[發明專利]一種部分還原氧化石墨烯及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201811464513.2
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109607517B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 應漢杰;莊偉;周文鳳;朱倩倩;吳菁嵐;楊朋朋;牛歡青;柳東;陳勇;朱晨杰;陳曉春
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C01B32/198;C12N11/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開了一種部分還原氧化石墨烯的制備方法，屬于氧化石墨烯應用技術領域，將氧化石墨烯分散在水中，加入還原劑，反應，得到部分還原氧化石墨烯；所述還原劑為腺苷酸、腺苷酸二鈉、腺苷酸二鉀、腺苷?5’?二磷酸二鉀、胞苷酸、胞苷酸二鈉、胞苷酸二鉀、鳥苷酸、鳥苷酸二鈉、鳥苷酸二鉀、尿苷酸、尿苷酸二鈉、尿苷酸二鉀中的一種或幾種的混合物。核苷酸具有不同類型的R基，可通過多種作用力，如疏水作用力、靜電作用力以及氫鍵作用力等與氧化石墨烯相互作用，進而達到調控氧化石墨表面性質的功能。

技術領域

本發明屬于氧化石墨烯應用技術領域，具體涉及一種部分還原氧化石墨烯及其制備方法與應用。

背景技術

酶屬于天然催化劑類，包括DNA、RNA和催化抗體。酶獨一無二的功能是它們所催化的所有反應都能在溫和的生理條件下有序、有選擇性和精確的進行。脂肪酶屬于酯酶的一個亞類，能夠催化甘油酯類化合物的水解、合成、多肽合成、生物表面活性劑的合成，以及酯交換等，這些特征使得脂肪酶在食品、化妝品、農業、造紙等領域得到廣泛的使用。但是脂肪酶的天然特性并不能滿足其催化反應的要求。脂肪酶通常具有親水性外殼和親脂的內核，當催化親脂性底物時，就存在一個界面活化現象。由于脂肪酶一般具有螺旋寡肽單元，可稱之為脂肪酶的“蓋子”，其在閉合構型中禁止底物訪問基本活性中心，當放置在疏水界面時使其打開以使活性部位可接近，酶分子的構象也隨之改變。這是由于通過脂肪酶識別疏水性載體和通過疏水活性中心的外部區域的吸附，這種現象被稱為界面活化。界面活化現象受底物團聚狀態、乳化分散的程度，以及油水界面質量的影響。當酶與疏水性載體結合后，會導致酶構象的變化，蓋子被打開。這有利于底物進入，并與活性中心的氨基酸接觸完成催化反應。與疏水載體的結合有利于增加酶的半衰期、提高催化活性、酶的穩定性等。各種疏水性載體如丁基瓊脂糖和辛基癸基分離珠已被用于分別固定來自Thermomyceslanuginose和Mucor miehei的脂肪酶，其與游離脂肪酶相比顯示出超活化。本發明中用到的TL脂肪酶是由Thermomyces lanuginosus發酵而來，具有特異性催化1，3-二油酸2-棕櫚酸甘油三酯合成的功能。但是許多酶并不是工業應用的理想催化劑。例如，在精細化學品和藥物及其中間體的制造中，酶往往處于非天然條件下。因此，對于大多數工業應用，酶須經過基因工程或化學修飾改造，以提高它們在催化條件下的選擇性、高活力和耐用性。此外，它們必須以固定化酶的形式應用，以便簡化下游工藝，如循環利用和分離，以降低成本。與溶液酶相比，固定化酶節約成本、可以調節酶特性、適應過程的多樣性等優勢。

最近十年，人們越來越認識到基因工程是提高酶性能的一個強有力的工具，但只有酶的固定化是可將酶的固定化和性能全面綜合提高的技術。因此，固定化-改良策略對于以固定化形式使用而設計的酶非常具有吸引力。固定化酶可以分為有載體和無載體固定化酶兩類，雖然開發無載體酶如CLEA或CELC無須使用額外的占主體卻無催化活性的載體，而無載體的固定化酶有固有的缺陷：由于反應器構型受限以及聚集結晶和交聯條件篩選費力等，使他們難以成為生物過程工程師的首選催化劑。載體不僅作為酶分子的手腳架，而且還較大程度的改變了酶的性質，因此，可想而知，放棄載體也可能同時丟棄了調控酶特性的一個強有力的手段，即可以通過使用適當的載體結合化學和固定化方法調控酶的特性。

酶固定化的方法可粗分為5種，即吸附、共價結合、包埋、微囊化和交聯，這些原始方法組合已經形成了數百種方法。相應的，為了多種生物固定化和生物分離，已經設計了具有不同物理特性或者具有不同參數的載體。這些固定化酶技術和數目眾多的載體以及可行的化學連接法組合，使得任何酶都可以找到一條可行的固定化路線。本發明采用的吸附法是最早出現的固定化方法。這種方法條件比較溫和，基本上不會很大程度地改變酶的構象，因此對酶的催化性就不會產生大的影響。