一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱及其制备方法，所述整体柱是先以环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体和丙烯酸酯交联剂聚合形成带有环氧基的支化结构的聚合整体柱固定相，再柱后开环加成，共价键合特异识别赭曲霉毒素的核酸适配体制得。本发明专利技术中核酸适配体与环氧基环硅氧烷聚合整体柱基质固定相表面支化分布的环氧基开环进一步加成，实现缩合偶联；所制备的聚合整体柱基质固定相具有环硅氧烷八元环型结构、支化分布环氧基，结构稳定，与5’‑氨基核酸适配体的作用位点多、位阻小，可实现对赭曲霉毒素A核酸适配体的高效键合，适用于赭曲霉毒素A的特异识别分离。

【技术实现步骤摘要】
一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱及其制备方法
本专利技术属于整体柱功能材料制备领域，具体涉及一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱及其制备方法。
技术介绍
毛细管整体柱，是一类新兴的色谱微分离柱。目前，毛细管整体柱主要基于反相作用或亲水作用原理进行分离。在特异分析方面，亲和色谱柱利用固定于色谱固定相上的具有特异性识别功能的配体，使其与待分析物产生专一的相互作用，实现与样品中其他物质的分离。分子印迹聚合物（MIP）由于其类似于“钥匙-锁”相互作用的识别原理，成为选择性整体柱材料研究的主要研究对象。由于分子印迹技术自身的特点，存在合成时材料消耗大、极性溶剂干扰、刚性识别“空穴”易被破坏或变形等不足，以及MIP合成过程中不可避免地产生非特异性结合位点，导致其选择性与抗体抗原、酶底物等专一特异性生物识别体系相比存在较大差距。核酸适配体具有稳定的二级结构和高特异性、高亲和力、便于化学修饰与功能化的特点，已成为一种广受关注的新型识别分子。核酸适配体的应用主要包括在化学研究检测系统中作为分子识别元件，在生物样品分离富集过程中作为能够与靶目标发生特异性结合的配基以及在医学上用于临床诊断和治疗。ChrisLe等将适配体固定在毛细管中，用于蛋白质混合物中细胞色素C的分离与检测，基于细胞色素C的核酸适配体通过非共价键结合在有机聚合物整体柱基质上实现了对细胞色素C和凝血酶的分离与检测。目前，基于不饱和烯基自由基聚合引入氨基链霉素，再与链接核酸适配体的生物素特征结合，核酸适配体修饰在一维碳链聚合结构上，形成的聚合物结构为一维结构低交联度形成的二维网状结构。构建高度交联立体结构的核酸适配体功能化聚合整体柱有待取得突破。纳米复合材料是以聚合基体为连续相，将纳米尺寸的粒子或含有孔径的功能材料等分散相均匀分散于基体材料中，形成含有纳米尺寸材料的均一相复合体系。环四硅氧烷丙烯酸酯具有由-Si-O-交替连接的硅氧骨架组成的平面八元环型无机内核，平面八元环型环上拥有三个支化短链，链端含有环氧基团，通过这些支化结构上的环氧基团与功能试剂发生接枝或者聚合反应，可以实现分子层上的高度分散和功能化。引入环四硅氧烷丙烯酸酯，在八元环型上键合修饰核酸适配体功能分子，发展具有纳米孔穴的高度交联聚合结构的核酸适配体功能化整体材料，提供稳定的环状构型和高密度修饰的核酸适配体，可实现对特征生物样品的分离、富集和纯化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱及制备方法。所述整体柱是先以环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体和丙烯酸酯交联剂聚合形成带有环氧基的支化结构的固定相，然后开环加成，柱后修饰对赭曲霉毒素特异识别的核酸适配体；所述的环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体为2-羟基-3-{3-[2,4,6,8-四甲基-4,6,8-三(丙基缩水甘油醚)-2-环四硅氧烷]丙氧基}丙基甲基丙烯酸酯；所述的核酸适配体为5'-NH2-C6-GATCGGGTGTGGGTGGCGTAAAGGGAGCATCGGACA；所述的核酸适配体与环硅氧烷丙烯酸酯聚合物表面支化分布的环氧基开环进一步加成，实现缩合偶联；所制备的整体柱基质固定相具有环硅氧烷八元环型结构、支化分布环氧基，结构稳定，与核酸适配体的5’-氨基作用位点多、位阻小，实现对赭曲霉毒素A核酸适配体的高效键合。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱，所述的整体柱先以环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体和丙烯酸酯交联剂在烯基化的毛细管中热引发聚合，形成具有高度交联、带有环氧基的支化结构的环氧基环硅氧烷聚合整体柱基质固定相，在此基础上，对环氧基团进行氨基开环加成，柱后衍生核酸适配体制得；所述的整体柱固定相表面键合对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体。其中，所述的对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体在平面八元环型环硅氧烷支化分布的环氧基上开环加成，实现高度交联缩合；所述的特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱同时含有平面八元环型硅氧烷无机内核结构、胺基羟基共存的R1-NH-CHR2-OH极性基团以及对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体；其中R1为核酸适配体，R2为环硅氧烷丙烯酸酯。按质量百分数之和为100%计，所述的毛细管整体柱基质固定相各组分所占质量百分比为：环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体31.85%~37.83%，丙烯酸酯交联剂6.97%~12.95%，致孔剂由正丙醇和1,4-丁二醇二元体系组成，其中正丙醇16.92%~20.90%，1,4-丁二醇33.85%~37.83%，引发剂0.45%。所述的环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体为2-羟基-3-{3-[2,4,6,8-四甲基-4,6,8-三(丙基缩水甘油醚)-2-环四硅氧烷]丙氧基}丙基甲基丙烯酸酯；所述的丙烯酸酯交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯；所述的引发剂为偶氮二异丁氰；所述的对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体为5'-NH2-C6-GATCGGGTGTGGGTGGCGTAAAGGGAGCATCGGACA。本专利技术的另一目的在于提供一种制备上述特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱的方法，包括以下步骤：（1）毛细管柱壁表面烯基化：对毛细管空柱依次采用0.1mol/L的盐酸溶液、1.0mol/L的NaOH溶液冲洗3小时，去离子水冲洗15分钟、甲醇冲洗15分钟，在50℃下氮气吹干；注入甲醇与甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷体积比为1∶1的混合物，在60℃下反应12小时，用甲醇冲洗15分钟；在70℃下氮气吹干，制得柱壁表面烯基化的毛细管；（2）环氧基环硅氧烷聚合整体柱基质固定相的制备：按比例称取环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体、丙烯酸酯交联剂、致孔剂及引发剂，混合均匀，超声振荡15分钟，然后将混合物注入经烯基化预处理过的毛细管中，控制注入的液柱的长度为28~32厘米，两端封闭并浸于60℃水浴锅中恒温加热20小时；待反应完成后，以甲醇为流动相，在液相色谱泵上冲洗毛细管柱2小时，冲去床层内残留的溶剂、再将毛细管柱在泵压12Mpa状态下平衡10~15小时，得到环氧基环硅氧烷聚合整体柱基质固定相；（3）核酸适配体修饰的聚合整体柱制备将5′端带氨基的核酸适配体使用前3000r/min离心5分钟，加入Tris-HCl缓冲液稀释到100μmol/L，涡旋震荡溶解核酸适配体，放置于90℃恒温水浴锅加热3分钟，室温条件下自然冷却约30分钟；采用液相泵将冷却后的核酸适配体溶液通入步骤（2）制备的环氧基环硅氧烷聚合整体柱基质固定相，60℃恒温反应1小时，使管壁表面上环氧基与适配体分子链5′端的氨基发生缩合反应；反应后用水冲洗30min，除去残留的核酸适配体之后，通入Tris-HCl缓冲液，即制得表面核酸适配体键合修饰的聚合整体柱。其中，所述步骤（3）中的Tris-HCl缓冲液组成为：10mmol/LTris、5mmol/LKCl、120mmol/LNaCl以及20mmol/LCaCl2，pH=8.00。本专利技术的显著优点在于：（1）本专利技术所述的一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱，对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体与环氧基环四硅氧烷聚合物表面支化分布的环氧基开环进一步加成，基体中硅氧烷分散相均匀分散，具有由Si-O交替连接的纳米尺寸的八元环型无机内核构型，环氧基支化分布，形成高度交联三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱，其特征在于：所述的整体柱先以环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体和丙烯酸酯交联剂在烯基化的毛细管中热引发聚合，形成具有高度交联、带有环氧基的支化结构的环氧基环硅氧烷聚合整体柱基质固定相，在此基础上，对环氧基团进行氨基开环加成，柱后衍生核酸适配体制得；所述的整体柱固定相表面键合对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体。

