本申請涉及無機非金屬材料制備，特別是涉及一種核酸檢測用的改性二氧化硅及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、離子交換樹脂是目前應(yīng)用最為廣泛的一類交換材料，廣泛應(yīng)用于水處理、化工生產(chǎn)、原子能工業(yè)、制糖工業(yè)、食品、醫(yī)藥、生物化學(xué)和生物技術(shù)、分析化學(xué)、環(huán)境保護、濕法冶金等領(lǐng)域。硅膠是一種高活性吸附材料，具有吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機械強度、適用于高壓操作等特點，且硅膠易進行化學(xué)改性，從而使其具有各種分離選擇性。

2、核酸抽提和純化是核酸檢測中的重要一環(huán)，所分離的核酸的質(zhì)量直接影響研究或診斷結(jié)果。目前，核酸抽提和純化通常是以硅膠濾膜作為固相載體，原理是二氧化硅對帶負電的dna具有吸附的作用。

3、然而，常規(guī)的硅膠對于核酸的吸附能力有限，對硅膠表面進行改性，提高硅膠對核酸的吸附能力，以更好地實現(xiàn)核酸的提取和純化等是十分必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種核酸檢測用的改性二氧化硅及其制備方法和應(yīng)用。

2、本申請采用了以下技術(shù)方案：

3、本申請的一方面公開了一種核酸檢測用的改性二氧化硅的制備方法，包括：使二氧化硅和帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑在甲苯中混合并進行第一反應(yīng)，得到第一修飾產(chǎn)物，其中所述二氧化硅為羥基化二氧化硅；使所述第一修飾產(chǎn)物和胺在甲苯中混合并進行第二反應(yīng)，得到所述改性二氧化硅。

4、需要說明的是，本申請的改性二氧化硅的制備方法中，通過使用帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑作為偶聯(lián)劑，胺可以通過帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑與二氧化硅相連接，具體而言，帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑的硅烷氧基可以和羥基化二氧化硅發(fā)生鍵合反應(yīng)，胺的氫原子可以和鹵素原子發(fā)生取代反應(yīng)，由此，能夠通過使用胺對二氧化硅進行修飾，使二氧化硅帶有帶正電荷的氨基基團(這里的氨基也可以指胺基或氮)，進而能夠使得二氧化硅對帶負電荷的dna分子具有更強的吸附作用，有利于提高核酸提取和純化的質(zhì)量。此外，通過使用帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑作為偶聯(lián)劑，相較于不使用偶聯(lián)劑或者使用普通硅烷偶聯(lián)劑，能夠?qū)崿F(xiàn)更多種類的胺的對二氧化硅的修飾，換言之，能夠提高修飾的適用性。

5、本申請的一種實現(xiàn)方式中，所述帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑為3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-溴丙基三甲氧基硅烷、2-溴乙基三甲氧基硅烷和3-氯乙基三甲氧基硅烷中的任意一種或多種。

6、需要說明的是，本申請的改性二氧化硅的制備方法中，通過使用上述的硅烷偶聯(lián)劑，還可以使改性二氧化硅中，氨基與二氧化硅具有一定的空間距離(例如氨基和二氧化硅之間具有碳鏈)，由此能夠使改性二氧化硅更好地起到吸附核酸的作用。換言之，氨基不是位于硅膠表面，而是伸出一定距離，這樣氨基能夠更充分地釋放到硅膠外面并對核酸進行吸附。

