蛋白质磷酸化作为最常见的翻译后修饰之一，在信号转导、细胞周期调控、肿瘤发生等生物过程中扮演关键角色。然而，磷酸化蛋白通常在样本中含量低、动态范围广、修饰位点不稳定，极大增加了质谱检测难度。因此，高效、特异性的磷酸化肽富集技术是磷酸化蛋白组学研究的前提。磷酸化蛋白质组学在疾病机制与靶点研究中的应用，已成为精准医学研究的前沿方向。纳米材料助力磷酸化蛋白富集的研究进展，正不断推动高灵敏度、低背景、高通量的磷酸组学检测。尽管质谱技术已极大推进磷酸化蛋白的研究，但磷酸蛋白/肽在复杂生物样本中常常低丰度、低亚当，直接质谱检测难度高。高效、精准、简便的富集方法因此成为关键环节。近年，基于纳米材料的磷酸化蛋白/肽富集技术快速发展，性能明显优于IMAC（固相金属离子亲和色谱）与TiO₂微球。

一、磷酸化蛋白富集的挑战

1、低丰度、低亚当性：磷酸化蛋白/肽在总体蛋白中的比例通常<1%，质谱信号易被非磷酸性肽淹没。

2、非特异性吸附：IMAC或TiO₂固相易捕获酸性肽，降低磷酸肽纯度。

3、操作规范化难：色谱耗时，抗体依赖昂贵且稳定性差，缺少高通量适用方案。

二、纳米材料富集策略一：磁性纳米颗粒（MNPs）

1、原理与制备

（1）磁性纳米颗粒通常由Fe₃O₄等超顺磁材料为核心，经聚合物或二氧化硅包覆后，再进行表面功能化（如IMAC、TiO₂修饰）。

（2）优点在于使用外磁场快速分离，操作简便，适合高通量自动化。

2、应用典型案例

（1）Fe₃O₄@SiO₂@HA（透明质酸）磁珠用于血清磷酸蛋白富集，免抗体、低成本稳定。

（2）MNP@TiO₂ 结合策略，对磷酸肽通过Lewis酸-碱作用实现高选择性结合。

3、优势与挑战

（1）优点：分离快速、支持多轮循环、易集成自动化与高通量。

（2）潜在问题：稳定性和表面氧化可能导致性能下降；仍需进一步降低背景结合。

三、纳米材料富集策略二：介孔金属氧化物纳米材料

1、介孔ZrO₂/TiO₂纳米材料设计

（1）介孔结构提供高比表面积，结合磷酸基团高的酸碱表面特性，增强特异结合。

（2）制备中常用自组装模板法（如F127诱导结构形成）。

2、性能评价

（1）初次报道ZrO₂介孔材料实现高效富集，18个磷酸肽一次性准确检测。

（2）TiO₂及ZrO₂介孔材料在复杂蛋白背景下表现>99%磷酸特异性。

3、应用展望

（1）适合高灵敏度磷酸组学，如肿瘤磷蛋白组谱分析、信号网络绘制等。

（2）未来可扩展至体液磷蛋白富集。

四、纳米聚合物富集策略：PolyMAC技术

1、技术原理

（1）PolyMAC代表一类可溶性金属离子功能化聚合物，在溶液中与磷酸肽结合，再通过固相捕获，实现一锅法操作。

（2）显著优势是高重复性、低非特异性、快速捕获。

2、应用情况

Tymora Analytical 的PolyMAC‑Ti spin‑tip富集套件已商业化，适合 LC‑MS/MS 前处理。

五、多材料联用策略与未来趋势

1、多材料互补富集

不同材料对单磷、双磷、多磷肽有差异性吸附，可通过混合TiO₂、ZrO₂、Fe₃O₄设计组合策略。

2、智能纳米平台

Sulfobetaine‑磷酸酯共聚物修饰的Fe₃O₄纳米粒，可用于细胞核内磁控微操纵，启示未来可制备智能富集纳米平台。

3、表面与结构优化

未来聚焦：纳米材料耐用性、选择性提升及抗污染能力；理性表面分子设计，提高稳定性与再现性。

六、主流纳米材料富集策略

1、磁性纳米颗粒（MNPs）：快速分离，适合高通量；

2、介孔金属氧化物（ZrO₂/TiO₂）：高比表面积、特异性强；

3、 功能聚合物（PolyMAC）：可溶-固相结合，操作简便。

七、未来发展趋势将聚焦

1、多材料整合

2、智能纳米平台

3、深度表面功能化

4、高通量SOP流程体系

八、百泰派克生物科技在纳米材料磷酸组学服务上的优势

1、材料设计：定制磁性+介孔+功能材料一体化，低背景高富集。

2、流程优化：自动化结合多材料策略，实现高通量 (<1 mg样本)。

3、质谱平台：配备Orbitrap Fusion Lumos等设备，支持 ECD、HCD。

4、稳定服务：SOP流程保障，每批样本间数据高度一致。

5、全方位解决方案：涵盖细胞、组织、体液磷酸化组学分析定制。

近年来，纳米材料因其高比表面积、良好的表面修饰性和靶向结合能力，成为磷酸化肽富集策略中的研究热点。高效、特异性的磷酸化肽富集技术是磷酸化蛋白组学研究的前提。百泰派克生物科技将继续以科学家视角与营销思维并重，为科研群体提供磷酸化蛋白富集的研究服务，助力学术与产业链成果共赢。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

>>点击了解更多优质服务项目