一種甲?；脚鹚嵝揎棿判约{米粒子及其制備和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]該發(fā)明屬于無機(jī)材料和分析技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲?；脚鹚嵝揎棿判约{米粒子(Fe3O4OPE1-FPBA)的簡(jiǎn)易制備方法及其應(yīng)用。
[0002]該發(fā)明設(shè)計(jì)提出的磁性納米粒子，制備過程簡(jiǎn)單，可作為一種親和探針對(duì)復(fù)雜生物樣品中痕量1，2-順二羥基化合物實(shí)現(xiàn)高選擇性分離富集。該材料在代謝組學(xué)等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【背景技術(shù)】
[0003]兒茶酚胺類物質(zhì)主要包括多巴胺(DA)、腎上腺素(EP)、去甲腎上腺素(NE)和異丙腎上腺素(IP)等。這類物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)具有一個(gè)共同特點(diǎn):都帶有一個(gè)雙羥基苯核和一個(gè)帶氨基的側(cè)鏈。該類物質(zhì)是生物體內(nèi)源性活性物質(zhì)，具有較強(qiáng)生物學(xué)效應(yīng)，在腦和神經(jīng)信號(hào)傳導(dǎo)中起著重要的作用，與一些功能性疾病如神經(jīng)分裂癥、憂慮癥以及器官性病變的出現(xiàn)密切相關(guān)。例如，血漿及尿中兒茶酚胺的濃度水平可用于診斷嗜鉻細(xì)胞瘤及成神經(jīng)細(xì)胞瘤等病癥，因而測(cè)定人體生物樣品中兒茶酚胺類物質(zhì)代謝濃度的變化，在與神經(jīng)相關(guān)疾病診斷和治療中具有重要意義。
[0004]目前，對(duì)兒茶酚胺類物質(zhì)的研究多集中在用熒光光譜法、化學(xué)發(fā)光法、電化學(xué)法、免疫分析法、質(zhì)譜法和各種色譜法進(jìn)行測(cè)定分析。但是實(shí)際生物樣品中兒茶酚胺含量極低，生物活性很不穩(wěn)定，加上生物樣品中本身存在的許多結(jié)構(gòu)相似的代謝物及較多內(nèi)源性化學(xué)干擾物，造成了測(cè)定的困難，高選擇性、高靈敏度地測(cè)定某一種兒茶酚胺類物質(zhì)成為當(dāng)前的一個(gè)研究難點(diǎn)。所以，良好的預(yù)處理手段對(duì)于兒茶酚胺類物質(zhì)的提取和檢測(cè)分析是十分必要的。
[0005]已有文獻(xiàn)報(bào)道的在線SPE (質(zhì)子型硼酸親和色譜柱)具有上樣溶劑和流動(dòng)相難以兼容的缺點(diǎn)；離線模式的SPE柱，如已商品化的Bond Elut PBA和Oasis HLB等由于其較差的選擇性和低的絕對(duì)回收率限制了它們的應(yīng)用。如Aff1-Gel 601這種硼酸吸附劑由于其在改變PH條件下能可逆的與1，2-順二羥基形成可逆的5或6元環(huán)酯而廣泛應(yīng)用于修飾核苷的高選擇捕獲，然而該種材料需要繁瑣的活化前處理過程和較低的上樣量，和較長(zhǎng)的操作時(shí)間，目前還沒有應(yīng)用于不穩(wěn)定的1，2-順二羥基化合物，如兒茶酚胺類物質(zhì)的富集預(yù)處理。近年來，因磁性納米粒子具有高的比表面積，表面易修飾，磁場(chǎng)響應(yīng)快速的特點(diǎn)，硼酸功能化的磁性納米粒子引起了廣泛關(guān)注。然而，已報(bào)道的硼酸修飾雜化磁性納米材料存在合成步驟繁瑣的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]該發(fā)明旨在提供一種制備簡(jiǎn)易，富集容量高，可高選擇性對(duì)痕量1，2-順二羥基代謝物進(jìn)行捕獲富集的苯硼酸修飾磁性納米粒子(Fe3O4OPE1-FPBA)簡(jiǎn)易制備方法及其一種在復(fù)雜生物樣品中的應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明所述的苯硼酸修飾磁性納米粒子(Fe3O4OPE1-FPBA)的具體合成方法是:先采用溶劑熱還原一鍋法合成Fe3O4OPEI納米粒子，表面帶有氨基基團(tuán)，其具有很好的單分散性和水溶性，再通過還原胺化反應(yīng)鍵合上4-甲?；脚鹚?，最后得到材料=Fe3O4OPEI微球的粒徑為35-45nm，鍵合苯硼酸官能團(tuán)的聚乙烯亞胺層厚度為2_4nm，鍵合上的4-甲?；脚鹚釋雍穸葹?-3nm ;所得Fe3O4OPE1-FPBA納米粒子中N含量為0.30-0.39%, B含量為
