功能化磁性材料在样品前处理中的应用及合成方法 3

功能化磁性材料的合成方法及在生物样品前处理中的应用目录1简介2

功能化磁性材料的萃取原理3

磁固相萃取（MSPE）的萃取过程4用于制备功能化磁性材料原料种类5氧化铁作为首选磁性材料的原因6

功能化磁性材料的分类7

功能化磁性材料的合成方法8

功能化磁性材料的应用9磁性材料用于磷酸肽的富集10Fe3O4/ZrP磁性纳米材料合成的五个步骤11Fe3O4/ZrP磁性纳米材料富集磷酸肽操作过程12对Fe3O4/ZrP磁性纳米材料富集磷酸肽性能的评价简介

现在用来处理生物样品的SPE技术，所使用纳米材料和孔介材料随具有表面积大的优势，但处理样品时仍需要离心。频繁的离心高速可能导致一些不必要的干扰或损失、共沉淀等。因此在使用时受到极大的限制。功能化的磁性材料分离技术（FMMS）已成为BPC固相萃取技术的有力补充。在样品制备中，FMMS显示出许多优点，包括表面修饰简便，操作简单，提取效率高。同时FMMS省去了样品离心的过程。功能化磁性材料(FMMS)的萃取原理功能化磁性材料是由有机高分子材料和无机磁性材料结合起来形成的具有一定磁性及特殊结构的离子，故具有这两种物质的特性，能够先与目标分析物特异性结合，然后再通过外加磁场从溶液中去除，因此达到富集目标分析物的目的。简介近来，具有不同粒径、孔径分布和表面化学性质的磁性粒子在生物分析领域的应用越来越受到关注。因为这些磁性材料具有较好的磁响应性，能在外加磁场的作用下从混合物中迅速分离，并且可以方便的进行重复使用。磁性材料在蛋白质组学研究中已经应用到了包括蛋白质快速酶解，低丰度蛋白富集，以及修饰蛋白组学研究中。磁固相萃取（MSPE）模式图磁固相萃取（MSPE）的萃取过程（1）磁性材料首先分散在样品溶液。（2）保温适当时间，直到目标分析物吸附在吸附剂（3）通过施加外部磁场，将粉类磁性材料从环境中分离。（4）进一步的清洗和解吸，最终得到目标分析物的溶液用于接下来的质谱分析。用于制备功能化磁性材料原料种类磁性物质：铁（Fe），，羰基铁，正铁酸盐，铁钴合金，钴（Co），镍（Ni），磁铁矿（Fe3O4），赤铁矿（γ-fe2o3）和合金等高分子材料：葡萄糖、多肽壳聚糖、纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚乙二醇、聚苯乙烯等氧化铁是最常用的磁性材料。包括磁铁矿和赤铁矿两种。氧化铁作为首选磁性材料的原因（1）制备简单，天然的fe3o4可以通过共沉淀法制得，具有简单快速，易于实现大规模生产；（2）表面改性简便,由于铁矿石表面丰富的羟基，能够方便地修饰功能组；（3）简便的操作，由于具有超顺磁性,磁性粒子可以通过施加外部磁场从溶液中除去，而免去离心或过滤；氧化铁作为首选磁性材料的原因（4）良好的恢复能力，磁性粒子通常可以经过适当的冲洗重复使用；（5）在水溶液中具有良好的分散性，铁氧化物微粒或纳米粒子（NPS）能很快分散达到快速萃取平衡。缩短提取时间。（6）相对于其他磁性材料具有低毒性。功能化磁性材料的分类：一、核-壳型结构，是以磁性材料为核，外包高分子材料；二、壳-核型结构，它以高分子材料作内核，磁性材料作外壳；三、壳-核-壳型结构，即外层、内层为高分子材料，中间层为磁性材料；四、镶嵌型结构，即高分子材料中镶嵌有磁性材料的。功能化磁性材料的分类：功能化磁性材料的合成方法包埋法、单体共聚法、化学转化法（又称原位法）、硅烷化法、生物合成法、化学气象沉淀法等其中包埋法和单体共聚法是最为常见的。包埋法和单体共聚法包埋法先将磁性粒子分散在生物大分子溶液中，再采用交联、雾化、絮凝、沉积、蒸发等手段通过氢键、范德华力、磁颗粒表里面的金属离子与高分子链的螯合作用或共价键，使水溶性的高分子链缠绕在磁性颗粒表面以形成聚合物微球。单体共聚法是在有机单体和磁性离子颗粒存在条件下，根据不同的聚合方式加入表面活性剂、引发剂、稳定剂等物质使之聚合而制备磁性高分子微球的方法。其制备磁性粒子的方法主要有悬浮聚合、分散聚合、乳液聚合（包括无皂乳液聚合、种子聚合）等。功能化磁性材料的应用目前，功能化磁性粒子在细胞分离、固定化酶、蛋白质纯化、内源性肽的富集、磷酸化蛋白/肽段富集、低丰度蛋白/肽段的富集、靶向药物运输、核酸分离纯化、环境样品检测等领域均具有广泛的应用价值和辽阔的的开发前景。磁性材料用于磷酸肽的富集旧法：固相金属离子亲和色谱法原理：磷酸基与色谱填料里面的螯合金属离子的特异性吸附作用。特点:能够对富集蛋白质或肽段，但特异性和灵敏度相对较低新法：Fe3O4/ZrP磁性纳米材料萃取法原理：磷酸锆基团与磷酸肽的磷酸基团之间的强配位作用。特点：（1）二氧化锆有较少的非特异性吸附与磁性纳米材料结合后，在富集磷酸肽时，具有良好