下缺陷:首先,该检测方法中样品的衍生化处理步骤极为复杂,在处理过程容易出现生物硫醇氧化或降解情况,导致无法检出,尤其是尿液和唾液等含量极低的样品;其次,该检测方法是基于巯基的强亲核性进行检测,而GSH、Cys和Hcy等硫醇小分子都含有巯基,因而该检测方法不能分别识别并检测上述三种硫醇小分子,也不能满足同时定量检测需求。
高效液相色谱-紫外检测器法(HPLC-UV)可以实现样品中硫醇小分子的定性和定量分析。然而,该检测方法对于硫醇小分子含量较低或基质复杂的样品,往往无法检出。质谱作为一种具有高稳定性、高准确度和低检出限等优点的检测技术常用来定性和定量分析物,传统的多反应监测扫描(Multiple reaction monitoring,MRM)是定量分析的“金标准”。然而,如何实现样品中微量(或痕量)的快速富集和浓缩,以实现样品中硫醇小分子的精确定量仍然是困扰行业研究的重要难题。
目前,已经出现了用金纳米颗粒作吸附样品中硫醇小分子的相关报道,但金纳米颗粒成本较高、吸附选择性一般。金属有机骨架(MOF)是由有机配体和金属离子通过自组装过程形成的具有周期性的网络结构的金属有机骨架晶体材料,常常作为固相萃取等前处理材料对待测样本进行选择性富集,尤其是UiO-66系列的金属有机骨架因合成方法多样,容易功能化,更是受到了广泛的关注。然而,现有MOF的有机骨架中往往因缺少特异性识别基团,无法实现复杂生物样品中微量硫醇小分子对灵敏度和选择性的需求。
合成后修饰是赋予传统有机骨架材料特异性功能位点的一种常用方法,通过设计合成对氨基硫醇具有选择性的MOF人工受体,从而实现特异性吸附和高灵敏度检测的目的。此外,将纳米厚度的MOF人工受体均匀嫁接到硅球表面形成核壳型复合材料,可以有效增加MOF的比表面积,使活性位点充分暴露,提高MOF的识别能力和生物相容性。然而,目前没有关于使用MOF功能材料作为吸附剂,同时结合HPLC-MS/MS的MRM技术,以实现复杂生物样品中微量硫醇小分子的富集和定量检测的相关报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,还提供了该二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在硫醇小分子检测方面的应用,在检测时以二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料作为特异性吸附剂,能够对复杂生物样品中的硫醇小分子进行选择性富集,结合HPLC-MS/MS技术,实现了样品中两种以上硫醇小分子的同时定量分析。
为实现上述目的,本发明采取下述技术方案:
本发明所述的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,其合成方法包括下述步骤:
第一步,以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅微球;
第二步,用硅烷化偶联剂对第一步中的纳米二氧化硅微球进行修饰,使其表面含有活性的氨基官能团,得到氨基化产物SiO2-NH2;
第三步,用酸酐对SiO2-NH2进行羧基化反应,得到羧基化产物SiO2-COOH;
第四步,将第三步得到的SiO2-COOH分散在DMF中,加入四氯化锆后得到混合液A;将配体对苯二甲酸、苯甲酸和水溶于DMF中得到混合液B;然后将混合液B加入到混合液A中,将混合物于120℃搅拌反应24h,离心,洗涤,离心,得到核壳型复合材料—SiO2@50Benz;
第五步,将第四步得到的SiO2@50Benz分散到DMF中,然后用盐酸酸化,酸化结束后离心,洗涤,干燥,得到酸化的核壳型复合材料SiO2@50Benz;
第六步,向酸化的SiO2@50Benz中加入中性的Cys·HCl水溶液,然后将混合体系于60℃搅拌反应24h,离心,洗涤,干燥,得到修饰有Cys的核壳型复合材料—SiO2@50Benz-Cys。
在本发明的优选实施例中,所述第二步中的硅烷化偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷,所述第三步中的酸酐为丁二酸酐。