0.50-0.90%。具體合成步驟如下:
[0008]第一步先采用溶劑熱還原一鍋法合成Fe304@PEI納米粒子:以0.5-1.5g六水合三氯化鐵為原料，用25-75mL乙二醇作溶劑，加入2.0-6.0g乙酸鈉和0.5-1.5g聚乙烯亞胺(重均分子量10000— 10000Da)，反應(yīng)溫度為200_240°C，反應(yīng)時(shí)間為1_3小時(shí)，用甲醇和水交替洗滌各三次。得到Fe3O4OPEI磁性納米粒子。
[0009]第二步苯硼酸官能團(tuán)修飾:將第一步得到的具有良好單分散和水溶性的Fe3O4OPEI磁性納米粒子分散在250-350mL冰醋酸/甲醇溶液中，冰醋酸/甲醇體積比為1:100-1:140。先后加入與Fe3O4OPEI磁性納米粒子材料重量1_1.2倍的4-甲?；脚鹚岷颓杌饸浠c，在30-50°C條件下反應(yīng)8-12個(gè)小時(shí)。
[0010]所述的甲?；脚鹚嵝揎棿判约{米粒子作為吸附劑的應(yīng)用，直接將上述制備的磁性納米粒子Fe3O4OPE1-FPBA加入含有1，2-順二羥基化合物的血液或尿液的復(fù)雜基質(zhì)溶液中，進(jìn)行1，2-順二羥基化合物的分離富集，所述1，2-順二羥基化合物為多巴胺、腎上腺素或去腎上腺素中的一種或兩種以上。富集與洗脫平衡時(shí)間短，操作過程簡(jiǎn)便快速。
[0011]本發(fā)明采用的技術(shù)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):該材料合成步驟少，方法簡(jiǎn)單；磁核具有較強(qiáng)的磁場(chǎng)響應(yīng)，借助磁鐵即可進(jìn)行分離；聚乙烯亞胺提供了豐富的氨基，增加了苯硼酸官能團(tuán)的鍵合量，大大提高了材料的吸附容量。該材料在1，2-順二羥基代謝物富集過程中體現(xiàn)出了選擇性好，富集能力強(qiáng)，快速平衡的特點(diǎn)，在代謝組學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0012]圖1是該磁性納米材料的合成步驟示意圖。
[0013]圖2是制備過程中采用不同方法和在不同階段納米粒子的透射電鏡圖以及材料的磁滯曲線和在水中分離與再分散過程示意圖。(a)溶劑熱還原法合成的Fe3O4納米粒子.具體過程如下:以1.0g六水合三氯化鐵為原料，用50mL乙二醇作反應(yīng)溶劑，加入4.0g乙酸鈉，攪拌均勻后移至10mL反應(yīng)釜中，反應(yīng)溫度為220°C，反應(yīng)時(shí)間為2h，得到Fe3O4磁性納米粒子。(b)實(shí)施例1第一步中溶劑熱還原一鍋法合成的Fe3O4OPEI納米粒子.(c)實(shí)施例I第二步中在Fe3O4OPEI表面鍵合上4-甲酰基苯硼酸.(d)苯硼酸修飾Fe3O4OPEI納米粒子的磁滯曲線(內(nèi)嵌圖為材料在水中分離與再分散過程示意圖)。該曲線在磁強(qiáng)計(jì)vibrating sample magnetometer (JDM-13, Jilin University, China)上測(cè)定。從圖中可以看出該材料具有較好的分散性和較強(qiáng)的磁性。
[0014]圖3是實(shí)施例1中4-甲酰基苯硼酸鍵合前后紅外光譜圖。(a) Fe3O4OPE1-FPBA納米粒子.(b)Fe3O4OPEI納米粒子。由圖(a)中特征吸收峰可知，4-甲酰基苯硼酸已成功鍵合到材料表面。
[0015]圖4是用Fe3O4OPE1-FPBA磁性納米材料處理非順二羥基混合物(干擾物質(zhì))與1,2-順二羥基化合物(目標(biāo)物質(zhì))濃度比a(l:1)，b(10:1)，c (100:1)前后對(duì)比色譜圖。具體條件為:上述樣品溶液用材料Fe3O4OPE1-FPBA預(yù)處理后，用ZIC-HILIC(3.5 μ m1.d., 150x2.lmm, Merck,