磷酸化是蛋白质翻译后修饰的重要方式之一，特别是在真核细胞中，蛋白质的可逆磷酸化过程调节着生物体内大部分的生命活动。因此，蛋白质磷酸化研究一直是蛋白质组学的研究热点。然而，由于在生物体内，磷酸化蛋白质的含量很低，磷酸化肽段的离子化效率不高，以及大量非磷酸化肽段对其质谱信号的抑制，使得磷酸化肽段的鉴定及其位点分析变得更加困难。所以在质谱分析前，对磷酸化肽段进行有效的富集显得尤为重要。常见的磷酸化肽段富集方法包括：免疫共沉淀法，金属离子亲和色谱法，金属氧化物亲和色谱法，离子交换色谱法等。但是这些方法大多存在富集专一性不够的缺陷，非特异性吸附往往干扰了磷酸化肽段的检出。虽然采用联用方法可予以改善，但是在改善富集专一性的同时却使富集步骤变得复杂，特别是在多步富集中，不可避免地造成磷酸化肽段的损失。　　 本论文针对上述问题，合成了两种新型的功能化纳米材料，在改善磷酸化肽段富集专一性的同时，简化了富集步骤，并评价了二者在磷酸化肽段富集中的效果。　　 基于限进介质和介孔材料，合成了一种外表面亲水的钛硅骨架介孔材料。材料的亲水性外表面增加了生物相容性，合适的孔径能将体系中未完全消解的蛋白质大分子排阻在外，骨架中的钛对磷酸化肽段有特异性亲和作用。利用该种材料富集磷酸化肽段，检测灵敏度能够达到5 fmol/μL。基于阴离子交换和钛离子亲和作用，合成了一种兼具阴离子交换和金属离子亲和双功能基团的材料。材料中的阴离子交换功能基团与金属离子亲和的共同作用，能有效降低非磷酸化肽段的酸性氨基酸残基的非特异性吸附作用，并且发现适量的三氟乙酸有助于非磷酸化肽段的洗脱，改善了传统金属离子亲和材料的缺陷并且简化了富集步骤。