在本发明的优选实施例中,所述第四步中的洗涤方法为:用DMF洗涤多次,且最后一次洗涤振荡过夜;所述第五步中的洗涤方法为:先用DMF清洗并振荡过夜,然后再用DMF和丙酮洗涤;所述第六步中的洗涤方法为:先用去离子水洗涤至少五次,再用丙酮洗涤至少五次,最后用二氯甲烷洗涤至少五次,且最后一次二氯甲烷洗涤振荡过夜。
在本发明的优选实施例中,所述第四步中SiO2-COOH、四氯化锆、苯二甲酸和苯甲酸的质量比为:200:11.7:8.3:306(单位为mg)。
在本发明的优选实施例中,所述第五步中SiO2@50Benz、DMF和盐酸的酸化配比为:40mg: 12mL: 0.5 mL,盐酸的浓度为8M。
本发明还提供了二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在硫醇小分子定量检测方面的应用。
更进一步地,本发明还提供了二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在紫癜性肾炎患者尿液中硫醇小分子定量检测方面的应用。
更进一步地,本发明还提供了二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在紫癜性肾炎患者尿液中GSH、Hcy定量检测方面的应用。
本发明还提供了以二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料作为特异性吸附剂,结合HPLC-MS/MS技术定量检测硫醇小分子的方法,包括以下检测步骤:
第一步,将权利要求1制得的SiO2@50Benz-Cys与二氯化汞溶液在室温条件下孵育反应,洗涤,得到汞离子化的复合微球—SiO2@50Benz-Cys-Hg2+,备用;
第二步,向尿液样品中加入含有三(2-羧乙基)膦盐酸盐的硼酸盐缓冲液,室温孵育一定时间后,向尿液样品中依次加入三氯乙酸和乙二胺四乙酸,然后离心,取上清液并中和至中性,得到尿液样品处理液,备用;
第三步,向尿液样品处理液中加入第一步制得的SiO2@50Benz-Cys-Hg2+,室温孵育1h,离心弃上清,洗涤,用二硫苏糖醇水溶液洗脱,离心取上清,过滤,得到富含硫醇小分子的富集液;
第四步,对第三步中的富集液进行分析检测。更优选地,在所述第四步中,用HPLC-MS/MS对富集液进行定量检测,其中液相色谱条件为:流动相包括A相和B相,其中A相为含有0.1 %甲酸的水溶液,B相为甲醇;且在检测时采用梯度洗脱:0.1 min,1% B相;5 min,升至5% B相;20 min,升至40% B相;21 min,升至95% B相;21~24 min,95% B相;25 min,降至5%B相;25~30 min,5% B相;31 min,降至1% B相;31~35 min,1% B相;HPLC-MS/MS的质谱检测条件为:质谱扫描模式:多反应监测;电喷雾离子源:正离子扫描;离子源电压:5500ev;离子源温度:550℃。
本发明直接将金属有机骨架修饰到纳米二氧化硅微球上,增加了金属有机骨架的比表面积,充分暴露识别位点,为提高复合材料的特异性吸附打下基础。
本发明采用合成后修饰法中的配体交换方式,直接将半胱氨酸修饰到金属有机骨架上,得到了生物相容性好且具有特异性识别位点的核壳型复合材料,有效克服了现有技术无法直接合成含有半胱氨酸基团的UIO-66的技术缺陷。
半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽是汞离子在体内的主要作用靶点,以Cys-Hg-Cys、Cys-Hg- GSH、Cys-Hg- Hcy等连接模式存在。本发明充分利用半胱氨酸、同型半胱氨酸和谷胱甘肽的上述特性,利用合成后修饰法在金属有机骨架上修饰Cys,然后将复合材料与Hg2+进行孵育,得到嫁接有Hg2+的复合材料。在检测时由于硫醇小分子能够进入MOF材料的孔道,与金属离子Hg2+结合,实现了样品中硫醇小分子的特异性吸附和浓缩。与现有金纳米颗粒相比,本发明的核壳型复合材料不仅具有更好的识别能力,而且还降低了成本。
