[发明专利]一种利用丝素低聚肽水相剥离石墨制备多肽-石墨烯复合材料的方法及其应用有效

专利信息
申请号: 201910933741.8 申请日: 2020-02-10
公开(公告)号: CN110937595B 公开(公告)日: 2023-04-18
发明(设计)人: 张磊;姚亮;张月月;姚扬;鄢宇鑫;冯禹铭;肖圣熙;桂仲争 申请(专利权)人: 江苏科技大学
主分类号: C01B32/19 分类号: C01B32/19;A61K47/42;A61K47/04
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 楼高潮
地址: 212003*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 利用 丝素 低聚肽水相 剥离 石墨 制备 多肽 复合材料 方法 及其 应用
【说明书】:

本发明公开了一种利用丝素低聚肽水相剥离石墨制备多肽‑石墨烯复合材料的方法及其应用,具体步骤为:称取丝素低聚肽粉,用pH8.0的水溶液溶解,配置不同浓度的丝素低聚肽溶液;天平称量0.5mg石墨粉放入小瓶中,用移液枪将2ml丝素低聚肽溶液加入其中装有石墨粉的小瓶中;水浴超声;超声处理后,离心取出上清液;将上清液加入新的离心管第二次离心;留下沉淀物加入pH8.0的水溶液中将沉淀溶解得到丝素低聚肽‑石墨烯纳米复合材料溶液。本发明利用了丝素多肽的双亲性,剥离石墨制备石墨烯,并赋予疏水的石墨烯较好的亲水性,使所得的复合材料稳定分散在水溶液中,且生物相容性佳,适合用于疏水性药物传递。

技术领域

本发明涉及石墨烯复合材料制备技术领域,一种利用丝素低聚肽水相剥离石墨制备多肽-石墨烯复合材料的方法及其应用。

背景技术

基于石墨烯的纳米材料具有独特的电学、机械、光学和电化学特性,具有多种结构和化学性质;这扩大了它们的生物医学应用范围,从生物传感器和成像到组织工程支架,再到用于癌症治疗的药物和基因输送。然而,最常见的合成方法似乎不能直接为生物医学应用生产生物相容性和水分散性石墨烯。

中国是天然蚕丝的故乡,发现并使用蚕丝已有几千年的历史,并且是缫丝技术的发源地。蚕丝是一种天然动物蛋白纤维,光泽亮丽,质地柔软,长久以来蚕丝主要被用来制作服饰,且倍受欢迎。从1993年日本对蚕丝新用途的研究,自此,蚕丝蛋白开始了新功能、新用途的研究。蚕丝蛋白作为从蚕丝中提取的天然产物,其生物活性高,生物相容性好,且提取成本较低,具有良好的应用前景。

石墨烯拥有众多优的理化性质,但其比较低的生物相容性和水分散性限制了它在生物、医学和可穿戴等领域的应用。而蚕丝以及其制品在使用过程中仍然存在容易褶皱、不耐磨、易褪色泛黄、抗菌和抗紫外能力差。

近年来广大科研人员也在对石墨烯的新制备方法进行不断的探索,例如专利CN109036868 A利用氧化石墨烯辅助剥离制备石墨烯,利用氧化石墨烯作为分散剂和复合材料的原料,方法简单易行且无毒,后期处理方便,但所制备的复合材料仍具有石墨烯材料的缺陷如水分散性较低,生物相容性较差,应用较为有限。专利CN108383114 A利用共轭离子液体辅助剥离石墨制备石墨烯,工艺简单、成本低、对于石墨的剥离效果好且制备的石墨烯尺寸大、层数少和缺陷少,但共轭离子液体反应所需温度较高,反应较为剧烈,以及后期对石墨的分离制备时间较长。

为了扩大两种材料的应用范围,一些科研人员也开始研究兼具石墨烯和丝素蛋白理化特征的新型材料。如梁岩冰,李林昊等人的研究,他们利用蚕丝丝素蛋白与石墨烯通过真空抽滤技术构建复合薄膜生物材料。还有部分研究人员用石墨烯或氧化石墨烯通过各种方法喂养家蚕,使家蚕生产的蚕丝改性,拥有石墨烯的一些特性。梁岩冰等人的方法过程复杂,所需试剂繁多,操作也不简便;而喂养法的实验过程有太多的影响因素不好把控。如何才能找到一种简单方便的方法来得到蚕丝蛋白与石墨烯的复合材料是值得考虑的问题。

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