可控合成超亲水花状分级多孔二硼酸亲和材料用于捕获生物标志物

来自中国的研究人员针对传统硼酸亲和材料(BAMs)存在结合pH非生物兼容、低丰度样本富集效率低等问题，开发了花状分级多孔二硼酸亲和材料(FHP-DBAM)。该材料通过二硼酸亲和机制将结合pH降至5.0，解离常数Kd达9.95×10?5 M，负载能力提升10倍以上，成功捕获乳腺癌细胞MCF-7中的GM1标志物，为糖基化生物分子分离提供了高效生物兼容平台。

　　在生物分析领域，硼酸亲和色谱(BAC)因其对含顺式二醇(cis-diol)生物分子的特异性识别而备受关注。然而传统硼酸亲和材料(BAMs)面临四大挑战：苛刻的结合pH条件、较弱的亲和力(Kd约10^?1-10^?3 M)、非特异性吸附以及有限的负载能力。研究团队创新性地采用四羟基二硼作为亲水性单体，通过溶胶-凝胶法构建了具有花状分级孔道结构的新型材料(FHP-DBAM)。这种独特结构不仅提供了高达463 m²/g的比表面积，其纳米限域效应更显著加快了亲和反应动力学。密度泛函理论(DFT)计算证实，二硼酸机制通过形成六元环结构，使解离常数降至6.74×10^?5 M，远优于传统单硼酸机制的五元环结构。在乳腺癌细胞MCF-7的生物标志物GM₁捕获实验中，该材料展现出卓越性能，其负载能力达到传统材料的10倍以上。这项研究通过"双管齐下"的策略——既降低pKa至4.66实现生理pH兼容，又通过多级孔道提升富集效率，为糖蛋白质组学研究和液体活检提供了强有力的工具。