[发明专利]一种纳米磺化石墨烯的制备方法及纳米磺化石墨烯用作基因导入材料的应用

说明书

技术领域

本发明涉及基因导入材料技术领域，具体涉及一种纳米磺化石墨烯的制备方法及纳米磺化石墨烯用作基因导入材料的应用。

背景技术

基因导入方法可以分为两类：第一类是病毒型基因导入方法，是以逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒为载体；第二类是非病毒型基因导入方法，如显微注射、基因枪、磷酸钙共沉淀、阳离子脂质体法、以及利用新兴的纳米基因导入材料进行基因转染。

病毒型基因导入方法存在许多严重的不足，例如病毒转染时有可能激活原癌基因。因此，非病毒型基因导入方法是目前的研究热点，但是，上述所述的非病毒型基因导入方法均存在不足：显微注射一次只能处理一个细胞，其转染效率非常低；基因枪的穿透力十分有限；磷酸钙共沉淀法的转染效率受温度、浓度、操作环境等众多因素影响，转染结果很不稳定；阳离子脂质体法虽然表现出良好的转染效率，但是阳离子脂质体因毒性高，使得阳离子脂质体法的应用受到了限制；现有技术中的纳米基因导入材料存在生产成本高、制备用原料不易得、难以普及推广应用的缺点。

发明内容

本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种纳米磺化石墨烯的制备方法，该纳米磺化石墨烯的制备方法所制得的纳米磺化石墨烯能够用作基因导入材料，且该制备方法具有生产成本低、制备用原料易得的特点。

本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供纳米磺化石墨烯用作基因导入材料的应用，该纳米磺化石墨烯应用于基因导入材料时，具有转染效果高、细胞相容性好的特点。

为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：

一种纳米磺化石墨烯的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一、Hummers法制备氧化石墨烯：用石墨粉末、高锰酸钾、硝酸钠和浓硫酸通过Hummers法制备氧化石墨烯；

步骤二、还原氧化石墨烯的制备：

（1）将氧化石墨烯分散于去离子水中，然后进行超声处理一定时间后，得到氧化石墨烯的分散体系；

（2）往氧化石墨烯的分散体系加入碳酸钠溶液，以使得氧化石墨烯的分散体系的pH值为9~10；

（3）往上述pH值为9~10的氧化石墨烯的分散体系加入硼氢化钠溶液，然后在一定温度下搅拌一定时间，得到还原氧化石墨烯，然后将还原氧化石墨烯用双蒸水洗涤至pH值为7，得到中性的还原氧化石墨烯；

步骤三、对氨基苯磺酸重氮盐的制备：将对氨基苯磺酸和硝酸钠溶解于盐酸溶液中，在冰浴冷却的条件下，制得对氨基苯磺酸重氮盐；

步骤四、纳米磺化石墨烯的制备：

（1）将还原氧化石墨烯分散于去离子水中，得到还原氧化石墨烯悬浮液；

（2）将对氨基苯磺酸重氮盐加入到还原氧化石墨烯悬浮液，并在冰浴条件下搅拌一定时间，使还原氧化石墨烯与对氨基苯磺酸重氮盐发生耦合反应生成耦合物，然后进行离心处理，再用双蒸水将反应生成的耦合物洗涤至pH值为7，得到呈中性的耦合物；

（3）将上述所得的耦合物分散于水合肼和去离子水的混合溶液中进行还原反应，得到反应混合物，然后在一定温度下回流一定时间，得到磺化石墨烯；

（4）将上述制得的磺化石墨烯用双蒸水进行彻底洗涤，然后将磺化石墨烯在一定温度下进行真空干燥，得到纳米磺化石墨烯。     

上述技术方案中，所述步骤二的第（1）步，所述氧化石墨烯的分散体系中，所述去离子水与所述氧化石墨烯的质量比为980~1020：1。

上述技术方案中，所述步骤二的第（3）步，所述氧化石墨烯的分散体系与所述硼氢化钠溶液的体积比为70~80:10~20；所述硼氢化钠溶液的质量体积百分比浓度（W/V）为3%~5%。

上述技术方案中，所述步骤二的第（3）步，搅拌温度设置为75℃~85℃，搅拌时间设置为0.8小时~1.2小时。

上述技术方案中，所述步骤三中，对氨基苯磺酸、硝酸钠和盐酸溶液的质量比为40~50：8~12：10~15；所述盐酸溶液的摩尔浓度为1mol/L~2mol/L。

上述技术方案中，所述步骤四的第（2）步，在冰浴条件下搅拌1.5小时~2.5小时。

上述技术方案中，所述步骤四的第（3）步，水合肼和去离子水的体积比为1.5~3：95~110；回流温度为95℃~105℃，回流时间为23小时~25小时。

上述技术方案中，所述步骤四的第（4）步，真空干燥的温度设置为55℃~65℃。

为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：

上述所述的一种纳米磺化石墨烯的制备方法所制得的纳米磺化石墨烯用作基因导入材料的应用。