CN114471493B - 一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料 - Google Patents
一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114471493B CN114471493B CN202210033648.3A CN202210033648A CN114471493B CN 114471493 B CN114471493 B CN 114471493B CN 202210033648 A CN202210033648 A CN 202210033648A CN 114471493 B CN114471493 B CN 114471493B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sepsis
- porous carbon
- carbon material
- biomass
- enrichment
- 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.)
- Active
Links
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 title claims abstract description 48
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 108091005981 phosphorylated proteins Proteins 0.000 title abstract description 23
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 15
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 5
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 5
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 5
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 5
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 abstract description 32
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 abstract description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 8
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009456 molecular mechanism Effects 0.000 abstract description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000008798 inflammatory stress Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 2
- 230000009822 protein phosphorylation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 21
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 13
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 13
- 102000007079 Peptide Fragments Human genes 0.000 description 10
- 108010033276 Peptide Fragments Proteins 0.000 description 10
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000000865 phosphorylative effect Effects 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N iron(3+);trinitrate Chemical compound [Fe+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O VCJMYUPGQJHHFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000026731 phosphorylation Effects 0.000 description 3
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Chemical class 0.000 description 2
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010051379 Systemic Inflammatory Response Syndrome Diseases 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N cadmium nitrate Inorganic materials [Cd+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XIEPJMXMMWZAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N phloretic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=C(O)C=C1 NMHMNPHRMNGLLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010837 poor prognosis Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000004481 post-translational protein modification Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/281—Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
