[發(fā)明專利]4-巰基苯硼酸固定化氧化石墨烯復合納米材料及制備和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210555883.3
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103877940A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 張麗華;江波;曲焱焱;楊開廣;張玉奎
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;C07K1/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種4-巰基苯硼酸固定化氧化石墨烯復合納米材料制備，可用于糖肽特異性富集。

背景技術(shù)

自從2004年發(fā)現(xiàn)以來，石墨烯作為一種新型二維單原子材料受到越來越多的研究。結(jié)構(gòu)完整的石墨烯是由不含任何不穩(wěn)定鍵的苯六元環(huán)組合而成的二維晶體，化學穩(wěn)定性高，其表面呈惰性狀態(tài)，與其他介質(zhì)的相互作用較弱，并且石墨烯片與片之間有較強的范德華力，容易產(chǎn)生聚集，使其不容易溶解，這給石墨烯的進一步研究和應用造成了極大的困難。為了充分發(fā)揮其優(yōu)良性質(zhì)，必須對石墨烯進行有效的化學功能化。氧化石墨烯作為石墨烯的一種重要衍生物，表面含有大量含氧基團，例如羥基、環(huán)氧和羧基。含氧基團的存在一方面使氧化石墨烯溶解性增加，另一方面使氧化石墨烯容易進行各種功能化修飾。從文獻報道來看，氧化石墨烯功能化材料已經(jīng)成功應用于染料和污染物吸附，藥物固載和釋放，蛋白質(zhì)和DNA固載，適配體的固載等。

近年來功能化苯硼酸材料作為一種新型糖肽富集材料受到廣泛關(guān)注。目前用于苯硼酸固定的基質(zhì)主要有納米材料和聚合物(Chem.Eur.J.2009,15,10158-10166;Chem.Eur.J.2012,18,9056-9062)。納米材料和聚合物比表面積有限，固載量有限；此外此類材料不可避免在糖肽富集時存在非特異性吸附。因此發(fā)展新型固定化基質(zhì)十分必要。氧化石墨烯作為新型二維單原子材料，比表面積大，而且具有良好溶解性，氧化石墨烯功能化修飾后是用作苯硼酸固定化的理想基質(zhì)。納米金修飾氧化石墨烯復合納米材料固定化4-巰基苯硼酸制備苯硼酸功能材料，可用于糖肽特異性富集。

發(fā)明內(nèi)容

氧化石墨烯作為石墨烯的一種重要衍生物，表面含有大量含氧基團，可用于功能化修飾固載各種功能分子。本發(fā)明的目的在于制備一種4-巰基苯硼酸固定化氧化石墨烯復合納米材料，用于糖肽特異性富集。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種4-巰基苯硼酸固定化氧化石墨烯復合納米材料，根據(jù)氧化石墨烯和聚乙烯亞胺之間靜電相互作用，制備聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯。聚乙烯亞胺作為還原試劑和固定化試劑，在聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯復合納米材料表面原位生成和固定納米金，制備納米金修飾氧化石墨烯復合納米材料。在乙醇溶液中通過納米金和4-巰基苯硼酸巰基之間自組裝作用，納米金修飾氧化石墨烯復合納米材料作為基質(zhì)固定4-巰基苯硼酸。4-巰基苯硼酸固定化的氧化石墨烯復合納米材料作為新型功能納米材料用于糖肽富集。

所述4-巰基苯硼酸固定化氧化石墨烯復合納米材料制備

1)制備GO/PEI

利用氧化石墨烯與聚乙烯亞胺之間靜電相互作用，制備聚乙烯亞胺修飾的氧化石墨烯制備(GO/PEI)。配置0.1-1mg/ml氧化石墨烯水溶液，超聲3h，使GO徹底剝離形成均勻溶液，然后加入PEI，PEI的質(zhì)量是氧化石墨烯的60-3500倍。超聲30-60min后強烈攪拌30-60min，制備得到均勻的GO/PEI；離心除去未反應的PEI，制備得到GO/PEI分散于0.1-20mL去離子水待用。

2)制備GO/PEI/Au

PEI作為還原試劑和固定化試劑用于在GO/PEI表面原位生成和固定納米金。在步驟(1)制備的GO/PEI中加入HAuCl₄·3H₂O，HAuCl₄·3H₂O加入的質(zhì)量是上述PEI加入質(zhì)量的1/3-1/60，振蕩均勻后，在50-120°C水浴中攪拌反應20-120min，直到出現(xiàn)酒紅色納米金。反應結(jié)束后，制備得到的納米金修飾的氧化石墨烯復合納米材料離心清洗后，冷凍干燥待用。

3)制備GO/PEI/Au/MPB

乙醇溶液中通過納米金和4-巰基苯硼酸巰基之間自組裝相互作用，GO/PEI/Au復合納米材料作為基質(zhì)固定4-巰基苯硼酸。4-巰基苯硼酸固定化的氧化石墨烯復合納米材料作為新型功能納米材料用于糖肽富集。步驟（2）制備的GO/PEI/Au復合納米材料溶于1-20mL無水乙醇，然后加入4-巰基苯硼酸(MPB),使其最終濃度為15.4-30.8mg/mL，在室溫下避光強烈振蕩12-24h，制備得到4-巰基苯硼酸固定化的氧化石墨烯復合納米材料(GO/PEI/Au/MPB)。

氧化石墨烯作為載體，首次用于4-巰基苯硼酸固定化。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1)氧化石墨烯復合納米材料首次用于4-巰基苯硼酸固定化

2)4-巰基苯硼酸固定化氧化石墨烯復合納米材料非特異性吸附少

附圖說明