[发明专利]一种大豆分离蛋白功能化修饰单壁碳纳米管的方法

说明书

本发明属于碳纳米管功能化修饰技术领域，具体涉及一种大豆分离蛋白功能化修饰单壁碳纳米管的方法。该方法将大豆分离蛋白和经过混酸处理的单壁碳纳米管按一定的比例添加到水中，经特定的温度和超声处理后制得大豆分离蛋白与纯化的单壁碳纳米管的纳米复合材料，所述复合材料是通过物理反应修饰酸化的单壁碳纳米管，通过超声作用，大豆分离蛋白在水中形成疏水端和亲水端，疏水端通过疏水作用吸附在疏水的单壁碳纳米管的表面，从而提高了单壁碳纳米管的水溶性，作为新型难溶性药物的载体，不会对人体造成伤害。

技术领域

本发明属于碳纳米管功能化修饰技术领域，具体涉及一种大豆分离蛋白功能化修饰单壁碳纳米管的方法。

背景技术

单壁碳纳米管具有良好的跨膜特性和较高的比表面积，使得其能够轻易的进入细胞及负载大量的药物，所以单壁碳纳米管在生物医药领域有着重要的发展潜力和应用前景。但是由于单壁碳纳米管在水溶液中的溶解性较差，易发生团聚并沉淀，如果单壁碳纳米管穿过细胞膜进入细胞，会沉积在细胞中，最终导致组织发生病变。所以，未经处理的单壁碳纳米管对细胞是有毒性的，为了实现单壁碳纳米管在医学载药上的广泛应用，需要用表面活性剂对单壁碳纳米管进行功能化修饰，以改善其在水中的分散性，降低细胞毒性。

目前，通常使用物理或化学的方法对单壁碳纳米管进行功能化修饰，以改善其在水中的分散性，而采用化学修饰的方法易破坏纳米管的共轭π-π系统，经化学修饰后产生的官能团会对细胞组织造成损害。因此，物理改性被认为是提高单壁碳纳米管在水中分散性的理想方法，其能够减少对单壁碳纳米管结构的破坏。

例如，中国专利文献CN102464311A公开了一种亲水性碳纳米管复合结构的制备方法，其采用可溶性蛋白溶液浸润所述碳纳米管结构，使所述可溶性蛋白溶液充分渗透至所述碳纳米管结构内部，从而得到具有亲水性的碳纳米管结构。但是该专利文献中可溶性蛋白会渗入碳纳米管的内部结构，若将其作为药物载体会影响药物负载量，使得碳纳米管在医用载药应用方面受到限制。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的碳纳米管修饰后影响其负载量等缺陷，从而提供一种大豆分离蛋白功能修饰单壁碳纳米管的方法，利用大豆分离蛋白既亲水又亲油的特性，通过物理作用使大豆分离蛋白吸附在疏水的单壁碳纳米管表面进行修饰。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种大豆分离蛋白功能化修饰单壁碳纳米管的方法，包括如下步骤：

酸化处理：将单壁碳纳米管加入到浓硫酸与浓硝酸的混合溶液中，进行冷凝回流处理，冷却至室温，过滤，洗涤；酸处理步骤不但能去除杂质，还能将单壁碳纳米管的尺寸变小，从而增加单壁碳纳米管在水中的分散性。

功能化修饰：将酸化处理后的单壁碳纳米管加入到水中，在0℃以下的温度条件下进行探头超声处理，加入大豆分离蛋白，继续探头超声，最后将混合溶液离心分离，将是上清液进行冻干即可。

进一步地，所述功能化修饰步骤中，加入大豆分离蛋白后的探头超声处理的功率均为100-500W，超声2-5s，间歇1-3s。

进一步地，所述功能化修饰步骤中，两次探头超声的时间均为30-60min。

进一步地，所述单壁碳纳米管与大豆分离蛋白的质量比1:10-1:100。

进一步地，所述冷凝回流的温度为70-85℃，冷凝回流的时间为4-8h。

进一步地，以单壁碳纳米管的质量计，所述功能化修饰步骤中水的用量为20-40mL/mg。

进一步地，所述浓硫酸与浓硝酸的体积比为2-4:1；优选的，二者的比例为3:1。

进一步地，以单壁碳纳米管的质量计，所述浓硫酸与浓硝酸的混合溶液的用量为2-5mL/mg。