- B01J20/282—Porous sorbents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J20/28009—Magnetic properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
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。
Description
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。
一种生物质多孔碳材料在脓毒症磷酸化蛋白富集中的应用。
一种脓毒症磷酸化蛋白富集体系，该体系含有所述的生物质多孔碳材料。
本发明提供了一种基于生物质多孔碳材料的脓毒症磷酸化蛋白富集体系，利用比表面积大、孔隙率高且具备丰富含氮或含氧基团(N\O)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。本发明具有制备方法简单、灵敏度高、特异度强等优势，为脓毒症磷酸化蛋白的富集以及后续的分析研究提供了一种高效、精准的平台。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)合成方法简单：利用含氮生物质作为主要碳基原料，混合金属离子盐并加入造孔剂，进行混合研磨或球磨，并在惰性气氛中焙烧处理，得到比表面积大、孔隙率高且具备且具备丰富N\O基团及功能化磁性的生物质多孔碳材料，制备方法简单，利于转化，对于其实际应用也显示了很大潜力。
2)灵敏度高：高的比表面积可以增加材料与磷酸化肽段的特异性相互作用以及对磷酸化肽段的富集容量，与磁核表面包覆非磁性亲和壳层的核壳材料相比，具有更高的磁响应性，保证了材料可以从溶液中快速分离，从而将磷酸化肽段的富集功能与快速分离能力相结合。
3)特异度强：采用磁性多孔碳材料富集磷酸化肽段，通过孔道筛分与金属氧化物的强相互作用的协同，应用于复杂肽段混合物中磷酸化肽段的快速富集，增加与磷酸化肽段的特异性相互作用以及对磷酸化肽段的富集容量，在实际的血清样品应用中，也显示了很好的磷酸化肽段富集选择性。
附图说明
图1为实施例中样品STEM中的HAADF相照片；
图2为实施例中样品的氮气吸附曲线；
图3为实施例中样品的扫描电镜和透射电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明提供了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，即得到生物质多孔碳材料。
步骤1)中，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，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，造孔剂包括KHCO3、K2CO3、KOH或K2O中的一种或更多种。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，将得到的前驱体研磨至粒度小于80目。
步骤2)中，热处理过程为：升温至500-1000℃后保持0.5-10小时。
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。热处理后降至室温，之后进行研磨、洗涤、过滤、干燥。
本发明同时提供了一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料，该材料采用上述方法制备而成。
本发明还提供了上述生物质多孔碳材料在脓毒症磷酸化蛋白富集中的应用。
本发明进一步提供了一种脓毒症磷酸化蛋白富集体系，该体系含有上述生物质多孔碳材料。
实施例1：
将含氮生物质碳源(壳聚糖)、金属盐(硝酸铁)、造孔剂(KHCO3)进行混合，所配制混合物中造孔剂与碳基原料的质量比例为2，金属盐质量与碳基原料质比例为0.02。得到的前驱体，采用球磨处理2小时，经球磨后混合物均匀分布，颗粒尺度小于100目。将前驱体于Ar气氛下，从室温15℃/min程序升温至900℃保留2小时热处理碳化转化，降到室温得到碳化产物。将碳化产物研磨后，于去离子水中(液固比20)室温洗涤2小时，并过滤干燥得到产物。所得样品的STEM中的HAADF相照片(如图1所示)显示铁的纳米氧化物颗粒均匀分散在多孔碳骨架中。
取适量样品用于脓毒症磷酸化蛋白/多肽的富集与分析，经富集与分析处理后所得脓毒症磷酸化蛋白/多肽的特征为：选择脓毒症血清及标准对照血清的消化物来探索用于功能化磁性的生物质多孔碳材料的性能；富集前标准品血清仅检测到5个信号强度小于100的磷酸化肽段峰，而经过富集后识别出22个信号强度为12000的匹配磷酸化肽段峰。富集前脓毒症血清仅检测到7个信号强度小于100的磷酸化肽段峰，而经过富集后识别出34个信号强度为14000的匹配磷酸化肽段峰。
实施例2：
将含氮生物质碳源(甲壳素)、金属盐(硝酸镍)、造孔剂(K2CO3)进行混合，所配制混合物中造孔剂与碳基原料的质量比例为1.5，金属盐质量与碳基原料质比例为0.04。得到的前驱体，采用球磨处理2小时，经球磨后混合物均匀分布，颗粒尺度小于100目。将前驱体于Ar气氛下，从室温15℃/min程序升温至900℃保留2小时热处理碳化转化，降到室温得到碳化产物。将碳化产物研磨后，于去离子水中(液固比20)室温洗涤2小时，并过滤干燥得到产物。所得样品的氮气吸附曲线如图2所示，样品表现出超大的吸附量和比表面积(2800cm3/g)，以及大量的介孔。
取适量样品用于脓毒症磷酸化蛋白/多肽的富集与分析，经富集与分析处理后所得脓毒症磷酸化蛋白/多肽的特征为：富集前脓毒症血清仅检测到7个信号强度小于100的磷酸化肽段峰，而经过富集后识别出32个信号强度为12000的匹配磷酸化肽段峰。
实施例3：
将含氮生物质碳源(透明质酸)、金属盐(硝酸锰)、造孔剂(KOH)进行混合，所配制混合物中造孔剂与碳基原料的质量比例为2，金属盐质量与碳基原料质比例为0.02。得到的前驱体，采用球磨处理2小时，经球磨后混合物均匀分布，颗粒尺度小于100目。将前驱体于Ar气氛下，从室温15℃/min程序升温至900℃保留2小时热处理碳化转化，降到室温得到碳化产物。将碳化产物研磨后，于去离子水中(液固比20)室温洗涤2小时，并过滤干燥得到产物。取适量样品用于脓毒症磷酸化蛋白/多肽的富集与分析。
