[發明專利]一種基于氮化碳基底的苯硼酸糖肽富集材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710959255.4
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107737586B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 錢小紅;應萬濤;井紅宇;張勇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所;北京蛋白質組研究中心
• 主分類號: B01J20/28
• 分類號: B01J20/28;B01J20/30;B01J20/22;B01D15/20
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;吳愛琴

本發明涉及一種合成基于氮化碳基底的苯硼酸糖肽富集材料的新方法，該方法簡單快速，成本低廉。通過優化合成條件，得到的材料具有很高的比表面積，且表面含有豐富的氨基基團，表現出顯著的親水性。通過優化富集條件，該材料能夠應用于高選擇性富集生物樣品中的糖肽。

技術領域

本發明屬于材料合成領域，具體涉及一種以石墨相薄層氮化碳為基底的苯硼酸糖肽富集材料及其制備方法。

背景技術

氮化碳的早期研究可以追溯到1834年，Berzelius和Liebig合成了一種聚合物并命名為“melon”。1922年Franklin對“melon”的結構進行了進一步研究，并提出了氮化碳(C₃N₄)的概念，他認為氮化碳(C₃N₄)是加熱“melon”脫去氨基后得到的最終產物。此后一段時間鮮有對氮化碳的研究報道，直到1989年美國伯克利大學教授A.Y.Liu和M.L.Cohen以β-Si₃N₄晶體結構為模型，用C來替換Si并進行理論計算，發現β-C₃N₄具有與金剛石相似的硬度和導熱性能。然而由于β-C₃N₄的單相sp³雜化使得其熱力學穩定性較低，制備困難。

1996年Teter和Hemley采用第一性原理對氮化碳進行了重新計算，并提出氮化碳具有5種結構，即α-C₃N₄，β-C₃N₄，C-C₃N₄(立方體)，P-C₃N₄(贗立方)和g-C₃N₄(類石墨)。在氮化碳的這幾種結構中，前面四種都是超硬材料，具有與金剛石相比擬的彈性模量，而g-C₃N₄(類石墨)是一種黃色粉末，被認為是常溫常壓狀態下最穩定的結構相。g-C₃N₄是通過CN的sp²雜化組成了七嗪環(C₆N₇)結構單元，各個環之間通過端基的N原子相連，組成無窮大的π共軛平面(如圖1示)，這種特殊的結構使得g-C₃N₄在光催化等領域具有廣闊的應用前景，因此受到廣泛關注。

石墨相氮化碳具有價格低廉、熱穩定性和化學穩定性好、光電化學性能優異等優點，使得它適用于許多方面。例如石墨相氮化碳在光催化領域主要用于光催化分解水制氫、光催化降解有機污染物、光催化有機合成。此外，石墨相氮化碳因其具有無細胞毒性、良好的生物兼容性以及易官能團化的特點，還可以應用于抗菌材料、生物成像【Zhang,X.,Xie,X.,Wang,H.,Zhang,J.,Pan,B.,Xie,Y.(2013).Enhanced photoresponsive ultrathingraphitic-phase C₃N₄nanosheets for bioimaging.Journal of the American ChemicalSociety,135(1),18】等方面。

由于高溫下制備得到的石墨相氮化碳g-C₃N₄一般都具有塊狀結構，使其具有較低的比表面積以及較少的官能團暴露。在一般的二維薄層g-C₃N₄合成過程中，一些物理或化學的處理方法常用于合成過程。然而，由于氮化碳層間存在較強的π-π相互作用，一般的物理方法(如超聲法)難以取得良好的效果。而化學的減薄方法(如濃酸處理法)會破壞氮化碳表面豐富的氨基團，這對富集糖肽是不利的。因此尋求一種新型的氮化碳剝層方法成為相關領域的研究熱點。