本发明首次将二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料用于过敏性紫癜和紫癜性肾炎患者的尿液样品中,实现了过敏性紫癜和紫癜性肾炎患者的尿液样品中GSH和Hcy的同时定量检测。具体地,结合质谱MRM分别同时定量,结果表明能够实现GSH和Hcy的分别同时定量检测。因而,本发明的核壳型复合材料特别适用于含量较低或基质较为复杂样本中GSH和Hcy的分析检测。
附图说明
图1是本发明SiO2@50Benz-Cys的制备流程图。
图2是本发明纳米SiO2和SiO2@50Benz-Cys的扫描电镜图。
图3是本发明SiO2@50Benz和SiO2@50Benz-Cys的红外光谱图。
图4是本发明SiO2@50Benz、酸化SiO2@50Benz和SiO2@50Benz-Cys核磁谱图。
图5是本发明SiO2@50Benz-Cys的热失重图。
图6是本发明实施例2中谷胱甘肽和同型半胱氨酸的HPLC-UV谱图。
图7是本发明实施例2中谷胱甘肽和同型半胱氨酸的HPLC-MS/MS谱图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步详细地说明本发明的技术方案。本实施例中所用的试剂仪器如无特殊说明,均是本行业常用或市售产品。
实施例1 本发明二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料的制备
(一)、本发明二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,其合成方法包括下述步骤:
第一步,以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅微球。具体内容为:将50mL乙醇、10mL水和2.5mL一水合氨(即NH4OH)混合均匀,在强烈搅拌条件下边搅拌边滴加4mL正硅酸乙酯(滴加时间控制在6min以内),滴加完成后,将混合体系继续磁力搅拌反应24h,反应结束后用无水乙醇洗涤三次,然后离心弃上清,于55℃真空干燥过夜,得到纳米二氧化硅微球,备用;
第二步,用硅烷化偶联剂对第一步中的纳米二氧化硅微球进行修饰,使其表面含有活性的氨基官能团,修饰得到SiO2-NH2。具体内容为:称取0.5g纳米二氧化硅微球分散到50mL乙醇溶液中,在搅拌条件下加入0.3mL 3-氨丙基三乙氧基硅烷,添加结束后,将混合体系于80℃下搅拌3h,然后离心收集得沉淀,将沉淀用DMF洗涤三次,得到氨基化的纳米二氧化硅微球SiO2-NH2;
第三步,用酸酐对第二步得到的SiO2-NH2进行羧基化反应,得到SiO2-COOH。具体内容为:将第二步得到的SiO2-NH2分散到10mL DMF中,然后加入10mL含有丁二酸酐的DMF溶液(其中,10mL DMF溶液中丁二酸酐的含量为1g),添加完成后,将混合体系于室温(即25℃)下机械搅拌12h,然后用乙醇和去离子水交替洗涤5次,洗涤后离心,将沉淀于55℃真空干燥过夜,得到表面羧基化的纳米二氧化硅微球—SiO2-COOH;
第四步,将200mg SiO2-COOH分散在20mL DMF中,然后再加入11.7mg 四氯化锆(ZrCl4),超声30min,得到混合液A;将8.3mg对苯二甲酸、306mg苯甲酸和16.5μL去离子水添加到20 mL DMF中,搅拌均匀得到混合液B;将混合液B添加到混合液A中,然后将混合体系于120℃机械搅拌反应24h;反应结束后离心得沉淀,然后用DMF洗涤多次,每次洗涤都充分振荡,且最后一次洗涤振荡过夜;次日离心收集得到二氧化硅和金属有机骨架的复合物SiO2@50Benz;
第五步,将第四步得到的SiO2@50Benz按SiO2@50Benz:DMF: HCl=40mg: 12mL:0.5mL的比例混合在一起,然后置于100℃浸泡反应24h,反应结束后离心收集沉淀,用DMF洗涤沉淀并振荡过夜,次日再用DMF(清洗一次)和丙酮(清洗两次)清洗后,离心,将沉淀于55℃真空干燥过夜得到酸化的SiO2@50Benz;
