[發(fā)明專利]一種具有高效生物膜穿透能力的氧化石墨烯探針的制備方法及其用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910071429.2
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109650387B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 張忠平;韓光梅;王振洋;趙君;劉正杰;劉變化;楊林林
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: C01B32/198
• 分類號: C01B32/198;C12Q1/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

1.一種具有高效生物膜穿透能力的氧化石墨烯探針的制備方法，其特征在于：

是以導電炭黑顆粒為起始原料，首先經(jīng)過硝酸氧化得到表面含羧基的氧化石墨烯，然后與氯化亞砜回流反應得到酰氯化中間體，再與過量二胺反應，得到表面含有氨基的氧化石墨烯，最后，通過酰胺化反應將帶正電的陽離子化合物修飾到氧化石墨烯表面，得到表面帶正電的氧化石墨烯，即所述具有高效生物膜穿透能力的氧化石墨烯探針；包括如下步驟：

步驟1：將商業(yè)化的導電炭黑顆粒0.2g置于50mL、6M的硝酸中回流反應24小時，反應結束后冷卻至室溫，離心，收集上清液；所得上清液在180-200℃下蒸發(fā)除去溶劑，得到紅棕色固體，于真空干燥箱中干燥，得到表面含羧基的氧化石墨烯；

步驟2：向步驟1獲得的表面含羧基的氧化石墨烯中加入過量氯化亞砜，然后滴加幾滴無水DMF，攪拌溶解，回流反應，反應結束后蒸餾除去過量氯化亞砜，得到酰氯化中間體；

步驟3：向步驟2所得酰氯化中間體中加入二胺，并加入無水四氫呋喃作溶劑，60-80℃反應48-72小時，硅膠柱純化后得到表面含有氨基的氧化石墨烯；

步驟4：向帶正電的陽離子化合物中加過量氯化亞砜，然后滴加幾滴DMF，攪拌溶解，回流至反應完全，蒸餾除去過量的氯化亞砜，然后將獲得的酰氯化的帶正電的陽離子化合物加入到步驟3獲得的表面含有氨基的氧化石墨烯中，并加入無水四氫呋喃作溶劑，60-80℃反應48-72小時，所得產(chǎn)物用乙醇溶解，旋蒸，再以超純水溶解，即得所述高效生物膜穿透能力氧化石墨烯探針；

步驟4中，所述帶正電的陽離子化合物是含有羧基的可以通過酰胺化反應偶聯(lián)的離子型化合物，即羧丁基三苯基溴化膦、羧基季銨鹽；帶正電的陽離子化合物的用量與步驟3中二胺的質量比為1：1；

所述高效生物膜穿透能力氧化石墨烯探針是在活細胞的細胞核定位過程中作為檢測試劑使用，能夠實現(xiàn)活細胞內DNA和RNA的同步成像，并且能夠實現(xiàn)活細胞內DNA和RNA兩種不同核酸的同步區(qū)分成像檢測。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于：

步驟3中，所述二胺包括乙二胺、對苯二胺、己二胺能修飾到羧基氧化石墨烯上的二胺化合物；二胺的添加量是酰氯化中間體的1.5-2倍當量。

3.一種權利要求1或2所述方法制備的具有高效生物膜穿透能力的氧化石墨烯探針的用途，其特征在于：是在活細胞有絲分裂過程中作為檢測試劑使用，對活細胞內DNA和RNA的結構動態(tài)變化進行成像分析。

4.一種權利要求1或2所述方法制備的具有高效生物膜穿透能力的氧化石墨烯探針的用途，其特征在于：是在生物活體內生殖腺細胞DNA和RNA的定位過程中作為檢測試劑使用。

5.根據(jù)權利要求4所述的用途，其特征在于：

所述生物活體為活的秀麗隱桿線蟲成蟲。