[發明專利]L-酪氨酸-羧基化氧化石墨烯納米復合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201110417848.0
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102492315A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 周寧琳;顧皓;王曉丹;湯毅達;張玲玉;顧黃宗;沈健
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C09C1/46
• 分類號: C09C1/46;C09C3/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 韓朝暉

技術領域

本發明涉及一種改性氧化石墨烯納米材料及其制備方法，具體涉及一種羧基化氧化石墨烯/L-酪氨酸納米復合物及其制備方法，本發明通過pH的調控，在羧基化氧化石墨烯的表面利用L-酪氨酸進行功能化改性，使L-酪氨酸共價結合，特別是通過酰胺化反應鍵合到氧化石墨烯上，本發明可以增強羧基化氧化石墨烯的親水性和血液相容性，還能利用L-酪氨酸的手性控制蛋白在材料表面的吸附,所制備的納米復合物適用于作為制備生物醫用制品的功能化納米填料。

背景技術

石墨烯是碳原子以sp²?雜化連接的單原子層構成，緊密堆積成單層二維蜂窩狀，其特殊而豐富的單電子層結構決定了它奇特的物理性質。自富勒烯和碳納米管被科學家發現以后，三維的金剛石、“二維”的石墨、一維的碳納米管、零維的富勒球組成了完整的碳系家族。其中，新型二維炭材料氧化石墨烯已成為目前的研究熱點。

氧化石墨烯表面帶有大量親水性官能團，具有一定的潤濕性能、表面活性和生物學性能，但要進一步應用于生物醫藥領域，如高效的載藥體系、生物檢測、生物成像、腫瘤治療等方面還必須進行特定結構的設計和功能化改性。

L-酪氨酸是一種本身可以發光的氨基酸，是合成神經傳遞物質幾茶酚胺的前體，也是合成多肽類激素、抗生素、L-多巴等藥物的主要原料。在人體中，酪氨酸能促進兒茶酚胺、甲狀腺激素、黑色素的生物合成。缺少酪氨酸人體就會出現生長異常，智能低下等癥狀。

目前關于功能化氧化石墨烯的研究，主要包括利用石墨烯氧化物中含有大量的羧基、羥基和環氧鍵等活性基團與其它分子之間發生化學反應，與金屬原子復合修飾電極，離子功能化，與其他有機分子形成復合物進而改性聚合物，形成聚合物/氧化石墨烯納米復合材料。但是這些復合材料大部分都不符合生物醫用材料的要求，從而限制了氧化石墨烯在生物醫藥領域的應用和發展。

氨基酸是構成生物體蛋白質并同生命活動有關的最基本的物質，自然界存在的大部分氨基酸都具有手性，它是在生物體內構成蛋白質分子的基本單位，而且大部分蛋白完全是由?L-?氨基酸組成的，與生物的生命活動有著密切的關系。它在抗體內具有特殊的生理功能，是生物體內不可缺少的營養成分之一。?

利用氨基酸改性羧基化氧化石墨烯，不僅可增強羧基化氧化石墨烯的親水性和血液相容性，還能利用氨基酸的手性控制蛋白在材料表面的吸附，對于研究與生物體兼容性更好的生物納米填料具有重要的理論意義和實踐意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種羧基化氧化石墨烯/L-酪氨酸納米復合物的制備方法，將L-酪氨酸（L-Tyr）共價健合到羧基化氧化石墨烯(GeneO-COOH)片層上，以增強其親水性和生物相容性，提高羧基化氧化石墨烯的發光性能。

本發明的另一目的還在于提供L-酪氨酸改性的功能性羧基化氧化石墨烯納米復合物。

實現本發明目的的技術方案為：

一種羧基化氧化石墨烯/L-酪氨酸納米復合物的制備方法，其特征在于，將羧基化氧化石墨烯在水中超聲分散，加入L-酪氨酸，混合后調節pH＞2.2，混合液加熱回流，產物過濾清洗至中性，干燥后得到羧基化氧化石墨烯/L-酪氨酸納米復合物。

本發明的制備方法中，調節混合液pH＞2.2的條件下，L-酪氨酸和氧化石墨烯發生酯化或酰胺化反應，通過共價鍵的方式結合，形成親水性更高、溶血性能更好的羧基化氧化石墨烯/L-酪氨酸復合物，對功能化氧化石墨烯納米復合物進一步充填靶向藥物制備納米可控釋藥物膠囊，或將其作為功能化納米填料進一步填充生物可降解大分子制備生物醫用或藥用制品等生物活性材料具有十分重要的意義，其研究可為開發利用功能化氧化石墨烯材料提供理論依據。

更優化和更詳細地說，所述的羧基化氧化石墨烯/L-酪氨酸納米復合物的制備方法，包括以下步驟：

a)?將羧基化氧化石墨烯加入水中，超聲分散40～180min；

b)?將L-酪氨酸加入水中溶解；

c)?將羧基化氧化石墨烯水分散液與L-酪氨酸水溶液混合，調節混合液pH值為＞2.2，在70～95℃下加熱回流2h以上，產物反復過濾清洗至中性，烘干，得到羧基化氧化石墨烯/L-酪氨酸納米復合物。