[發(fā)明專利]一種苯硼酸功能化殼聚糖修飾的氧化石墨烯納米材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810803359.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN108927116A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張麗媛;趙艷艷;潘玉鵬;王立恒;董佩佩;遲鑫明;胡軍;郝立宏;周欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連醫(yī)科大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J20/24
• 分類號(hào): B01J20/24;B01J20/30
• 代理公司: 大連星海專利事務(wù)所有限公司 21208
• 代理人: 楊翠翠

一種苯硼酸功能化殼聚糖修飾的氧化石墨烯納米材料的制備方法，屬于分析化學(xué)領(lǐng)域。該方法具體步驟如下：(1)將氧化石墨烯溶于水中，渦旋、超聲混合均勻；(2)將殼寡糖溶于酸性有機(jī)溶劑中，渦旋、超聲混合均勻；（3）氧化石墨烯水溶液和殼寡糖酸溶液混合均勻后，加入戊二醛溶液，得氧化石墨烯/殼寡糖混懸液；（4）將苯硼酸溶于有機(jī)溶劑中，再加入氧化石墨烯/殼寡糖混懸液，反應(yīng)一定時(shí)間后，洗滌，即得苯硼酸功能化殼聚糖修飾的氧化石墨烯納米材料。該方法制備的氧化石墨烯納米材料可顯著提高對(duì)糖蛋白的富集選擇性和對(duì)糖蛋白的富集容量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分析化學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種苯硼酸功能化殼聚糖修飾的氧化石墨烯納米材料的制備方法。

背景技術(shù)

糖基化是蛋白質(zhì)最重要、最普遍的翻譯后修飾之一。糖蛋白在細(xì)胞生長(zhǎng)、分子識(shí)別、免疫反應(yīng)、疾病發(fā)生發(fā)展等生物轉(zhuǎn)化過程中都發(fā)揮著重要作用。因此，糖蛋白質(zhì)的鑒定和發(fā)現(xiàn)在生物學(xué)研究和臨床治療領(lǐng)域具有重大意義。目前用于糖蛋白的富集方法主要有凝集素親合法、肼化學(xué)法、親水相互作用法、硼酸親和法、體積排阻法等。

硼酸基團(tuán)可與具有1、2-鄰二羥基的化合物形成可逆的五元或六元環(huán)狀酯。該方法操作簡(jiǎn)單，保持了糖鏈的完整性，與質(zhì)譜兼容性好，因此硼酸功能化材料作為一種新型糖蛋白/肽段富集材料備受關(guān)注。但僅依靠單一硼酸親和作用力的富集材料對(duì)糖蛋白的富集選擇性較差。且以納米顆粒和聚合物材料為基質(zhì)制備的硼酸親和材料，其比表面積較小，對(duì)糖蛋白的富集容量有限。

氧化石墨烯（Graphene oxide，GO）是一種具有超大比表面積的碳材料，具有無(wú)殘留硅醇基、生物相容性好、易于修飾改性，pH耐受范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，在分析檢測(cè)、高分子材料修飾和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域都得到了廣泛的關(guān)注。殼聚糖(Chitosan, CS)又稱脫乙酰甲殼素，具有生物兼容性好、毒性低、化學(xué)穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于材料的修飾和制備。

因此以氧化石墨烯為基質(zhì)，比表面積大，可顯著提高材料對(duì)糖蛋白的富集容量。對(duì)氧化石墨烯表面進(jìn)行殼聚糖修飾和苯硼酸功能化，可在糖蛋白富集中同時(shí)提供硼酸親和作用力、親水相互作用力、氫鍵相互作用力、靜電相互作用力等，是一種多作用力混合模式的富集材料，可顯著提高材料對(duì)糖蛋白的富集選擇性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種親水性的苯硼酸功能化殼聚糖修飾的氧化石墨烯納米材料的制備方法，具體步驟如下：

(1) 將氧化石墨烯溶于水中，渦旋、超聲混合均勻；(2)將殼寡糖溶于酸性有機(jī)溶劑中，渦旋、超聲混合均勻；（3）氧化石墨烯水溶液和殼寡糖酸溶液混合均勻后，加入戊二醛溶液，得氧化石墨烯/殼寡糖混懸液；（4）將苯硼酸溶于有機(jī)溶劑中，再加入氧化石墨烯/殼寡糖混懸液，反應(yīng)一定時(shí)間后，洗滌，即得苯硼酸功能化殼聚糖修飾的氧化石墨烯納米材料。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，步驟1中氧化石墨烯水溶液的濃度為5-50 mg/mL，優(yōu)選為15 mg/mL。

在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，步驟2中殼聚糖在溶液中的濃度為5-100 mg/mL，優(yōu)選為20 mg/mL。

在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，步驟3中氧化石墨烯水溶液和殼聚糖的酸溶液按體積比0.5:1～1.5:1混合，優(yōu)選為1：1。

在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案中，步驟3中加入戊二醛溶液后，戊二醛在溶液中的最終質(zhì)量百分比濃度為0.5%～5%，優(yōu)選為1%。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，步驟3中反應(yīng)溫度優(yōu)選為50 ℃，反應(yīng)時(shí)間為2小時(shí)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，步驟4中苯硼酸有機(jī)溶液與氧化石墨烯/殼寡糖混懸液混合后，苯硼酸在溶液中的終濃度為1～100 mg/mL，優(yōu)選為10 mg/mL。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，步驟4中反應(yīng)時(shí)間為12-48小時(shí)，優(yōu)選為24小時(shí)。