经富集与分析处理后所得脓毒症磷酸化蛋白/多肽的特征为：富集前脓毒症血清仅检测到6个信号强度小于100的磷酸化肽段峰，而经过富集后识别出48个信号强度为12000的匹配磷酸化肽段峰。
实施例4：
将含氮生物质碳源(微藻)、金属盐(硝酸镉)、造孔剂(K2O)进行混合，所配制混合物中造孔剂与碳基原料的质量比例为2.5，金属盐质量与碳基原料质比例为0.04。得到的前驱体，采用球磨处理2小时，经球磨后混合物均匀分布，颗粒尺度小于100目。将前驱体于Ar气氛下，从室温15℃/min程序升温至900℃保留2小时热处理碳化转化，降到室温得到碳化产物。将碳化产物研磨后，于去离子水中(液固比20)室温洗涤2小时，并过滤干燥得到产物。所得样品的扫描电镜和透射电镜照片如图3所示，样品表现为空旷的大孔介孔等多孔复合的结构。
取适量样品用于脓毒症磷酸化蛋白/多肽的富集与分析，经富集与分析处理后所得脓毒症磷酸化蛋白/多肽的特征为：富集前脓毒症血清仅检测到8个信号强度小于100的磷酸化肽段峰，而经过富集后识别出34个信号强度为12000的匹配磷酸化肽段峰。
实施例5：
将含氮生物质碳源(壳聚糖)、金属盐(硝酸铁)、造孔剂(KHCO3)进行混合，所配制混合物中造孔剂与碳基原料的质量比例为2.5，金属盐质量与碳基原料质比例为0.04。得到的前驱体，采用球磨处理2小时，经球磨后混合物均匀分布，颗粒尺度小于100目。将前驱体于Ar气氛下，从室温15℃/min程序升温至900℃保留2小时热处理碳化转化，降到室温得到碳化产物。将碳化产物研磨后，于去离子水中(液固比20)室温洗涤2小时，并过滤干燥得到产物。取适量样品用于脓毒症磷酸化蛋白/多肽的富集与分析。
经富集与分析处理后所得脓毒症磷酸化蛋白/多肽的特征为：选择脓毒症血清及标准对照血清的消化物来探索用于功能化磁性的生物质衍生多孔碳材料的性能；富集前标准品血清仅检测到4个信号强度小于100的磷酸化肽段峰，而经过富集后识别出24个信号强度为12000的匹配磷酸化肽段峰。富集前脓毒症血清仅检测到8个信号强度小于100的磷酸化肽段峰，而经过富集后识别出42个信号强度为14000的匹配磷酸化肽段峰。
实施例6：
将含氮生物质碳源(透明质酸)、金属盐(硝酸镍)、造孔剂(K2CO3)进行混合，所配制混合物中造孔剂与碳基原料的质量比例为2，金属盐质量与碳基原料质比例为0.02。得到的前驱体，采用球磨处理2小时，经球磨后混合物均匀分布，颗粒尺度小于100目。将前驱体于Ar气氛下，从室温15℃/min程序升温至900℃保留2小时热处理碳化转化，降到室温得到碳化产物。将碳化产物研磨后，于去离子水中(液固比20)室温洗涤2小时，并过滤干燥得到产物。取适量样品用于脓毒症磷酸化蛋白/多肽的富集与分析。
经富集与分析处理后所得脓毒症磷酸化蛋白/多肽的特征为：富集前脓毒症血清仅检测到7个信号强度小于100的磷酸化肽段峰，而经过富集后识别出35个信号强度为14000的匹配磷酸化肽段峰。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种生物质多孔碳材料在脓毒症磷酸化蛋白富集中的应用，其特征在于，该生物质多孔碳材料的制备方法包括以下步骤：
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；
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盐或Ni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；
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％；
步骤2)中，热处理过程为：升温至500-1000℃后保持0.5-10小时。
2.根据权利要求1所述的一种生物质多孔碳材料在脓毒症磷酸化蛋白富集中的应用，其特征在于，步骤1)中，将得到的前驱体研磨至粒度小于80目。
3.根据权利要求1所述的一种生物质多孔碳材料在脓毒症磷酸化蛋白富集中的应用，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的一种生物质多孔碳材料在脓毒症磷酸化蛋白富集中的应用，其特征在于，步骤2)中，热处理后降至室温，之后进行研磨、洗涤、过滤、干燥。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210033648.3A CN114471493B (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210033648.3A CN114471493B (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114471493A CN114471493A (zh) | 2022-05-13 |
| CN114471493B true CN114471493B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=81512680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210033648.3A Active CN114471493B (zh) | 2022-01-12 | 2022-01-12 | 一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114471493B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9669055B1 (en) * | 2014-04-11 | 2017-06-06 | Marshall University Research Corporation | Methods for treating sepsis |
| CN108767272A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-11-06 | 东华大学 | 一种钴氮共掺杂多孔碳材料及其制备和应用 |
| CN109310810A (zh) * | 2016-05-26 | 2019-02-05 | 德雷塞尔大学 | 用于从血液吸附细胞因子的开放表面石墨材料 |
| CN111434607A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-07-21 | 国家纳米科学中心 | 金属磷化物和杂原子掺杂多孔碳复合材料及其制备与应用 |
