一種磁性mil-100復合材料的制備方法及其應用
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種磁性金屬-有機骨架復合材料的制備，特別是一種磁性MIL-100 復合材料的制備方法及其應用。
【背景技術】
[0002] 金屬-有機骨架材料（MOFs)，是一種新型的具有孔道結構的有機無機雜化的多孔 材料。近十五年來，引起了科研工作者廣泛的關注，而基于MOFs的復合材料則為成聚焦的 熱點。在MOFs材料自組裝的過程中，采用納米或微米粒子調控MOFs的性質和結構，賦予它 們光、磁以及催化特性，從而產生新的、雜化的、多功能的介孔復合材料，即MOFs的復合材 料。
[0003] MIL-100作為一種最為常見的水穩(wěn)定性的MOFs材料，由于具有高比表面積、均勻 孔隙度、良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等優(yōu)異特性，在污染物吸附去除、催化降解、藥物運 載等方面具有潛在的應用。磁性MIL-100由于在分離過程中無需高速離心或膜過濾，引起 人們極大的興趣。但是，一鍋法原位制備磁性MIL-100復合材料面臨巨大挑戰(zhàn)。即使是在 不加腐蝕性強酸作為礦化劑的體系下，由于MIL-100的有機配體是均苯三酸，從而使它的 合成前體溶液酸性非常強，在高溫下很容易使Fe304微球降解而失去磁響應特性。
[0004] 本發(fā)明巧妙地在高質量Fe304微球表面均勻包覆碳層，有效地避免了酸的侵蝕，從 而能夠實現(xiàn)一鍋法原位制備Fe304/03MIL-100復合材料。并將其應用于血清生物標志物的 發(fā)現(xiàn)與檢測。
[0005] 蛋白組學在血清生物標志物研究方面，面臨著諸多問題。血清蛋白非常復雜，血清 蛋白組學分析的一個挑戰(zhàn)是血清蛋白濃度動態(tài)范圍橫跨大約10-12個數量級，另一個挑戰(zhàn) 是高豐度蛋白存在會壓制其他血清蛋白的質譜信號。因此血清蛋白組成特殊性與復雜性， 決定了質譜前處理方法步驟繁瑣、費力與耗時、成本高，很難進行較大群體的比較分析。
[0006] 針對這些問題，我們提出了一個無需去除高豐度蛋白、快速、低成本的蛋白組 學鑒定血清生物標志物的方法。首先，在微波輔助甲酸特異性裂解血清蛋白后，利用 Fc?X.WC@MIL-100復合材料尺寸排阻作用，能夠選擇性富集甲酸水解多肽，去除高分子蛋 白，并通過磁分離作用富集分離，富集的多肽通過基質輔助激光解析電離飛行時間質譜 (MALDI-T0F-MS)檢測發(fā)現(xiàn)生物標志物。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對上述技術分析和存在問題，提供一種磁性MIL-100復合材料 的制備方法及其應用，該制備方法巧妙地在高質量Fe304微球表面均勻包覆碳層，有效地避 免了酸的侵蝕，制備方法簡便易行；將其應用于血清生物標志物的發(fā)現(xiàn)與檢測，建立一種無 需去除高豐度蛋白，快速、低成本的蛋白組學鑒定血清生物標志物的方法。
[0008] 本發(fā)明的技術方案：
[0009] -種磁性MIL-100復合材料的制備方法，所述磁性MIL-100復合材料為Fe304/C@ MIL-101，其中MIL-100為由鐵和均苯三酸構建而成的金屬-有機骨架材料，合成步驟如 下：
[0010] 1)碳層包覆磁性微球（Fe304/C)的制備
[0011] 將Fe304微球加入到0.lmolL士叫溶液中，F(xiàn)e304微球與0.lmolL士叫溶液的 用量比為l〇〇mg:10-40mL，超聲處理10-30min后，用蒸餾水洗至中性，然后將Fe304微球分 散于0. 1-lmolL1的葡萄糖水溶液中，F(xiàn)e304微球與0. 1-lmolL1葡萄糖水溶液的用量比為 100mg:10-40mL，將得到的混合液轉移到高壓反應釜中，在180°C溫度下反應3-9h，反應完 成后進行磁性分離，將得到的Fe304/C納米顆粒分別依次用超純水和乙醇清洗3次，得到的 產物在真空度0.IMpa下60°C干燥12h，制得碳層包覆磁性微球；
