樣品溶液中離子液體的去除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種樣品溶液中離子液體的去除方法，可實現(xiàn)溶液中離子液體的有效去除，具有簡單、快速、高效、回收率高的優(yōu)點，并且該方法可以廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)組學(xué)、高分子化學(xué)及脂質(zhì)體代謝組學(xué)的研究中。
【背景技術(shù)】
[0002]膜蛋白質(zhì)作為生物膜的重要組成成分，是生物膜功能的主要承載者，也是重要的藥物靶點。膜蛋白質(zhì)組的研究已成為蛋白質(zhì)組學(xué)研究的熱點之一。然而，由于膜蛋白質(zhì)疏水性強，導(dǎo)致其溶解性和酶解效率較差，分析困難。離子液體作為一種極具應(yīng)用前景的綠色溶劑，與傳統(tǒng)有機溶劑相比，具有低熔點、難揮發(fā)、化學(xué)穩(wěn)定性好、溶解能力強和陰陽離子可設(shè)計性等特點，已廣泛應(yīng)用于有機催化、生物催化、萃取等領(lǐng)域。由于其良好的溶解能力以及與蛋白酶活的兼容性，近來年離子液體已發(fā)展成為膜蛋白質(zhì)溶解的新型溶劑(Sun, L.L.；Tao, D.Y.；Han, B.；Ma, J.F.；Zhu, G.J.；Liang, Z.；Shan, Y.C.；Zhang, L.H.；Zhang, Y.K.Anal.B1anal.Chem.2011，399，3387-3397.)。然而，在后續(xù)膜蛋白質(zhì)樣品的預(yù)處理過程中，溶液中存在的離子液體會嚴(yán)重影響液相色譜的分離能力和質(zhì)譜的信號檢測，因此針對膜蛋白質(zhì)樣品溶液中離子液體的去除問題已成為研究蛋白質(zhì)組樣品預(yù)處理過程中關(guān)注的熱點問題。目前報道的離子液體的去除方法，有采用C18捕集柱去除溶液樣品中的1-丁基-3-甲基咪唑四氟化硼離子液體(Sun，L.L.；Tao, D.Y.；Han, B.；Maj J.F.；Zhu, G.J.;Liang，Z.;Shan，Y.C.；Zhang, L.H.；Zhang, Y.K.Anal.B1anal.Chem.2011，399，3387-3397.);另已有的去除樣品溶液中離子液體的方法是專利號為201310237458.4的“溶液樣品中含長烷基鏈的離子液體的去除方法及其應(yīng)用”。此專利針對的是溶液樣品中含長烷基鏈的離子液體的去除，采用的方法是將含有長烷基鏈的離子液體的樣品溶液用堿性溶液調(diào)至pH ^ 8的堿性環(huán)境；然后采用陽離子交換材料作為吸附劑，去除含長烷基鏈的離子液體，最后將吸附劑和溶液分離，收集溶液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于發(fā)展一種樣品溶液中離子液體的有效去除方法，通過該方法能高效、快速、簡便地去除溶液中的離子液體，從而與后續(xù)的分析過程相兼容，不對后續(xù)的分析造成不利的影響。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005](I)向樣品溶液(包括細胞提取液、胞漿提取液、血漿提取液、蛋白質(zhì)溶液、多肽溶液、脂質(zhì)物溶液或聚合物溶液，樣品的濃度可從0.001到100mol/L)中加入能與離子液體形成沉淀的沉淀劑。
[0006](2)其中離子液體包括陽離子部分和陰離子部分，陽離子部分包括咪唑類、吡咯烷類、哌啶類、吡啶類、嗎啉類、季銨類、季鱗類、胍類、羥基類、胺基類、磺酸類(酸性)、腈基類、醚鍵類、芐基類、羧基類(酸性類)、酯基類、熒光類以及手性類陽離子中的一種或二種以上;陰離子部分包括 Cl、Br、1、N03、SCN ,ClO4、AlCl4、FeCl4 ,BF4 ,PF6 ,SbF6、N(CN)2、H2PO4、(CnH2n+10) 2P02 (n = I, 2，4)、CH3COO、CF3COO、C6H5COO、HO (S) CH2COO、H2NCH2COO、HSO4 XF3SO3、CnH2n+1S03 (n = I, 12)、CnH2n+10S03 (n = I, 2) ,CH3(C6H4) SO3、以及(CF3SO2)2N 中的一種或二種以上。離子液體的濃度可從0.001到100mol/L。
[0007](3)沉淀劑是由陰、陽離子構(gòu)成的鹽類，其中陰離子為(CF3SO2)2N ,PF6或SbF6，陽離子為Li+、Na\ K+或NH4+。加入的沉淀劑的原始濃度可從0.001到lOOmol/L。
[0008](4)離子液體與沉淀劑的摩爾比可從100:1到1:100。
[0009](5)通過離心(離心力可從1g到150000g)或靜置等方法可將沉淀和上清液分離，從而去除離子液體，收集上清液。
[0010](6)該去除方法可應(yīng)用于蛋白質(zhì)組學(xué)、高分子化學(xué)及脂質(zhì)體代謝組學(xué)領(lǐng)域內(nèi)樣品溶液中離子液體的去除。
[0011]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0012]1.去除效率高。過量沉淀劑與溶液中的離子液體充分混合接觸，采用離心、靜置等方式，可使離子液體去除完全。
[0013]2.回收率高。離子液體和沉淀劑形成的沉淀物與樣品溶液易于分離，通過移液的方式即可將樣品溶液完全收集。
[0014]3.操作方便、快捷。沉淀劑只需加入樣品溶液中和離子液體充分接觸，通過離心或靜置等方式即可去除離子液體。
【附圖說明】
[0015]圖1為去除離子液體后的BSA酶解產(chǎn)物的質(zhì)譜圖。(A)按C12Im-Cl/NH4SbF6摩爾比為1/1的比例去除；(B)按(:121111-(:1/順45匕?6摩爾比為1/20的比例去除；(C)按C12Im_Cl/NH4SbF6摩爾比為1/40的比例去除；(D)按(:121111-(:1/順45匕?6摩爾比為1/60的比例去除；(E)按C12Im-Cl/NH4SbF6摩爾比為1/80的比例去除；(F)按C12Im_Cl/NH4SbF6摩爾比為1/100的比例去除。
[0016]圖2為對照組的BSA酶解產(chǎn)物的質(zhì)譜圖；
[0017]對照組A:不含離子液體的BSA酶解產(chǎn)物的質(zhì)譜圖；
[0018]對照組B:未去除離子液體的BSA酶解產(chǎn)物的質(zhì)譜圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例1
[0020]樣品溶液中的咪唑類離子液體的去除
[0021](I)樣品溶液的制備:將牛血清白蛋白(BSA)用胰蛋白酶酶解后的產(chǎn)物溶于200mM氯化1-十二烷基-3-甲基咪唑(C12Im-Cl)的50mM碳酸氫銨溶液(ABC)中，BSA酶解產(chǎn)物濃度為0.25mg/mL,分裝成12等份。
[0022](2)離子液體的去除:將第一份樣品等量分裝6管，按C12Im-Cl/ (CF3SO2) 2NK摩爾比為1/1、1/20、1/40、1/60、1/80、1/100的比例分別向各管加入5mol/L NH4SbF6溶液。振蕩lmin, 14000g離心15min,待離子液體充分沉淀后收集上清液。
[0023]將其余11份樣品等量分裝成6管，每份樣品依照與第一份樣品相同的操作加入不同的沉淀劑。11份樣品所使用的沉淀劑依次為(CF3SO2)2N K、(CF3SO2)2NLi, (CF3SO2) 2N Na、(CF3SO2) 2N NH4, NH4PF6, Li PF6, Na PF6, K PF6, Li SbF6, Na SbF6, K SbF6。各管加入沉淀劑后均振蕩lmin, 14000g離心15min,待離子液體充分沉淀后收集上清液。
[0024]將收集的去除離子液體的(12X6)份樣品溶液進行反相液相色譜脫鹽，去除溶液中過量沉淀劑。
[0025](3)對照組:
[0026]對照組A:不含離子液體的BSA酶解產(chǎn)物(0.25mg/mL)樣品溶液。
[0027]對照組B:未去除離子液體的BSA酶解產(chǎn)物(0.25mg/mL)樣品溶液。
[0028](4) MALD1-TOF MS鑒定:將去除離子液體的樣品溶液和對照組A、B同時進行MALD1-TOF MS鑒定，采集MALD1-T0F譜圖并測樣品回收率。質(zhì)譜圖見說明書附圖1、2。
[0029]結(jié)果表明，以上去除離子液體后的(12X6)份樣品溶液中鑒定到的肽段的序列覆蓋率均達到60 %，回收率均達95 %。對照組I的序列覆蓋率為2 %，對照組2的序列覆蓋率為 62%0
[0030]由上述結(jié)果可知，針對樣品溶液中的咪唑類離子液體，采用本發(fā)明的方法，以上12種沉淀劑均能將之有效去除。
[0031]再將含有吡咯烷類、哌啶類、吡啶類、嗎啉類、季銨類、季鱗類等離子液體中的一種或幾種離子液體的樣品溶液皆依照此實施例方法依次進行實施。實施結(jié)果表明，12種沉淀劑均能有效去除樣品溶液中的以上各類離子液體，蛋白質(zhì)鑒定到的序列覆蓋率為60% -62%，并且樣品回收率均達90%以上。
【主權(quán)項】
1.樣品溶液中離子液體的去除方法，其特征在于:向樣品溶液中加入能與離子液體形成沉淀的沉淀劑，然后將沉淀和上清液分離，從而去除離子液體，收集上清液即為去除離子液體的樣品溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除方法，其特征在于:含有離子液體的樣品溶液可為:細胞提取液、胞漿提取液、血漿提取液、蛋白質(zhì)溶液、多肽溶液、脂質(zhì)物溶液或聚合物溶液中的一種或二種以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除方法，其特征在于: 離子液體為下述離子液體中的一種或二種以上； 離子液體包括陽離子部分和陰離子部分； 其中陽離子部分包括咪唑類、吡咯烷類、哌啶類、吡啶類、嗎啉類、季銨類、季鱗類、胍類、羥基類、胺基類、磺酸類(酸性)、腈基類、醚鍵類、芐基類、羧基類(酸性類)、酯基類、熒光類以及手性類陽離子中的一種或二種以上； 陰離子部分包括 Cl、Br、1、N03、SCN、ClO4、AlCl4、FeCl4、BF4、PF6、SbF6、N(CN)2、H2PO4、(CnH2n+10) 2P02 (n = I, 2，4)、CH3COO、CF3COO、C6H5COO、HO (S) CH2COO、H2NCH2COO、HSO4 XF3SO3、CnH2n+1S03 (n = I, 12)、CnH2n+10S03 (n = I, 2) ,CH3(C6H4) SO3、以及(CF3SO2)2N 中的一種或二種以上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除方法，其特征在于:沉淀劑是由陰、陽離子構(gòu)成的鹽類中的一種或二種以上；陰離子為(CF3SO2)2N、PF6或SbF6 ;陽離子為1^+、他+、1(+或順4+。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除方法，其特征在于:樣品溶液中樣品的濃度可從0.001到lOOmol/L ;樣品溶液中離子液體的濃度可從0.001到lOOmol/L ;加入的沉淀劑的原始濃度可從 0.001 到 10moI/Lο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除方法，其特征在于:樣品溶液中離子液體與沉淀劑的摩爾比可從100:1到1:100c7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除方法，其特征在于:沉淀劑和樣品溶液混合接觸后，沉淀劑與其中的離子液體形成沉淀，沉淀物可通過離心或靜置的方式去除，離心過程中采用的離心力為1g到150000g。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的去除方法，其特征在于:所述方法用于蛋白質(zhì)組學(xué)、高分子化學(xué)及脂質(zhì)體代謝組學(xué)領(lǐng)域內(nèi)樣品溶液中離子液體的去除。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種樣品溶液中離子液體的去除方法，該方法通過向樣品溶液中加入能與離子液體形成沉淀的沉淀劑，從而將離子液體去除。該方法能有效地去除溶液中的離子液體，具有簡單、快速、高效、回收率高的優(yōu)點，并在蛋白質(zhì)組學(xué)、高分子化學(xué)及脂質(zhì)體代謝組學(xué)方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】G01N1/34
【公開號】CN105203372
【申請?zhí)枴緾N201410225918
【發(fā)明人】張麗華, 趙群, 李洋, 方菲, 楊開廣, 梁振, 張玉奎
【申請人】中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年5月26日