第六步,取420mg酸化的SiO2@50Benz于烧瓶中,向烧瓶中加入5mL Cys·HCl水溶液(其浓度为3M,并用3M的NaOH调节至中性),超声振荡混匀后,将混合体系于60℃、氮气条件下搅拌反应24h,离心弃上清,依次用去离子水(洗涤5次,每次用10mL)、丙酮(洗涤5次,每次用量10mL)和二氯甲烷(洗涤6次,每次用量10mL)洗涤,每次洗涤都要充分振荡,且最后一次二氯甲烷洗涤振荡过夜,离心,得到修饰有Cys的核壳型复合材料SiO2@50Benz-Cys,将SiO2@50Benz-Cys置于室温干燥器内保存。
本实施例中SiO2@50Benz-Cys的制备流程如图1所示。
(二)、对制得的SiO2@50Benz-Cys进行表征
1、采用扫描电镜观察纳米二氧化硅微球和SiO2@50Benz-Cys的尺寸和形貌,结果如图2所示。其中,图2中(a)为纳米二氧化硅微球的电镜图,图2中(b)为本发明SiO2@50Benz-Cys的电镜图。
从图2可以看出,纳米二氧化硅微球为分散性好、大小均一的球状结构且其表面较为光滑;SiO2@50Benz-Cys分散性好、大小均一的核壳型结构,且其表较为粗糙,表明纳米二氧化硅微球球面上成功长了金属有机骨架结构。
2、采用FT-IR光谱仪对SiO2@50Benz和SiO2@50Benz-Cys分别进行表征,其红外光谱图如图3所示。
从图3可以看出,SiO2@50Benz在3328cm-1处有较强的吸收峰,该吸收峰为多硅羟基的特征吸收峰,SiO2@50Benz在1259 cm−1、950cm−1和794cm−1处的吸收峰依次为材料中硅氧键的不对称拉伸振动、对称拉伸振动和弯曲振动模式;SiO2@50Benz-Cys不仅具有SiO2@50Benz的特征吸收峰,还具有半胱氨酸的特征吸收峰(在2559cm−1位置处),表明金属有机骨架上成功修饰有半胱氨酸。
3、对实施例1中的SiO2@50Benz、酸化SiO2@50Benz和SiO2@50Benz-Cys进行核磁分析,其谱图如图4所示。
从图4可以看出,SiO2@50Benz和酸化SiO2@50Benz均具有以下特征峰:δ = 8.2 ppm处的单峰为甲酸上的氢对应的化学位移,δ = 7.7 ppm处的单峰为对苯二甲酸的苯环上的氢对应的化学位移。SiO2@50Benz在δ = 7.3ppm处的单峰为苯甲酸的苯环上的氢对应的化学位移。
从图4还可以看出,在SiO2@50Benz-Cys的合成过程中,7.3ppm处的单峰酸化后消失,且只有SiO2@50Benz-Cys在3.4-2.6ppm范围还具有多组峰,分别为半胱氨酸骨架碳相连的氢和氨基氢对应的化学位移,说明SiO2@50Benz骨架上的苯甲酸被半胱氨酸成功取代。
4、采用热重分析仪对本发明制备得到的SiO2@50Benz-Cys进行热稳定分析,结果如图5所示。从图5可以看出,在270℃以下温度范围内,SiO2@50Benz-Cys的质量损失量仅为12%,能够满足硫醇小分子的吸附需求。
5、采用元素分析仪对SiO2@50Benz-Cys进行元素分析,结果见表1。
表1 SiO2@50Benz-Cys的元素分析结果
从表1可以看出,SiO2@50Benz-Cys中S的含量为0.95%,表明酸化后的SiO2@50Benz上成功修饰有半胱氨酸。
实施例2 本发明所述的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在紫癜性肾炎患者尿液中硫醇小分子检测方面的应用
本实施例以紫癜性肾炎患者尿液样品作为检测对象,采用实施例1制备得到的SiO2@50Benz-Cys富集尿液样品中硫醇小分子,再利用HPLC-MS/MS进行定量检测。具体步骤如下:
第一步,将实施例1制备得到的SiO2@50Benz-Cys(5mg)与1mL的二氯化汞水溶液(浓度为50mmol/L)在室温(即25℃)下孵育1h,孵育完成后用去离子水洗涤10次,每次用1mL去离子水洗涤10min,洗涤除去未结合的汞离子,得到嫁接有Hg2+的复合微球—SiO2@50Benz-Cys-Hg2+,备用;
第二步,取1mL尿液样品,向尿液样品中加入100μL含有三(2-羧乙基)膦盐酸盐的硼酸盐缓冲液(其pH为7.4,三(2-羧乙基)膦盐酸盐的浓度为50mmol/L),室温孵育10min,孵育结束后向尿液样品中加入900μL含有三氯乙酸(浓度为1%(m/v))和乙二胺四乙酸(浓度为1M)的混合溶液,然后离心,取上清液并中和至中性(可用氢氧化钠水溶液进行调节),得到尿液样品处理液,备用;