7、本申請的一種實現(xiàn)方式中，所述胺為二乙胺、三乙胺、四氫吡咯、二乙醇胺、二丁胺、二戊胺和n-乙基環(huán)己胺中的任意一種或多種。

8、本申請的一種實現(xiàn)方式中，所述第一反應(yīng)的反應(yīng)時間為12小時至48小時，反應(yīng)溫度為4℃至50℃。

9、優(yōu)選地，所述第一反應(yīng)的反應(yīng)時間為24小時，反應(yīng)溫度為25℃。

10、本申請的一種實現(xiàn)方式中，所述第二反應(yīng)的反應(yīng)時間為24小時至48小時，反應(yīng)溫度為90℃至140℃。

11、優(yōu)選地，所述第二反應(yīng)的反應(yīng)時間為36小時，反應(yīng)溫度為110℃。

12、本申請的一種實現(xiàn)方式中，所述第一反應(yīng)之后，還包括對所述第一修飾產(chǎn)物進行清洗的步驟。

13、優(yōu)選地，對所述第一修飾產(chǎn)物進行清洗的步驟包括：使用甲苯、正己烷和二氯甲烷的任意一種或多種對所述第一修飾產(chǎn)物進行清洗。

14、優(yōu)選地，對所述第一修飾產(chǎn)物進行清洗的步驟包括：使用甲苯、正己烷和二氯甲烷清洗所述第一修飾產(chǎn)物。

15、優(yōu)選地，還包括對清洗后的所述第一修飾產(chǎn)物進行干燥的步驟。

16、優(yōu)選地，對清洗后的所述第一修飾產(chǎn)物進行干燥的步驟包括：使用抽空烘干裝置對清洗后的所述第一修飾產(chǎn)物進行干燥。

17、優(yōu)選地，對清洗后的所述第一修飾產(chǎn)物進行干燥的步驟包括：將對清洗后的所述第一修飾產(chǎn)物置于80℃的真空烘箱中干燥3小時。

18、本申請的一種實現(xiàn)方式中，所述第二反應(yīng)之后，還包括對所述第二反應(yīng)的產(chǎn)物進行清洗和干燥的步驟。

19、本申請的一種實現(xiàn)方式中，使用乙醇、甲苯、正己烷和二氯甲烷中的任意一種或多種對所述第二反應(yīng)的產(chǎn)物進行清洗。

20、本申請的第二方面公開了一種核酸檢測用的改性二氧化硅，所述改性二氧化硅為胺修飾的二氧化硅；或者所述改性二氧化硅為由本申請第一方面公開的制備方法得到的改性二氧化硅。

21、本申請的第三方面公開了一種核酸檢測用的硅膠膜或固相萃取劑，所述硅膠膜或所述固相萃取劑由本申請第二方面公開的改性二氧化硅制成。

22、本申請的第四方面公開了一種應(yīng)用，所述應(yīng)用為如本申請第二方面公開的改性二氧化硅、或如本申請第三方面公開的硅膠膜或固相萃取劑在核酸檢測中的應(yīng)用。

23、本申請的有益效果在于：

24、需要說明的是，本申請的改性二氧化硅的制備方法中，通過使用帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑作為偶聯(lián)劑，胺可以通過帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑與二氧化硅相連接，具體而言，帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑的硅烷氧基可以和羥基化二氧化硅發(fā)生鍵合反應(yīng)，胺的氫原子可以和鹵素原子發(fā)生取代反應(yīng)，由此，能夠通過使用胺對二氧化硅進行修飾，使二氧化硅帶有帶正電荷的氨基基團，進而能夠使得二氧化硅對帶負電荷的dna分子具有更強的吸附作用，有利于提高核酸提取和純化的質(zhì)量。此外，通過使用帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑作為偶聯(lián)劑，相較于不使用偶聯(lián)劑或者使用普通硅烷偶聯(lián)劑，能夠?qū)崿F(xiàn)更多種類的胺的對二氧化硅的修飾，換言之，能夠提高修飾的適用性。

技術(shù)特征：

1.一種核酸檢測用的改性二氧化硅的制備方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑為3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-溴丙基三甲氧基硅烷、2-溴乙基三甲氧基硅烷和3-氯乙基三甲氧基硅烷中的任意一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述胺為二乙胺、三乙胺、四氫吡咯、二乙醇胺、二丁胺、二戊胺和n-乙基環(huán)己胺中的任意一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一反應(yīng)的反應(yīng)時間為12小時至48小時，反應(yīng)溫度為4℃至50℃；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二反應(yīng)的反應(yīng)時間為24小時至48小時，反應(yīng)溫度為90℃至140℃；

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述第一反應(yīng)之后，還包括對所述第一修飾產(chǎn)物進行清洗的步驟；

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的制備方法，其特征在于，在所述第二反應(yīng)之后，還包括對所述第二反應(yīng)的產(chǎn)物進行清洗和干燥的步驟；

8.一種核酸檢測用的改性二氧化硅，其特征在于，所述改性二氧化硅為胺修飾的二氧化硅；或者所述改性二氧化硅為由權(quán)利要求1至7任一項所述的制備方法得到的改性二氧化硅。

9.一種核酸檢測用的硅膠膜或固相萃取劑，其特征在于，所述硅膠膜或所述固相萃取劑由權(quán)利要求8所述的改性二氧化硅制成。

10.一種如權(quán)利要求8所述的改性硅膠或如權(quán)利要求9所述的硅膠膜或固相萃取劑在核酸檢測中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種核酸檢測用的改性二氧化硅及其制備方法和應(yīng)用，制備方法包括：使二氧化硅和帶鹵素的硅烷偶聯(lián)劑在甲苯中混合并進行第一反應(yīng)，得到第一修飾產(chǎn)物，其中所述二氧化硅為羥基化二氧化硅；使所述第一修飾產(chǎn)物和胺在甲苯中混合并進行第二反應(yīng)，得到所述改性二氧化硅。本申請的制備方法，通過使用胺對二氧化硅進行修飾，能夠使二氧化硅被修飾上帶正電荷的氨基基團，由此能夠使得二氧化硅對帶負電荷的DNA分子具有更強的吸附作用，進而有利于提高核酸提取和純化的質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：張健,高春梅,王雷,雷秋亞,陳高明,胡玉梅
受保護的技術(shù)使用者：深圳逗點生物技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4