图2Glu-Schiff碱@SiO2材料富集唾液酸化糖肽（SGP）。（a）基于微固相萃取的富集方法（b）从胎球蛋白:BSA摩尔比为（1:5000）的胰蛋白酶消化中获得的富含Glu-Schiff base@SiO2的糖肽的质谱图（MS）。糖肽在其聚糖结构上以红星标记：蓝色■，GlcNAc；绿色，甘露糖；黄色，半乳糖；紫色，Neu5Ac。（c）用Glu-Schiffbase@SiO2从人血清中富集糖肽。用MS对糖苷数目和相应的富集选择性进行了鉴定（d）从三次重复实验中鉴定的糖肽的Venn图。（e）ZIC-HILIC、Sepharose、NH2@SiO2、phenyl-Schiff base@SiO2和Glu-Schiff base@SiO2与标准SGP（CAS:189035-43-6）的吸附能力比较。（f）基于Glu-Schiff base@SiO2材料的富集法对两中SGPs的回收率[m/z:983.7892（3+）、1475.0836（2+）]。为什么Glu-Schiff base@SiO2材料会对SGs有如此优异的富集效果呢？为了回答这一问题，研究人员引入了两个分子模型，Neu5Ac（SGPs的最外层分子）和4-（苯乙亚胺）甲基]苯基-D-吡喃糖苷（Schiff base A）（Glu-Schiff base@SiO2材料的核心组分）。Schiff base A缓慢水解会产生PEA和4-甲酰苯基β-Dglucopyranoside（B），Neu5Ac加入后会加速Schiff base A水解，并且Neu5Ac和水解产物之间有较强的相互作用力形成高度稳定的PEA-Neu5Ac络合物。更有趣的是，研究人员发现B在水中具有很强的自组装能力，这将促进水解反应并促进水解物PEA与Neu5Ac的络合反应，所以Glu-Schiff base@SiO2材料对SGs表现出超强的亲和力。
Figure 3 席夫碱水解产生稳定的SG-前体胺络合物。（a）Schiff base A水解反应的示意图及本研究的核心问题：Schiff base A在水溶液中遇到Neu5Ac时发生了什么？（b）基于自制半制备液相色谱柱（click TE-Cys）的席夫碱水解反应产物的高效液相色谱图。（c）PEA-Neu5Ac络合物的MS和MS/MS（c的插图）。（d）PEA，（e）Neu5Ac和（f）PEA-Neu5Ac络合物的13C核磁共振谱。（g）PEA-Neu5Ac络合物的1H-13C COSY核磁共振谱（溶剂：重水，温度：20°C）。（h）PEA和Neu5Ac之间可能的结合模式的化学结构，核磁共振谱中显示了每个C原子和h质子的分配。（i）通过量子化学计算（6-311g水平下的高斯密度泛函理论（DFT））获得的PEA-Neu5Ac络合物的可能结合模型，其中水被设置为溶剂。静电力和氢键相互作用分别用不同长度的橙色和绿色虚线表示。
【总结】
在本文中，研究人员从材料科学的角度出发，打破了传统以材料化学稳定性为前提的富集材料设计思路，采用Glu-Schiff base@SiO2材料作为“自我牺牲”试剂发挥作用，揭示了席夫碱水解反应的必要性，说明了动态共价化学策略在捕获目标生物分子方面的巨大潜力。相关研究内容以“What Is Hidden Behind Schiff Base Hydrolysis? Dynamic Covalent Chemistry for the Precise Capture of Sialylated Glycans”为题发表在JACS。
