表面自組裝納米氧化石墨烯探針及其製備方法與應用的製作方法

2023-05-29 20:47:26

專利名稱：表面自組裝納米氧化石墨烯探針及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種性表面自組裝納米氧化石墨烯探針及其製備方法與應用。
背景技術：
自由基，尤其是活性氧(R0Q自由基，在體內多承擔或參與機體免疫防禦，細胞凋亡與信號轉導等多種生物學過程，因而藉助對自由基的分析可以詳盡的了解ROS在生理條件下對細胞正常生理功能的調控作用以及引發諸多疾病過程，如癌症、糖尿病、高血壓等的分子機制。目前，對於自由基的檢測有多種方法，硝酮類自由基捕獲技術結合電子自旋共振 (Spin Trapping-ESR)方法，但卻受其檢測靈敏度的影響，難以真正實現生物體內的應用。 螢光法具有較高的靈敏度，但易於受多種因素的幹擾，從而影響了其檢測的準確度。但通常情況下具有螢光性能的硝酮類自由基探針的水溶性均較差，限制了其生物利用。

發明內容
本發明的目的是提供一種表面自組裝納米氧化石墨烯探針及其製備方法與應用。本發明提供的表面自組裝納米氧化石墨烯探針，是由水溶性氧化石墨烯通過靜電吸附與硝酮類自由基捕獲探針結合而得，其中，-(CH2CH2O)的個數為3-30的整數，-(CH2CH2O)-來自於水溶性氧化石墨烯，更具體的，是來自於製備水溶性氧化石墨烯過稱中，環氧乙烷在與氧化石墨烯表面的羥基反應過程中所形成的；而石墨烯與硝酮類探針作用過程中主要是通過硝酮類探針結構中的苯環結構與石墨烯之間所形成的靜電吸附作用相連接。所述表面自組裝納米氧化石墨烯探針的結構示意圖如式I所示，
權利要求
1.由水溶性氧化石墨烯通過靜電吸附與硝酮類自由基捕獲探針結合的表面自組裝納米氧化石墨烯探針，其中，-(CH2CH2O)-的個數為3-30的整數。所述硝酮類自由基捕獲探針選自N-苄基苯胺氮氧化合物、4-叔丁基苄基氮氧化合物和4-羥基苄基氮氧化合物中的至少一種，優選N-苄基苯胺氮氧化合物；
2.根據權利要求1所述的表面自組裝納米氧化石墨烯探針，其特徵在於所述表面自組裝納米氧化石墨烯探針為水溶性；所述-(CH2CH2O)-的個數為3-12的整數。所述硝酮類自由基捕獲探針為N-苄基苯胺氮氧化合物；所述表面自組裝納米氧化石墨烯探針的邊長為150-200nm，優選160-180nm，厚度為 l_4nm,優選 l-2nm。
3.根據權利要求1或2所述的表面自組裝納米氧化石墨烯探針，其特徵在於所述表面自組裝納米氧化石墨烯探針是按照權利要求4-5任一所述方法製備而得。
4.一種製備權利要求1或2任一所述表面自組裝納米氧化石墨烯探針的方法，包括如下步驟將硝酮類自由基捕獲探針與權利要求6所述水溶性氧化石墨烯進行羥乙基化自組裝反應，反應完畢得到所述表面自組裝納米氧化石墨烯探針。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於所述硝酮類自由基捕獲探針選自N-苄基苯胺氮氧化合物、4-叔丁基苄基氮氧化合物和4-羥基苄基氮氧化合物中的至少一種，優選 N-苄基苯胺氮氧化合物；所述硝酮類自由基捕獲探針與所述權利要求6所述水溶性氧化石墨烯的質量比為 0. 1-0. 4 1，優選 0. 3:1;所述羥乙基化自組裝反應步驟中，溫度為4-36°C，時間為6-72小時，優選M小時。
6.一種水溶性氧化石墨烯，是按照權利要求7或8任一所述方法製備而得。
7.一種製備權利要求6所述水溶性氧化石墨烯的方法，包括如下步驟將氧化石墨烯溶於水中，用調節劑調節反應體系的PH值為10-12後，加入環氧乙烷進行反應，反應完畢後得到所述水溶性氧化石墨烯。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於所述調節劑為NaOH或KOH；所述環氧乙烷與所述氧化石墨烯的質量比為50-100 1，優選50 1 ；所述加入環氧乙烷進行反應步驟中，溫度為0-40°C，時間為4-48小時，優選12小時。
9.權利要求1-3任一所述水溶性表面自組裝納米石墨烯探針在捕獲自由基或製備自由基捕獲劑中的應用。
10.根據權利要求9所述的應用，其特徵在於所述自由基為羥基自由基和/或超氧陰 1 子。
全文摘要
本發明公開了一種表面自組裝納米氧化石墨烯探針及其製備方法與應用。該探針是由水溶性氧化石墨烯通過靜電吸附與硝酮類自由基捕獲探針結合而得，其中，-(CH2CH2O)-的個數為3-30的整數。該探針能夠實現對自由基的低濃度快速反應。本發明通過將硝酮類自由基探針自組裝到納米石墨烯顆粒的表面，通過在石墨烯表面形成局部高濃度的硝酮類自由基探針基團，從而實現了低濃度下硝酮類自由基探針的自由基捕獲目的。
文檔編號C09K11/06GK102516986SQ201110365348
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月17日 優先權日2011年11月17日
發明者劉揚, 杜立波, 田秋, 賈宏瑛, 陳良兵, 高豔利 申請人:中國科學院化學研究所