【技术特征摘要】
1.一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱，其特征在于：所述的整体柱先以环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体和丙烯酸酯交联剂在烯基化的毛细管中热引发聚合，形成具有高度交联、带有环氧基的支化结构的环氧基环硅氧烷聚合整体柱基质固定相，在此基础上，对环氧基团进行氨基开环加成，柱后衍生核酸适配体制得；所述的整体柱固定相表面键合对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体。2.根据权利要求1所述的一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱，其特征在于：所述的对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体在平面八元环型环硅氧烷支化分布的环氧基上开环加成，实现高度交联缩合；所述的特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱同时含有平面八元环型硅氧烷无机内核结构、胺基羟基共存的R1-NH-CHR2-OH极性基团以及对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体；其中R1为核酸适配体，R2为环硅氧烷丙烯酸酯。3.根据权利要求1所述的一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱，其特征在于：按质量百分数之和为100%计，所述的毛细管整体柱基质固定相各组分所占质量百分比为：环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体31.85%~37.83%，丙烯酸酯交联剂6.97%~12.95%，致孔剂由正丙醇和1,4-丁二醇二元体系组成，其中正丙醇16.92%~20.90%，1,4-丁二醇33.85%~37.83%，引发剂0.45%。4.根据权利要求1-3所述的一种特异识别赭曲霉毒素的有机聚合整体柱，其特征在于：所述的环氧基环硅氧烷丙烯酸酯单体为2-羟基-3-{3-[2,4,6,8-四甲基-4,6,8-三(丙基缩水甘油醚)-2-环四硅氧烷]丙氧基}丙基甲基丙烯酸酯；所述的丙烯酸酯交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯；所述的引发剂为偶氮二异丁氰；所述的对赭曲霉毒素A特异识别的核酸适配体为5'-NH2-C6-GATCGGGTGTGGGTGGCGTAAAGGGAGCATCGGACA。5.一种制备如权利要求1所述的特异识别赭曲霉...

【专利技术属性】
技术研发人员：林旭聪，王敏，宋红亮，朱春玲，谢增鸿，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35