据悉， 我国研究人员开发了一种利用界面聚合法形成的多孔聚合物颗粒可用于低丰度糖肽分离。这些具有亲水 - 疏水纳米孔柱列阵异质结构的聚合物颗粒可以有效地从复杂的高丰度分子生物样品中分离低丰度糖肽。

研究结果发表在“Advanced Materials”杂志上，论文题目为“利用界面聚合方法形成的纳米孔柱列阵异质结构可用于糖肽分离”。

对复杂生物体中低丰度生物分子的定性分析或定量分析在临床诊断和预后中是至关重要的。例如，糖基化的Aβ肽可以帮助识别阿尔茨海默病，循环肿瘤DNA可以帮助识别癌症。

多孔聚合物材料已广泛用于分离。然而，大多数现有的多孔聚合物材料具有均匀的组成或孔。因此，从复杂样品（例如血清和血浆）中有效地特异性分离低丰度生物分子是一项巨大的挑战。尽管最近这些均相多孔聚合物材料的分子水平表面经过改性已经证明了特异性分离有所增强，但仍然存在高丰度背景分子的非特异性性吸附。

内源性糖肽是许多疾病的重要生物标志物，例如阿尔茨海默病和癌症。然而，它们的分离总是受到低丰度糖肽（生物流体中通常为10至500 pg / mL）和复杂生物流体中高丰度背景分子（如蛋白质和非糖肽）的困扰。

图为利用表面聚合法形成的具有亲水 - 疏水纳米孔柱列阵异质结构的颗粒。图片来源：SONG Yongyang博士

中国科学院理化技术研究所（TIPC）的研究人员最近开发了一种乳液界面聚合方法，用于合成具有亲水 - 疏水异质结构的表面和二维Janus薄膜致动器的聚合物颗粒。在之前研究的基础上，最近研究人员通过乳液界面聚合合成了一系列具有亲水 - 疏水纳米孔柱列阵异质结构的聚合物颗粒，实现了低丰度糖肽与高丰度蛋白质和非糖肽的有效分离。

通过转换溶剂极性，使得在纳米孔柱列阵内的异质结构表面上溶剂依赖局部吸附来实现和生物分子的有效分离。研究人员发现，纳米孔大（平均孔径，33 nm）的颗粒可通过疏水性进行相互作用吸附高极性溶剂中的蛋白质和非糖肽，而纳米孔小（平均孔径，3 nm）的颗粒可将糖肽吸附在低极性溶剂中利用亲水性相互作用。

图为具有纳米孔柱列阵异质结构的颗粒对溶剂转换生物分子的吸附作用。图片来源：SONG Yongyang博士

因此，合理设计了两步方案以将低丰度糖肽与高丰度蛋白质和非糖肽分离。首先，纳米孔径大的颗粒的疏水区域在高极性溶剂中除去高丰度疏水蛋白和非糖肽。其次，低丰度亲水糖肽通过颗粒的亲水区域与低极性溶剂中的小纳米孔有效分离。从而，利用界面聚合形成的颗粒的分离效率优于用于糖肽分离的多孔材料。