第三步,取200μL尿液样品处理液,并向尿液样品处理中加入第一步制得的SiO2@50Benz-Cys-Hg2+,室温孵育1h,离心弃上清,用去离子水洗涤沉淀去除非特异性吸附物质,然后用200μL浓度为50mmol/L的二硫苏糖醇水溶液洗脱,离心取上清,最后用0.22μm的过滤器对过滤,得到富含硫醇小分子的富集液;
第四步,先用HPLC-UV对第三步中的富集液和第二步中的尿液样品处理液进行定性检测,其液相色谱条件为:
色谱柱:Agient 5TC-C18(2) (250mm×4.6mm);柱温:40℃;流动相包括A相和B相,A相为含有0.1 %甲酸的水溶液,B相为甲醇;检测时采用梯度洗脱:0.1 min,1% B相;5 min,升至5% B相;17 min,升至40% B相;27 min,升至95% B相;27~32 min,95% B相;33 min,降至5% B相;33~35 min,5% B相;λ为280nm,自动进样器温度4℃;进样量:10μL,结果见图6。
从图6可以看出,采用HPLC-UV检测到富集液中含有GSH和Hcy,且实现了GSH和Hcy的良好分离;然而在样品处理液中并没有检测到谷胱甘肽和同型半胱氨酸。结果表明,现有HPLC-UV无法实现未富集样品中硫醇小分子的检测,而本发明的SiO2@50Benz-Cys-Hg2+能够同时实现两种硫醇小分子的浓缩富集,为实现临床样品中痕量硫醇小分子的分离和检测打下基础,具有重要的推广意义。
然后用HPLC-MS/MS对第三步中的富集液进行定量检测分析。其中
液相条件为:色谱柱:Shim-pack*R-ODS Ⅲ (2.0mm×70mm,1.6μm);柱温:40℃;流动相包括A相和B相,A相为含有0.1 %甲酸的水溶液,B相为甲醇,采用梯度洗脱:0.1 min,1%B相;5 min,升至5% B相;20 min,升至40% B相;21 min,升至95% B相;21~24 min,95% B相;25 min,降至5% B相;25~30 min,5% B相;31 min,降至1% B相;31~35 min,1% B相;流速:0.3mL·min-1;自动进样器温度4℃;进样量:2μL。
质谱检测条件为:质谱扫描模式:多反应监测;电喷雾离子源:正离子扫描;离子源电压:5500ev;离子源温度:550℃。
采用上述检测条件对本实施例的富集液进行检测,GSH和Hcy的离子对检测结果见表2,GSH和Hcy的HPLC-MS/MS谱图如图7所示。
表2 谷胱甘肽和同型半胱氨酸的离子对信息和质谱采集参数
注:*表示定量离子对
结合表2和图7可知,将本发明制备得到的SiO2@50Benz-Cys嫁接上Hg2+后,能够实现尿液样品中微量GSH和Hcy的同时富集和定量检测,由标准曲线计算可知,紫癜性肾炎患者尿液样品中GSH和Hcy含量分别为1.69 ± 0.58µmol/L和34.76 ± 0.25µmol/L。
由上可知,本发明不仅实现了GSH和Hcy的富集浓缩,还实现了GSH和Hcy的同时定量检测,克服了荧光方法中多个信号重叠相互干扰的情况,具有较大的推广价值。
需要强调的是,本发明合成的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料不仅适用于紫癜性肾炎患者尿液样品中硫醇小分子的检测,还适用于过敏性紫癜患者尿液样品,以及唾液等样品中硫醇小分子的定量检测。
Claims (10)
1.一种二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,其特征在于:其合成方法包括下述步骤:
第一步,以正硅酸乙酯为原料,采用溶胶凝胶法制备纳米二氧化硅微球;
第二步,用硅烷化偶联剂对第一步中的纳米二氧化硅微球进行修饰,使其表面含有活性的氨基官能团,得到氨基化产物SiO2-NH2;
第三步,用酸酐对SiO2-NH2进行羧基化反应,得到羧基化产物SiO2-COOH;
第四步,将第三步得到的SiO2-COOH分散在DMF中,加入四氯化锆后得到混合液A;将配体对苯二甲酸、苯甲酸和水溶于DMF中得到混合液B;然后将混合液B加入到混合液A中,将混合物于120℃搅拌反应24h,离心,洗涤,离心,得到核壳型复合材料—SiO2@50Benz;
