随着生命科学与临床研究水平的不断发展,对翻译后修饰的蛋白质的富集技术引起了研究者们越来越多的兴趣。蛋白质磷酸化的异常,往往会引起众多疾病,这使得对蛋白质磷酸化的研究成为许多疾病早期诊断的突破口。近些年随着纳米技术的快速发展,功能纳米复合材料被赋予良好的生物相容性、稳定的理化性质及方便的多功能化,并很快被用于生物分离及生物医药等众多领域。本论文基于以上磷酸化蛋白及纳米技术展开了相关研究,具体工作主要有以下两方面:第一,在物化性质稳定的细菌纤维素的基础上,合成了一种多功能复合纳米纤维（细菌纤维素-二氧化钛）以用于磷酸化多肽的特异性富集及辅助质谱检测。由细菌纤维素产生菌生物合成的细菌纤维素（BC）表面富含羟基,为接下来的表面溶胶-凝胶反应提供反应位点,从而形成二氧化钛层。然后在氨水的催化下,通过水热反应,促进有序介孔结构的形成,同时提升了二氧化钛纳米颗粒的结晶度。我们利用BC@mTiO₂复合纳米纤维,实现了对磷酸化多肽的特异性富集,且灵敏度可以达到1.7pmol,这与商业化磷酸化多肽富集Tip相比灵敏度高出两个数量级。第二,在具有超顺磁性质的四氧化三铁的基础上,经过溶胶凝胶过程成功包裹上二氧化锆层。利用水热过程获得的有序介孔结构比表面积可达到338.3m²/g。该磁性纳米复合材料（Fe₃O₄@mZrO₂）具有路易斯酸性更强的二氧化锆亲和层,提高对单磷酸化多肽的作用。另外利用材料直接检测和原位洗脱方法来避免多磷酸化多肽的损失,最终达对单磷酸化多肽和多磷酸化多肽同时灵敏检测的目的。在标准蛋白评价中,Fe₃O₄@mZrO₂的检测灵敏度达到了飞摩尔级别,同时我们利用这种很好的富集方法对癌细胞（A549）裂解液进行了检测。综上所述,本论文对复合纳米材料的合成及其在磷酸化蛋白及多肽方面进行了较为系统的研究和论述,我们的研究结果为这一类复合材料在蛋白质磷酸化的富集检测提供方法及优化条件,同时也为其以后可能应用于相关疾病早期诊断打下一个良好的基础。