基于卟啉基并固定Zr离子的多孔有机聚合物的制备方法及应用

本发明涉及材料，具体涉及一种基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的制备方法及应用。

背景技术：

1、细胞分泌的外泌体是指含有复杂rna、脂质和蛋白质的膜泡，这些特殊的膜囊泡天然存在于不同的体液中，被认为参与细胞间通讯、信号转导和免疫调节等生理反应。随着外泌体研究的深入，有证据表明外泌体参与了多种疾病的病理过程，甚至成为某些疾病的重要标志物，为这些疾病的早期发现提供了可能。为了更好地利用外泌体的这些独特特性进行疾病诊断和治疗，从生物样品中分离和捕获外泌体至关重要。超速离心是一种较为传统的分离方法，但存在操作繁琐、耗时长、效率低等问题。

2、蛋白质的可逆磷酸化是最常见以及最重要的几种翻译后修饰之一。大量的报道表明，磷酸化在生物过程中起着不可替代的作用，例如细胞间的信号传导，神经活动等。经研究证明，一些生理异常和病理被认为和磷酸化异常有关，且目前某些磷酸化蛋白已成为一些疾病的生物标志物。因此，了解蛋白质磷酸化的反应机理及磷酸化位点对了解有机体的生命活动有着不可忽略的作用。质谱由于其高灵敏度和分辨率成为蛋白质组学/多肽组学分析中不可替代的工具之一。但碍于磷酸基团的影响，磷酸化肽的离子化效率较非磷酸化肽差很多，以及磷酸化肽的低丰度，所以不进行预处理而直接用质谱分析实际生物样本有很大的阻碍，这就要求我们开发出一种从复杂生物样品中分离出磷酸化肽的方法。

3、迄今为止，研究人员已经开发了多种富集磷酸肽的方法，主要包括离子交换色谱、免疫沉淀、化学沉积和亲和色谱，其中固定化金属离子亲和色谱（imac）是一种被广泛研究的富集方案。imac是基于固定金属离子与磷酸化肽的螯合，以实现磷酸化肽的特异性富集。因此，各种imac材料，如二氧化硅纳米颗粒，共价有机框架和聚合物已经开发出来。但这些材料往往存在制备工艺冗余、高密度金属离子改性困难、空间位阻大等问题。多孔有机聚合物 （pops）是一种被广泛研究的吸附材料。通过对有机配体的精心设计和调整，可以获得具有较高比表面积、优异的吸附性能和功能化的材料。此外，pops的高聚合度和共价键使其性质牢固稳定，不溶于多种介质，这使其与其他类型的多孔材料有明显区别。

4、到目前为止，现有技术中尚没有用于富集磷酸化肽及外泌体的基于卟啉基的多孔有机聚合物材料。

技术实现思路

1、本发明旨在至少部分地克服现有技术中存在的上述技术问题和/或其他潜在的问题：提供一种有效富集磷酸化肽及外泌体的基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的制备方法及其应用。

2、本发明的技术解决方案如下：一种基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的制备方法，包括以下步骤：

3、1）将2,3-二羟基对苯二甲醛与吡咯混合溶解于丙酸溶液中在n2氛围下反应一定时间得到反应产物；

4、2）将步骤 1）所得的反应产物分别用去离子水、四氢呋喃和甲醇洗涤，除去反应产物表面的杂质与原料单体，真空干燥，得到基于卟啉基的多孔有机聚合物；

5、3）将步骤2）中所得基于卟啉基的多孔有机聚合物分散到zrocl2•8h2o溶液中，恒温震荡；

6、4）将步骤3）所得产物用去离子水和乙醇洗涤，真空干燥，即得基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物。

7、作为优选，步骤 1）中2,3-二羟基对苯二甲醛与吡咯的摩尔比为1:2。

8、作为优选，步骤1）中反应温度为141℃，反应时间12小时。

9、本发明还提供一种基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的应用，在外泌体分离与富集中的应用、磷酸化肽质谱检测中的应用与对磷酸化肽段选择性富集。

10、作为优化，磷酸化肽质谱检测中的应用步骤为：将多孔有机聚合物分散到含有磷酸化肽的离心管中，37℃富集45min，之后用缓冲液充分洗涤三次；然后氨水洗脱，取洗脱液点靶，用2,5-二羟基苯甲酸作为基质，进行基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪分析。

11、作为优化，在外泌体分离与富集中的应用具体步骤为：将多孔有机聚合物材料分散到尿毒症患者血清中，4℃下富集45min，之后用缓冲液充分洗涤；然后用0.4 m氨水洗脱30 min；将洗脱液进行蛋白质免疫印迹分析。

12、所述缓冲液各组分的体积比为：三氟乙酸0.5%、乙腈50%、余量为去离子水。

13、本发明的有益效果是：本发明制备过程简单，合成周期极短，节省了大量时间和劳力。大大提高了磷酸化肽及外泌体的分离富集能力。

技术特征：

1.一种基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2. 根据权利要求1所述的基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的制备方法，其特征在于，步骤 1）中2,3-二羟基对苯二甲醛与吡咯的摩尔比为1:2。

3.根据权利要求1所述的基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的制备方法，其特征在于，步骤1）中反应温度为141℃，反应时间12小时。

4.一种基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的应用，其特征在于，在外泌体分离与富集中的应用、磷酸化肽质谱检测中的应用与对磷酸化肽段选择性富集。

5.根据权利要求4所述的基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的应用，其特征在于，在磷酸化肽质谱检测中的应用步骤为：将多孔有机聚合物分散到含有磷酸化肽的离心管中，37℃富集45min，之后用缓冲液充分洗涤三次；然后氨水洗脱，取洗脱液点靶，用2,5-二羟基苯甲酸作为基质，进行基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪分析。

6. 根据权利要求4所述的基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的应用，其特征在于，在外泌体分离与富集中的应用具体步骤为：将多孔有机聚合物材料分散到尿毒症患者血清中，4℃下富集45min，之后用缓冲液充分洗涤；然后用0.4 m氨水洗脱30 min；将洗脱液进行蛋白质免疫印迹分析。

7.根据权利要求5或6所述的基于卟啉基并固定zr离子的多孔有机聚合物的应用，其特征在于，所述缓冲液各组分的体积比为：三氟乙酸0.5%、乙腈50%、余量为去离子水。

技术总结
本发明提供一种基于卟啉基并固定Zr离子的多孔有机聚合物的制备方法，包括以下步骤：1）将2,3‑二羟基对苯二甲醛与吡咯混合溶解于丙酸溶液中在N<subgt;2</subgt;氛围下反应一定时间得到反应产物；2）将步骤1）所得的反应产物分别用去离子水、四氢呋喃和甲醇洗涤，除去反应产物表面的杂质与原料单体，真空干燥，得到基于卟啉基的多孔有机聚合物；本发明制备过程简单，合成周期极短，节省了大量时间和劳力，制备的多孔有机聚合物大大提高了磷酸化肽及外泌体的分离富集能力。

技术研发人员：彭卫东,闫迎华
受保护的技术使用者：宁波大学附属人民医院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15