样品溶液中离子液体的去除方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种样品溶液中离子液体的去除方法，可实现溶液中离子液体的有效去除，具有简单、快速、高效、回收率高的优点，并且该方法可以广泛应用于蛋白质组学、高分子化学及脂质体代谢组学的研究中。
【背景技术】
[0002]膜蛋白质作为生物膜的重要组成成分，是生物膜功能的主要承载者，也是重要的药物靶点。膜蛋白质组的研究已成为蛋白质组学研究的热点之一。然而，由于膜蛋白质疏水性强，导致其溶解性和酶解效率较差，分析困难。离子液体作为一种极具应用前景的绿色溶剂，与传统有机溶剂相比，具有低熔点、难挥发、化学稳定性好、溶解能力强和阴阳离子可设计性等特点，已广泛应用于有机催化、生物催化、萃取等领域。由于其良好的溶解能力以及与蛋白酶活的兼容性，近来年离子液体已发展成为膜蛋白质溶解的新型溶剂(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，在后续膜蛋白质样品的预处理过程中，溶液中存在的离子液体会严重影响液相色谱的分离能力和质谱的信号检测，因此针对膜蛋白质样品溶液中离子液体的去除问题已成为研究蛋白质组样品预处理过程中关注的热点问题。目前报道的离子液体的去除方法，有采用C18捕集柱去除溶液样品中的1-丁基-3-甲基咪唑四氟化硼离子液体(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.);另已有的去除样品溶液中离子液体的方法是专利号为201310237458.4的“溶液样品中含长烷基链的离子液体的去除方法及其应用”。此专利针对的是溶液样品中含长烷基链的离子液体的去除，采用的方法是将含有长烷基链的离子液体的样品溶液用碱性溶液调至pH ^ 8的碱性环境；然后采用阳离子交换材料作为吸附剂，去除含长烷基链的离子液体，最后将吸附剂和溶液分离，收集溶液。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明的目的在于发展一种样品溶液中离子液体的有效去除方法，通过该方法能高效、快速、简便地去除溶液中的离子液体，从而与后续的分析过程相兼容，不对后续的分析造成不利的影响。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0005](I)向样品溶液(包括细胞提取液、胞浆提取液、血浆提取液、蛋白质溶液、多肽溶液、脂质物溶液或聚合物溶液，样品的浓度可从0.001到100mol/L)中加入能与离子液体形成沉淀的沉淀剂。
[0006](2)其中离子液体包括阳离子部分和阴离子部分，阳离子部分包括咪唑类、吡咯烷类、哌啶类、吡啶类、吗啉类、季铵类、季鱗类、胍类、羟基类、胺基类、磺酸类(酸性)、腈基类、醚键类、苄基类、羧基类(酸性类)、酯基类、荧光类以及手性类阳离子中的一种或二种以上;阴离子部分包括 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 中的一种或二种以上。离子液体的浓度可从0.001到100mol/L。
[0007](3)沉淀剂是由阴、阳离子构成的盐类，其中阴离子为(CF3SO2)2N ,PF6或SbF6，阳离子为Li+、Na\ K+或NH4+。加入的沉淀剂的原始浓度可从0.001到lOOmol/L。
[0008](4)离子液体与沉淀剂的摩尔比可从100:1到1:100。
[0009](5)通过离心(离心力可从1g到150000g)或静置等方法可将沉淀和上清液分离，从而去除离子液体，收集上清液。
[0010](6)该去除方法可应用于蛋白质组学、高分子化学及脂质体代谢组学领域内样品溶液中离子液体的去除。
[0011]本发明具有如下优点:
[0012]1.去除效率高。过量沉淀剂与溶液中的离子液体充分混合接触，采用离心、静置等方式，可使离子液体去除完全。
[0013]2.回收率高。离子液体和沉淀剂形成的沉淀物与样品溶液易于分离，通过移液的方式即可将样品溶液完全收集。
[0014]3.操作方便、快捷。沉淀剂只需加入样品溶液中和离子液体充分接触，通过离心或静置等方式即可去除离子液体。
【附图说明】
[0015]图1为去除离子液体后的BSA酶解产物的质谱图。(A)按C12Im-Cl/NH4SbF6摩尔比为1/1的比例去除；(B)按(:121111-(:1/順45匕?6摩尔比为1/20的比例去除；(C)按C12Im_Cl/NH4SbF6摩尔比为1/40的比例去除；(D)按(:121111-(:1/順45匕?6摩尔比为1/60的比例去除；(E)按C12Im-Cl/NH4SbF6摩尔比为1/80的比例去除；(F)按C12Im_Cl/NH4SbF6摩尔比为1/100的比例去除。
[0016]图2为对照组的BSA酶解产物的质谱图；
[0017]对照组A:不含离子液体的BSA酶解产物的质谱图；
[0018]对照组B:未去除离子液体的BSA酶解产物的质谱图。
【具体实施方式】
[0019]实施例1
[0020]样品溶液中的咪唑类离子液体的去除
[0021](I)样品溶液的制备:将牛血清白蛋白(BSA)用胰蛋白酶酶解后的产物溶于200mM氯化1-十二烷基-3-甲基咪唑(C12Im-Cl)的50mM碳酸氢铵溶液(ABC)中，BSA酶解产物浓度为0.25mg/mL,分装成12等份。
