一种捕获氨基类化合物的材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种捕获氨基类化合物的材料及其应用，属于复杂体系中氨基类化合物分析技术领域，捕获氨基类化合物的材料为硫酯羧基磁珠，由磁性纳米颗粒表面共价连接含有可断裂基团的分子制得，可断裂基团为硫酯键。本发明专利技术硫酯羧基磁珠对氨基类化合物具有良好的捕获效果，使用该材料进行氨基酸捕获，有利于缩短检测时间，实现通量检测，对生物标志物的发现以及疾病进展机制的研究具有重要意义。以及疾病进展机制的研究具有重要意义。以及疾病进展机制的研究具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种捕获氨基类化合物的材料及其应用


[0001]本专利技术属于复杂体系氨基类化合物分析
，具体涉及一种捕获氨基类化合物的材料及其应用。

技术介绍

[0002]氨基类化合物在生命过程中有众多作用，它们是蛋白质和为其它生物合成反应提供燃料的中间代谢物的基本组成单位。以氨基酸为例：一些氨基酸，如天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、γ
‑
氨基丁酸(GABA)和牛磺酸(Tau)，可以充当调节突触传递和记忆的神经递质；支链氨基酸(BCAAs)调节蛋白质合成；苯丙氨酸(Phe)和酪氨酸(Tyr)参与微量胺和儿茶酚胺的生物合成。研究发现，血液氨基酸谱的波动与许多病理状态相关，如糖尿病、心血管疾病、肿瘤等。因此，对于生物样品中的氨基酸进行检测具有重要意义。
[0003]生物样本基质复杂，在进样前对复杂体系中的氨基类化合物进行捕获分离，去除体系中大量的背景基质如各种有机盐和无机盐、磷脂以及非氨基类化合物的干扰，降低体系的复杂程度，增强目标分子的信号响应显得十分必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了一种捕获氨基类化合物的磁性纳米材料，该材料表面包覆高密度可氨解硫酯基团，可在复杂基质中通过共价键与氨基类化合物键合，经过简单的磁分离和洗涤后，磁珠上捕获的氨基类化合物分子后可被羟胺特异性氨解到溶液中，进而实现对复杂体系中氨基类化合物的的高效捕获、纯化和分离。通过该方法处理得到的样品可以直接用于后续检测。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种捕获氨基类化合物的材料，该材料为硫酯羧基纳米磁珠，由磁性纳米颗粒表面共价连接含有可断裂基团的分子制得，可断裂基团为硫酯键；该分子末端含有羧基，用于被活化为N
‑
羟基丁二酰亚胺活泼酯以共价捕获氨基类化合物。
[0007]本专利技术材料能够对氨基类化合物进行精准捕获，材料廉价易得，捕获效果显著。
[0008]优选地，上述材料结构如下：
[0009][0010]其中，表示磁性纳米颗粒。
[0011]优选地，上述复杂体系包括生物样本。
[0012]优选地，磁性纳米颗粒可选用聚丙烯酸磁珠，也可选用其他表面能够共价连接上述分子的纳米磁珠。
[0013]进一步优选地，聚丙烯酸磁珠由FeCl3·
6H2O、醋酸钠、聚丙烯酸与乙二醇、二甘醇
混合后加热反应制得。
[0014]一种复杂体系中的氨基类化合物捕获方法，包括如下步骤：
[0015](1)制备权利要求1或2硫酯羧基磁珠；
[0016](2)对硫酯羧基磁珠进行活化；
[0017](3)将活化的硫酯羧基磁珠分散到含有氨基类化合物的复杂体系中，对氨基类化合物进行捕获；
[0018](4)使用羟胺对捕获有氨基类化合物的硫酯羧基磁珠上的硫酯键进行氨解，得到目标化合物的混合溶液。
[0019]本专利技术捕获氨基类化合物的材料制备方法简单，用于氨基类化合物捕获条件温和，使用方便，具有良好的稳定性和可重复性，目标化合物回收率高，适于通量检测。
[0020]此外，传统的液质联用检测方法耗时耗力，每分析一个样本需要20
‑
30分钟的时间，难以实现大样本量的稳定检测。本申请对氨基类化合物进行捕获后，可直接使用高分辨质谱进行检测，5分钟即可完成检测，显著提升检测效率。
[0021]优选地，步骤(1)中，
[0022]取聚丙烯酸磁珠，分散于乙腈中，加入巯基丙酸，在1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和4
