蛋白质的糖基化是生命活动中一种非常重要的翻译后修饰,它对于蛋白质的结构和功能有着十分重要的影响,因而对于糖蛋白的研究具有十分重要的生物学意义和临床应用价值。在复杂生物样品体系中,天然存在的糖蛋白通常相对量比较少且糖基化具有微相上的不均一性,质谱无法测定糖蛋白精确的化学结构及质量数,分散的质量数也导致检测灵敏度的降低。同时,由于糖基化肽段在蛋白质酶解肽段中的比例很低,因而很难用质谱对其进行分析,并且非糖肽的离子化效率要远远高于糖肽,它们的大量存在,导致复杂体系中糖肽的质谱信号很容易受到非糖肽的抑制。传统的分离方法一般难以将糖蛋白与大量的非糖蛋白分离开来,只有经过对所有的或者特定的糖蛋白群进行富集,才能更有利地鉴定到更多的糖蛋白。在第一章中,我们介绍了糖蛋白的重要意义和相关性质,以及糖蛋白组学研究的发展,和糖蛋白富集以及糖基化位点鉴定的常用方法从复杂体系中富集糖肽是糖蛋白质组学面临的首要问题,也是其研究的重点和难点。硼酸法富集糖肽是经年来兴起的研究热点,在第二章中,我们从标准样品出发,对基于新型复合纳米材料的硼酸法糖肽富集条件进行了探索和优化,考察了其富集效率,并将之应用于大鼠血清中糖肽的研究。蛋白质磷酸化是一种非常重要和普遍的蛋白质翻译后修饰。它是一种重要的调节机制,调控着许多生物的细胞功能。与糖蛋白组学研究一样,磷酸化蛋白组学研究也存在着类似的困难,即此类翻译后修饰蛋白质的种类虽然较多,但是丰度却通常较低,并且在通用的质谱鉴定中离子化效率不高,很容易被其他非磷酸化肽信号抑制,很难被质谱识别鉴定。磷酸化和糖基化修饰常常同时发生在同一个蛋白质上,如果我们只选择性地富集糖基化蛋白,那么磷酸化蛋白部分就丢失了；同样的,如果我们只选择性地富集磷酸肽,那么糖基化蛋白部分就丢失了。而在复杂生物样品中,对不同翻译后修饰蛋白的同时选择性富集十分重要,它有助于我们了解同时存在两种或多种翻译后修饰对蛋白质功能的影响。氨基修饰的纳米磁珠材料制备过程相对简单、重复性好。因为它以磁性纳米材料作为基底,很容易被分离。在强酸性条件下氨基捕获氢离子而带正电,磷酸肽因为有磷酸根离子的存在而带负电,利用和磷酸化修饰的肽段之间的静电作用,就可以选择性富集带负电的磷酸肽。并且氨基修饰的纳米磁球本身具有很强的亲水性,由于糖链也具有极强的亲水性,而非糖基化的蛋白质或肽的疏水性更强。所以利用亲水作用我们也可以用氨基修饰的纳米磁珠来富集糖肽。因此通过调节富集溶液的pH值,应用不同的富集方法,我们可以实现对磷酸化肽和糖肽的连续富集。在本文第三章,我们分别对磷酸化肽和糖肽单独富集的条件进行了探索和优化,并最终实现了标准样品中两种肽段的连续富集。