[發明專利]磁性氧化石墨烯納米銀復合材料及制備和應用

有效

• 申請號: 201310691038.3
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN104707991B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 張麗華;江波;吳琪;楊開廣;張玉奎
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;B22F9/24;B01J20/20;B01J20/30;G01N30/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及一種磁性氧化石墨烯納米銀復合材料及其制備方法，用于親水模式糖肽特異性富集。

背景技術

蛋白質糖基化是一種重要的翻譯后修飾，在很多生物過程中起重要作用。目前基于質譜技術的糖肽鑒定和解析是研究糖蛋白組學的重要手段，然而糖肽的低豐度和非糖肽的強烈離子抑制作用嚴重干擾糖肽鑒定。因此有必要在質譜分析前對低豐度的糖肽進行特異性富集。親水作用色譜已經成功用于糖肽富集，相比于其他富集方法，親水作用色譜具有重復性好，靈敏度高，與質譜兼容的優點。然而非糖肽的共洗脫是親水富集過程中不可避免的。為解決這一問題，除了添加離子對試劑外，發展具有優異親水性的富集材料是最實用的解決方案。目前有文獻報道利用具有優異親水性能的納米銀和糖肽糖苷羥基之間多相互反應來親水富集糖肽（J.Mater.Chem.,2012,22,23981-23988）。但是目前基于聚合物基質納米銀復合材料銀固載量小，而且不可避免存在非特異性吸附，因此有必要發展新型納米銀復合材料。

自2004年發現以來，石墨烯作為一種新型二維單原子厚度材料成為當今研究的熱點。作為石墨烯的一種重要衍生物，氧化石墨烯由于其優異的物理化學性質，在生物分析領域受到越來越廣泛的研究。氧化石墨烯不僅具有比表面積大，易于化學修飾的優點，而且具有良好的親水性和生物兼容性。這些優點使氧化石墨烯成為金屬和金屬氧化物的理想載體。因此在本專利中，發展了納米銀修飾氧化石墨烯復合納米材料，并用于親水富集糖肽和糖苷。

發明內容

為制備磁性氧化石墨烯納米銀復合，本發明采用的技術方案為：

以氧化石墨烯和氨基四氧化三鐵進行共價反應，制備磁性氧化石墨烯，其中，磁性氧化石墨烯作為載體，聚乙烯亞胺作為還原劑和穩定劑，在磁性氧化石墨烯表面原位生成和固定納米銀顆粒。

具體制備過程為：

1)磁性氧化石墨烯制備（GO/Fe₃O₄）：利用氧化石墨烯表面羧基與氨基四氧化三鐵氨基之間縮合反應，共價制備磁性氧化石墨烯；具體為，配置1mg/mL氧化石墨烯嗎啡乙磺酸溶液，超聲1-3h使GO徹底剝離形成均勻分散液，然后加入1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亞胺（EDC）和N-羥基琥珀酰亞胺（NHS）作為活化試劑，超聲活化羧基1-3h，活化反應完成后加入2-20倍氧化石墨烯質量的氨基四氧化三鐵，超聲反應60-120min，制備磁性氧化石墨烯。磁性吸附除去未反應的氧化石墨烯，三次去離子水和乙醇交替清洗，真空干燥待用。

2)PEI修飾磁性氧化石墨烯制備：

磁性氧化石墨烯表面原位生成和固定納米銀：聚乙烯亞胺作為還原和穩定劑用于在磁性氧化石墨烯表面原位生成和固定納米銀；具體為，取步驟(1)制備的磁性氧化石墨烯1份，加入2到200倍磁性氧化石墨烯質量的聚乙烯亞胺(PEI)，，強烈振蕩1-10h，利用聚乙烯亞胺和磁性氧化石墨烯之間氫鍵相互作用，在磁性氧化石墨烯表面吸附聚乙烯亞胺。反應結束后，磁性吸附去除未反應PEI，然后分散于去離子水。

3)磁性氧化石墨烯表面原位生成和固定納米銀：在2)制備的PEI修飾磁性氧化石墨烯分散液中加入AgNO₃，硝酸銀質量是磁性氧化石墨烯2到200倍，振蕩均勻后，在60-120℃水浴中反應60-240min，反應結束后，制備得到磁性氧化石墨烯納米銀復合材料。磁性吸附，三次去離子水和乙醇交替清洗，空干燥待用。

4)磁性氧化石墨烯納米銀復合材料加入過氧化氫辣根酶酶解肽段溶液中(80%乙腈，0.1%甲酸，10mM碳酸氫銨)，吸附時間為1min，3次80%乙腈，0.1%甲酸，10mM碳酸氫銨清洗；60%乙腈，0.1%甲酸，10mM碳酸氫銨作為洗脫溶劑，洗脫時間為1min。洗脫液冷凍干燥后復溶于2,5-二羥基苯甲酸基質(60%乙腈,0.1%三氟乙酸)。

制備得到的磁性氧化石墨烯納米銀復合材料能夠用于親水模式糖肽特異性富集。

本發明具有如下優點：

1)磁性氧化石墨烯復合納米材料用于納米銀顆粒固載，提高了納米顆粒的固載量；

2)磁性氧化石墨烯納米銀復合材料用于親水糖肽富集；開辟了親水糖肽富集的新方法；

3)材料具備磁性，簡化了糖肽富集的實驗操作；

4)采用親水富集的策略，能夠快速吸附和洗脫糖肽。

附圖說明

圖1為磁性氧化石墨烯納米銀復合材料制備示意圖。

圖2為磁性氧化石墨烯納米銀復合材料透射電鏡圖。