第五步,将第四步得到的SiO2@50Benz分散到DMF中,然后用盐酸酸化,酸化结束后离心,洗涤,干燥,得到酸化的核壳型复合材料SiO2@50Benz;
第六步,向酸化的SiO2@50Benz中加入中性的Cys·HCl水溶液,然后将混合体系于60℃搅拌反应24h,离心,洗涤,干燥,得到修饰有Cys的核壳型复合材料—SiO2@50Benz-Cys。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,其特征在于:所述第二步中的硅烷化偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷;所述第三中的酸酐为丁二酸酐。
3.根据权利要求1所述的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,其特征在于:
所述第四步中的洗涤方法为:用DMF洗涤多次,最后一次洗涤振荡过夜;
所述第五步中的洗涤方法为:先用DMF清洗并振荡过夜,然后再用DMF和丙酮洗涤;
所述第六步中的洗涤方法为:先用去离子水洗涤至少五次,再用丙酮洗涤至少五次;最后用二氯甲烷洗涤至少五次,且最后一次二氯甲烷洗涤振荡过夜。
4.根据权利要求1所述的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,其特征在于:所述第四步中SiO2-COOH、四氯化锆、苯二甲酸和苯甲酸的质量比为:200:11.7:8.3:306。
5.根据权利要求1所述的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料,其特征在于:所述第五步中SiO2@50Benz、DMF和盐酸的酸化配比为:40mg: 12mL: 0.5 mL,盐酸的浓度为8M。
6.权利要求1合成的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在硫醇小分子定量检测方面的应用。
7.权利要求1合成的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在紫癜性肾炎患者尿液中硫醇小分子定量检测方面的应用。
8.权利要求1合成的二氧化硅-金属有机骨架核壳型复合材料在紫癜性肾炎患者尿液中GSH、Hcy定量检测方面的应用。
9.根据权利要求6-8任一项所述的应用,其特征在于:包括以下检测步骤:
第一步,将权利要求1制得的SiO2@50Benz-Cys与二氯化汞溶液在室温条件下孵育反应,洗涤,得到汞离子化的复合微球—SiO2@50Benz-Cys-Hg2+,备用;
第二步,向尿液样品中加入含有三(2-羧乙基)膦盐酸盐的硼酸盐缓冲液,室温孵育一定时间后,向尿液样品中依次加入三氯乙酸和乙二胺四乙酸,然后离心,取上清液并中和至中性,得到尿液样品处理液,备用;
第三步,向尿液样品处理液中加入第一步制得的SiO2@50Benz-Cys-Hg2+,室温孵育1h,离心弃上清,洗涤,用二硫苏糖醇水溶液洗脱,离心取上清,过滤,得到富含硫醇小分子的富集液;
第四步,对第三步中的富集液进行分析检测。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:在所述第四步中,用HPLC-MS/MS对富集液进行定量检测,其中液相色谱条件为:流动相包括A相和B相,其中A相为含有0.1 %甲酸的水溶液,B相为甲醇;且在检测时采用梯度洗脱:0.1 min,1% B相;5 min,升至5% B相;20 min,升至40% B相;21 min,升至95% B相;21~24 min,95% B相;25 min,降至5% B相;25~30min,5% B相;31 min,降至1% B相;31~35 min,1% B相;
HPLC-MS/MS的质谱检测条件为:质谱扫描模式:多反应监测;电喷雾离子源:正离子扫描;离子源电压:5500ev;离子源温度:550℃。
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