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磁性氮化碳纳米复合材料的制备及其在磷酸化肽富集中的研究

吕思琦

磁性氮化碳纳米复合材料的制备及其在磷酸化肽富集中的研究

吕思琦1
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作者信息

  • 1. 内蒙古民族大学
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摘要

蛋白质磷酸化是一种重要的翻译后修饰,在复杂的生命过程中起着重要的作用。质谱是检测磷酸化肽最普遍的手段,但磷酸化过程具有动态变化性以及存在大量的非磷酸化肽干扰,导致质谱检测灵敏度降低。因此,在质谱分析前对磷酸化肽进行分离富集尤为重要。目前,基于各种富集机理的亲和材料被合成应用于磷酸化肽的分析。本文基于金属氧化物亲和色谱法(MOAC)、固定金属离子亲和色谱法(IMAC)及离子交换色谱法(IEC),制备一系列磁性氮化碳(g-C3N4)复合材料,结合质谱仪对生物样品中磷酸化肽进行检测。实验内容分为以下三个部分: 1.以三聚氰胺为前驱体,通过热聚合反应及剥离方式制备了二维g-C3N4纳米片,并通过共沉淀方法制备了磁性g-C3N4纳米材料;通过引入三氧化钼得到最终的吸附材料(Fe3O4/g-C3N4/MoO3)。该材料具有很好的磁性能及丰富的吸附位点,采用MALDI-TOFMS及NanoLC-MS进行检测,对脱脂牛奶、人体唾液和血清中的磷酸化肽具有较高的选择性。此外,该方法具有较高的回收率(91.3%)及良好的可重复性等特点。 2.通过共沉淀及静电吸附作用合成了钛离子修饰的磁性g-C3N4纳米复合材料(Fe3O4/Pg-C3N4-Ti4+)用于生物样品中的低丰度磷酸化肽分离富集。该材料基于IMAC和IEC富集机理,对磷酸化肽具有良好的特异性亲和能力。通过VSM和Zeta等表征及采用pNPP对吸附性能进行检测,材料具有正电性、高吸附容量和快速磁响应性等优点。通过MALDI-TOFMS检测,该材料检出限低至0.02fmol。 3.采用共沉淀方法制备了磁性g-C3N4二维层状材料,通过脱水缩合的方式使L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(L-Ala-L-Gln)与磁性g-C3N4结合,最后将铈离子修饰在磁性纳米粒子表面制备了铈离子修饰的磁性氮化碳纳米复合材料(Fe3O4/g-C3N4-L-Ala-L-Gln-Ce4+)。通过VSM和TG等表征,材料具有超顺磁性,较大的正电性及稳定性。本实验为二维材料在复杂生物大分子分离富集领域的应用开拓了新的思路。

关键词

复合材料/氮化碳/磁性纳米粒子/磷酸化肽/分离富集

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授予学位

硕士

学科专业

无机化学

导师

段莉梅

学位年度

2023

学位授予单位

内蒙古民族大学

语种

中文

中图分类号

TB
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