| CN113697808A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-26 | 山东交通学院 | 一种负载有过渡金属氧化物的多孔碳材料、其制备方法及应用 |
-
2022
- 2022-01-12 CN CN202210033648.3A patent/CN114471493B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9669055B1 (en) * | 2014-04-11 | 2017-06-06 | Marshall University Research Corporation | Methods for treating sepsis |
| CN109310810A (zh) * | 2016-05-26 | 2019-02-05 | 德雷塞尔大学 | 用于从血液吸附细胞因子的开放表面石墨材料 |
| CN108767272A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-11-06 | 东华大学 | 一种钴氮共掺杂多孔碳材料及其制备和应用 |
| CN111434607A (zh) * | 2019-01-11 | 2020-07-21 | 国家纳米科学中心 | 金属磷化物和杂原子掺杂多孔碳复合材料及其制备与应用 |
| CN113697808A (zh) * | 2021-08-26 | 2021-11-26 | 山东交通学院 | 一种负载有过渡金属氧化物的多孔碳材料、其制备方法及应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114471493A (zh) | 2022-05-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Duan et al. | Magnetic cellulose–TiO 2 nanocomposite microspheres for highly selective enrichment of phosphopeptides | |
| Lin et al. | Development of immobilized Sn4+ affinity chromatography material for highly selective enrichment of phosphopeptides | |
| CN110586052B (zh) | 一种磁性复合多孔网络吸附材料的制备与应用 | |
| CN106268707A (zh) | 一种基于新型磁性多孔材料的磷酸肽富集新方法 | |
| CN114160105B (zh) | 一种高选择性的核壳结构硼酸掺杂的金属有机骨架磁性吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN112827475B (zh) | 一种人工腐殖酸功能化的类胶体磁性生物炭的制备方法和应用 | |
| CN105536748A (zh) | 一种纳米复合材料结合质谱鉴定磷酸化肽段的方法 | |
| WO2024083260A1 (zh) | 一种基于赤泥增强磁性秸秆生物炭材料的制备方法与应用 | |
| CN109932463B (zh) | 一种基于纳孔有机共价骨架材料的内源性肽富集方法 | |
| CN112337432B (zh) | 一种过渡金属掺杂的碳微球及其制备方法与应用 | |
| CN109092245B (zh) | 一种硅藻土负载碳纳米管吸附剂及其制备方法 | |
| 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 | |
| Long et al. | A combination strategy using two novel cerium-based nanocomposite affinity probes for the selective enrichment of mono-and multi-phosphopeptides in mass spectrometric analysis | |
| Hu et al. | Dual metal cations coated magnetic mesoporous silica probe for highly selective capture of endogenous phosphopeptides in biological samples | |
| CN114471493B (zh) | 一种用于脓毒症磷酸化蛋白富集的生物质多孔碳材料 | |
| CN110465262A (zh) | 利用氢氧化钾改性浒苔生物炭去除水中重金属镉的方法 | |
| Gan et al. | Selective extraction of endogenous peptides from human serum with magnetic mesoporous carbon composites | |
| Zhao et al. | Preparation of mesoporous carbon material derived from Metal-Organic Frameworks and its application in selective capture of endogenous peptides from human serum | |
| CN116813920A (zh) | β-环糊精功能化共价有机骨架复合材料的制备方法及应用 | |
| CN115055164B (zh) | 一种掺杂金属锆的磁性稻壳生物质炭吸附剂及其制备方法和应用 | |
| CN114836045B (zh) | 一种Mg/Zn-MOF-74@Fe3O4磁性复合材料及在富集黄曲霉毒素的应用 | |
| CN115518621A (zh) | 一种玉米棒状金属有机骨架材料镶嵌金属氧化物碳材料的制备及应用 | |
| CN114011376B (zh) | 一种金属氧化亲和色谱磁性介孔纳米材料及制备方法与应用 | |
| CN115990466A (zh) | 一种氨基化尖晶石型铁氧体/MXene复合材料及其制备和应用 | |
| CN115069216A (zh) | 一种磁性活性生物炭的制备方法及应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |