功能化磁性材料在樣品前處理中的應用及合成方法 3

功能化磁性材料的合成方法及在生物樣品前處理中的應用目錄1簡介2

功能化磁性材料的萃取原理3

磁固相萃?。∕SPE）的萃取過程4用于制備功能化磁性材料原料種類5氧化鐵作為首選磁性材料的原因6

功能化磁性材料的分類7

功能化磁性材料的合成方法8

功能化磁性材料的應用9磁性材料用于磷酸肽的富集10Fe3O4/ZrP磁性納米材料合成的五個步驟11Fe3O4/ZrP磁性納米材料富集磷酸肽操作過程12對Fe3O4/ZrP磁性納米材料富集磷酸肽性能的評價簡介

現(xiàn)在用來處理生物樣品的SPE技術，所使用納米材料和孔介材料隨具有表面積大的優(yōu)勢，但處理樣品時仍需要離心。頻繁的離心高速可能導致一些不必要的干擾或損失、共沉淀等。因此在使用時受到極大的限制。功能化的磁性材料分離技術（FMMS）已成為BPC固相萃取技術的有力補充。在樣品制備中，F(xiàn)MMS顯示出許多優(yōu)點，包括表面修飾簡便，操作簡單，提取效率高。同時FMMS省去了樣品離心的過程。功能化磁性材料(FMMS)的萃取原理功能化磁性材料是由有機高分子材料和無機磁性材料結合起來形成的具有一定磁性及特殊結構的離子，故具有這兩種物質的特性，能夠先與目標分析物特異性結合，然后再通過外加磁場從溶液中去除，因此達到富集目標分析物的目的。簡介近來，具有不同粒徑、孔徑分布和表面化學性質的磁性粒子在生物分析領域的應用越來越受到關注。因為這些磁性材料具有較好的磁響應性，能在外加磁場的作用下從混合物中迅速分離，并且可以方便的進行重復使用。磁性材料在蛋白質組學研究中已經(jīng)應用到了包括蛋白質快速酶解，低豐度蛋白富集，以及修飾蛋白組學研究中。磁固相萃?。∕SPE）模式圖磁固相萃?。∕SPE）的萃取過程（1）磁性材料首先分散在樣品溶液。（2）保溫適當時間，直到目標分析物吸附在吸附劑（3）通過施加外部磁場，將粉類磁性材料從環(huán)境中分離。（4）進一步的清洗和解吸，最終得到目標分析物的溶液用于接下來的質譜分析。用于制備功能化磁性材料原料種類磁性物質：鐵（Fe），，羰基鐵，正鐵酸鹽，鐵鈷合金，鈷（Co），鎳（Ni），磁鐵礦（Fe3O4），赤鐵礦（γ-fe2o3）和合金等高分子材料：葡萄糖、多肽殼聚糖、纖維素、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚乙二醇、聚苯乙烯等氧化鐵是最常用的磁性材料。包括磁鐵礦和赤鐵礦兩種。氧化鐵作為首選磁性材料的原因（1）制備簡單，天然的fe3o4可以通過共沉淀法制得，具有簡單快速，易于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；（2）表面改性簡便,由于鐵礦石表面豐富的羥基，能夠方便地修飾功能組；（3）簡便的操作，由于具有超順磁性,磁性粒子可以通過施加外部磁場從溶液中除去，而免去離心或過濾；氧化鐵作為首選磁性材料的原因（4）良好的恢復能力，磁性粒子通?？梢越?jīng)過適當?shù)臎_洗重復使用；（5）在水溶液中具有良好的分散性，鐵氧化物微?；蚣{米粒子（NPS）能很快分散達到快速萃取平衡?？s短提取時間。（6）相對于其他磁性材料具有低毒性。功能化磁性材料的分類：一、核-殼型結構，是以磁性材料為核，外包高分子材料；二、殼-核型結構，它以高分子材料作內核，磁性材料作外殼；三、殼-核-殼型結構，即外層、內層為高分子材料，中間層為磁性材料；四、鑲嵌型結構，即高分子材料中鑲嵌有磁性材料的。功能化磁性材料的分類：功能化磁性材料的合成方法包埋法、單體共聚法、化學轉化法（又稱原位法）、硅烷化法、生物合成法、化學氣象沉淀法等其中包埋法和單體共聚法是最為常見的。包埋法和單體共聚法包埋法先將磁性粒子分散在生物大分子溶液中，再采用交聯(lián)、霧化、絮凝、沉積、蒸發(fā)等手段通過氫鍵、范德華力、磁顆粒表里面的金屬離子與高分子鏈的螯合作用或共價鍵，使水溶性的高分子鏈纏繞在磁性顆粒表面以形成聚合物微球。單體共聚法是在有機單體和磁性離子顆粒存在條件下，根據(jù)不同的聚合方式加入表面活性劑、引發(fā)劑、穩(wěn)定劑等物質使之聚合而制備磁性高分子微球的方法。其制備磁性粒子的方法主要有懸浮聚合、分散聚合、乳液聚合（包括無皂乳液聚合、種子聚合）等。功能化磁性材料的應用目前，功能化磁性粒子在細胞分離、固定化酶、蛋白質純化、內源性肽的富集、磷酸化蛋白/肽段富集、低豐度蛋白/肽段的富集、靶向藥物運輸、核酸分離純化、環(huán)境樣品檢測等領域均具有廣泛的應用價值和遼闊的的開發(fā)前景。磁性材料用于磷酸肽的富集舊法：固相金屬離子親和色譜法原理：磷酸基與色譜填料里面的螯合金屬離子的特異性吸附作用。特點:能夠對富集蛋白質或肽段，但特異性和靈敏度相對較低新法：Fe3O4/ZrP磁性納米材料萃取法原理：磷酸鋯基團與磷酸肽的磷酸基團之間的強配位作用。特點：（1）二氧化鋯有較少的非特異性吸附與磁性納米材料結合后，在富集磷酸肽時，具有良好