‑
二甲氨基吡啶催化下，酯化反应2
‑
10h获得硫酯羧基磁珠。
[0023]进一步优选地，每30mg聚丙烯酸羧基磁珠分散在5
‑
20mL乙腈中，与10
‑
200μL巯基丙酸(MPA)，在50
‑
1000mg 1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和10
‑
100mg 4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)催化下发生酯化反应生成。
[0024]优选地，步骤(2)中，
[0025]将硫酯羧基磁珠分散在二氯甲烷中，加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺，振荡反应2
‑
24h进行羧基的活化。
[0026]进一步优选地，硫酯羧基磁珠(以30mg聚丙烯酸羧基磁珠计)分散在1
‑
20mL二氯甲烷(DCM)中，加入50
‑
1000mg EDC和50
‑
1000mg NHS，进行羧基的活化。
[0027]优选地，步骤(3)中，
[0028]活化的硫酯羧基磁珠先分散在含体积分数为0.1
‑
10％三乙胺的N,N
‑
二甲基甲酰胺中，再与含有氨基类化合物的复杂体系混合，捕获10
‑
300min。
[0029]优选地，步骤(4)中，
[0030]对捕获有氨基类化合物的磁珠进行磁分离，洗涤，分散于甲醇、乙腈、水体积比1:3:1的溶液中，加入羟胺，振荡10
‑
120min。
[0031]进一步优选地，步骤(1)
‑
(4)可在室温条件(25
±
5℃)下进行。
[0032]综上所述，本专利技术硫酯羧基磁珠对氨基类化合物具有良好的捕获效果，使用该材料进行氨基类化合物捕获具有良好的稳定性和可重复性，目标化合物回收率高。使用本专利技术方法进行氨基酸捕获，有利于缩短检测时间，实现通量检测，对生物标志物的发现以及疾病分子机制的研究具有重要意义。
附图说明
[0033]图1所示为硫酯羧基磁珠结构。
[0034]图2所示为聚丙烯酸羧基磁珠和硫酯羧基磁珠扫描电镜照片，
[0035]其中a为聚丙烯酸羧基磁珠扫描电镜照片，b为硫酯羧基磁珠扫描电镜照片。
[0036]图3所示为聚丙烯酸羧基磁珠与硫酯羧基磁珠红外吸收图，
[0037]其中a为聚丙烯酸羧基磁珠红外吸收图，b为硫酯羧基磁珠红外吸收图。
具体实施方式
[0038]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0039]实施例中MPA、NHS购自Sigma
‑
Aldrich公司，TEA、DMAP、聚丙烯酸(分子量2000)购自Aladdin公司。EDC购自麦克林公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种捕获氨基类化合物的材料，其特征在于，所述材料为硫酯羧基磁珠，由磁性纳米颗粒表面共价连接含有可断裂基团的分子制得，所述可断裂基团为硫酯键；所述分子末端含有羧基，用于被活化为N
‑
羟基丁二酰亚胺活泼酯以共价捕获氨基类化合物。2.根据权利要求1所述的一种捕获氨基类化合物的材料，其特征在于，所述材料结构如下：其中，表示磁性纳米颗粒。3.权利要求1或2所述的材料应用于在复杂体系中捕获氨基类化合物，其特征在于，所述复杂体系包括生物样本。4.一种复杂体系中的氨基类化合物捕获方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备权利要求1或2所述硫酯羧基磁珠；(2)对所述硫酯羧基磁珠进行活化；(3)将活化的硫酯羧基磁珠分散到含有氨基类化合物的复杂体系中，对氨基类化合物进行捕获；(4)使用羟胺对捕获有氨基类化合物的硫酯磁珠上的硫酯键进行氨解，得到目标化合物的混合溶液。5.根据权利要求4所述的一种复杂体系中的氨基类化合物的捕获方法，其特征在于，步骤(1)中，取聚丙烯酸磁珠，分散于乙腈中，加入巯基丙酸，在1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李智立，仇宇明，赖治臻，张沫，刘帅，田洪涛，
申请(专利权)人：中国医学科学院基础医学研究所，
类型：发明
国别省市：