[0012] 2)Fe304/CdOL-100 復合材料制備
[0013] 將Fe(N03)3? 9H20和均苯三酸加入蒸餾水中，在室溫下磁性攪拌2h，得到溶液a; 將上述制得碳層包覆磁性微球完全分散在蒸餾水中，得到溶液b;將溶液a和溶液b混合得 到混合液，然后將混合液移入高壓反應釜中，在溫度140-220°C下反應12h，待反應完成后 冷卻至室溫，利用磁鐵分離得到產物，將所得到產物依次分別用超純水、N，N-二甲基甲酰胺 和乙醇清洗，然后在真空度〇.IMpa下100°C干燥12h，得到Fe304/03MIL-100復合材料。
[0014] 所述溶液a中Fe(N03)3 ? 9H20、均苯三酸與蒸餾水的用量比為lmmol:0. 67mmol: 2-10mL;溶液b中碳層包覆磁性微球與蒸餾水的用量比為100mg:l-5mL;碳層包覆磁性微 球與Fe(N03)3 ? 9H20 的用量比為 10-100mg:lmmol。
[0015] -種所制備的磁性MIL-100復合材料的應用，用于血清生物標志物的發(fā)現(xiàn)與檢 測，方法如下：
[0016] 1)將400yL含有血清的水溶液加入有密封蓋的5mL的玻璃瓶中，加入甲酸與二硫 蘇糖醇用以微波輔助甲酸水解血清蛋白，得到水解液，水解液中甲酸含量為〇. 5-5wt%、二 硫蘇糖醇的濃度為2-10mm〇lLS
[0017] 2)將盛有400yL水解液的玻璃瓶置于微波爐中加熱3-9min后進行微波輔助降 解，然后轉移至離心管中，并用400yL超純水清洗玻璃瓶2次，并把其加入到微波降解液 中，以使其最終體積為1200yL;
[0018] 3)將制備的磁性MIL-100復合材料懸浮于高純水中制成濃度為5-25mgmL1懸濁 液，取100yL懸濁液加至上述水解液中，在室溫下渦旋10-50min，然后磁分離除去上清液， 最后用20yL洗脫劑振蕩洗脫2-10min，磁分離得到的上清液用于MALDI-T0FMS檢測。
[0019] 所述洗脫劑為濃度為0.lwt%三氟乙酸和乙腈的混合溶液，混合溶液中0.lwt% 三氟乙酸和乙腈的體積比為0. 5-5 :1。
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)點是：本制備方法避免層層包覆法制備磁性MIL-100的繁瑣，巧妙地 在高質量Fe304微球表面均勻包覆碳層，通過一鍋法原位制備Fe304/03MIL-100復合材料，該 復合材料兼具磁性納米粒子的磁分離特性以及MIL-101的尺寸排阻效應；無需去除高豐度 蛋白，即可快速、高效地應用于血清生物標志物的發(fā)現(xiàn)與檢測。
【附圖說明】
[0021] 圖1為實施例中碳包覆磁性微球（Fe304/C)和Fe304/C麵IL-100復合材料的電鏡 圖，圖中：(A)Fe304/C; (B)Fe304/CiMIL-100。
[0022] 圖2為實施例中血清甲酸水解多肽經Fe304/03MIL-100復合材料富集前后的 MALDI-T0F-MS質譜圖，⑷富集前；⑶富集后。
【具體實施方式】
[0023] 以下通過實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步描述。
[0024] -種磁性MIL-100復合材料的制備方法，所述磁性MIL-100復合材料為Fe304/C@ MIL-101，其中MIL-100為由鐵和均苯三酸構建而成的金屬-有機骨架材料，合成步驟如 下：
[0025] 1)碳層包覆磁性微球（Fe304/C)的制備
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