[0022](2)离子液体的去除:将第一份样品等量分装6管，按C12Im-Cl/ (CF3SO2) 2NK摩尔比为1/1、1/20、1/40、1/60、1/80、1/100的比例分别向各管加入5mol/L NH4SbF6溶液。振荡lmin, 14000g离心15min,待离子液体充分沉淀后收集上清液。
[0023]将其余11份样品等量分装成6管，每份样品依照与第一份样品相同的操作加入不同的沉淀剂。11份样品所使用的沉淀剂依次为(CF3SO2)2N K、(CF3SO2)2NLi, (CF3SO2) 2N Na、(CF3SO2) 2N NH4, NH4PF6, Li PF6, Na PF6, K PF6, Li SbF6, Na SbF6, K SbF6。各管加入沉淀剂后均振荡lmin, 14000g离心15min,待离子液体充分沉淀后收集上清液。
[0024]将收集的去除离子液体的(12X6)份样品溶液进行反相液相色谱脱盐，去除溶液中过量沉淀剂。
[0025](3)对照组:
[0026]对照组A:不含离子液体的BSA酶解产物(0.25mg/mL)样品溶液。
[0027]对照组B:未去除离子液体的BSA酶解产物(0.25mg/mL)样品溶液。
[0028](4) MALD1-TOF MS鉴定:将去除离子液体的样品溶液和对照组A、B同时进行MALD1-TOF MS鉴定，采集MALD1-T0F谱图并测样品回收率。质谱图见说明书附图1、2。
[0029]结果表明，以上去除离子液体后的(12X6)份样品溶液中鉴定到的肽段的序列覆盖率均达到60 %，回收率均达95 %。对照组I的序列覆盖率为2 %，对照组2的序列覆盖率为 62%0
[0030]由上述结果可知，针对样品溶液中的咪唑类离子液体，采用本发明的方法，以上12种沉淀剂均能将之有效去除。
[0031]再将含有吡咯烷类、哌啶类、吡啶类、吗啉类、季铵类、季鱗类等离子液体中的一种或几种离子液体的样品溶液皆依照此实施例方法依次进行实施。实施结果表明，12种沉淀剂均能有效去除样品溶液中的以上各类离子液体，蛋白质鉴定到的序列覆盖率为60% -62%，并且样品回收率均达90%以上。
【主权项】
1.样品溶液中离子液体的去除方法，其特征在于:向样品溶液中加入能与离子液体形成沉淀的沉淀剂，然后将沉淀和上清液分离，从而去除离子液体，收集上清液即为去除离子液体的样品溶液。2.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于:含有离子液体的样品溶液可为:细胞提取液、胞浆提取液、血浆提取液、蛋白质溶液、多肽溶液、脂质物溶液或聚合物溶液中的一种或二种以上。3.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于: 离子液体为下述离子液体中的一种或二种以上； 离子液体包括阳离子部分和阴离子部分； 其中阳离子部分包括咪唑类、吡咯烷类、哌啶类、吡啶类、吗啉类、季铵类、季鱗类、胍类、羟基类、胺基类、磺酸类(酸性)、腈基类、醚键类、苄基类、羧基类(酸性类)、酯基类、荧光类以及手性类阳离子中的一种或二种以上； 阴离子部分包括 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 中的一种或二种以上。4.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于:沉淀剂是由阴、阳离子构成的盐类中的一种或二种以上；阴离子为(CF3SO2)2N、PF6或SbF6 ;阳离子为1^+、他+、1(+或順4+。5.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于:样品溶液中样品的浓度可从0.001到lOOmol/L ;样品溶液中离子液体的浓度可从0.001到lOOmol/L ;加入的沉淀剂的原始浓度可从 0.001 到 10moI/Lο6.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于:样品溶液中离子液体与沉淀剂的摩尔比可从100:1到1:100c7.根据权利要求1所述的去除方法，其特征在于:沉淀剂和样品溶液混合接触后，沉淀剂与其中的离子液体形成沉淀，沉淀物可通过离心或静置的方式去除，离心过程中采用的离心力为1g到150000g。8.根据权利要求1-7任一所述的去除方法，其特征在于:所述方法用于蛋白质组学、高分子化学及脂质体代谢组学领域内样品溶液中离子液体的去除。
【专利摘要】本发明涉及一种样品溶液中离子液体的去除方法，该方法通过向样品溶液中加入能与离子液体形成沉淀的沉淀剂，从而将离子液体去除。该方法能有效地去除溶液中的离子液体，具有简单、快速、高效、回收率高的优点，并在蛋白质组学、高分子化学及脂质体代谢组学方面有着广阔的应用前景。
【IPC分类】G01N1/34
【公开号】CN105203372
【申请号】CN201410225918
【发明人】张丽华, 赵群, 李洋, 方菲, 杨开广, 梁振, 张玉奎
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年5月26日