一种l-半胱氨酸—氧化石墨烯纳米材料的制备方法
【专利摘要】一种L-半胱氨酸—氧化石墨烯纳米材料的制备方法，步骤如下：1）将氧化石墨烯加入纯净水中得到氧化石墨烯悬浮液；2）加入1-（3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐得到混合液并进行活化反应，活化反应时间为1h；3）加入L-半胱氨酸，反应12h，然后用0.22um的超滤膜过滤，将所得固体物在-50℃下冷冻干燥即可。所制备的L-半胱氨酸—氧化石墨烯纳米材料用于降低斑马鱼胚胎的染砷毒性。本发明的优点是：该L-半胱氨酸—氧化石墨烯纳米材料的制备方法工艺简单、易于实施，用于降低斑马鱼胚胎染砷毒性实验，可使斑马鱼胚胎的畸形率降低15%。
【专利说明】一种L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可降低砷毒性纳米材料的制备和应用，具体的是一种L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]砷的化合物具有致癌、致畸、致突变等性质。砷中毒是以皮肤为主的全身性疾病，它可以危害人体的皮肤、呼吸、消化、泌尿、心血管、神经、造血系统等。砷污染地下水的开采、含砷农药化肥的使用、金属冶炼等已经导致我国水出现严重的砷污染，严重影响了人体健康。
[0003]水溶性纳米氧化石墨烯是一种表面带有含氧基团的而为纳米材料，可以在氧化和超声的条件下，利用块体石墨制成，成本低廉。经过进一步化学修饰后，可以在生理条件下保持良好的稳定性而不发生团聚。其可负载缓解砷毒性的L-半胱氨酸，使其可更好地进入受体生物，缓解砷毒性。
[0004]本发明所使用的受试生物为斑马鱼胚胎。斑马鱼胚胎体外受精、体外发育、胚体透明，从完整的活体可观察到所有内部器官和结构及其发育过程，也观察到近20种不同表现的反应指标，可以此判断污染物的致毒机理。且斑马鱼在遗传、生理和药理反应方面与人类存在高度的相似性，因此可作为良好的模式动物。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法和应用，该制备方法工艺简单、易于实施，用于斑马鱼胚胎染砷毒性实验，可使斑马鱼胚胎的畸形率降低了 15%。
[0006]本发明的技术方案:
一种L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法，步骤如下:
1)将氧化石墨烯加入纯净水中超声搅拌Ih，得到相对均一的氧化石墨烯悬浮液；
2)在上述氧化石墨烯悬浮液中加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐得到混合液，搅拌条件下对氧化石墨烯表面羧基进行活化反应，活化反应时间为Ih ；
3)将上述活化反应后的混合液中加入L-半胱氨酸，反应12h，然后用0.22um的超滤膜过滤，将所得固体物在_50°C下冷冻干燥，即可制得L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料。
[0007]所述氧化石墨烯悬浮液的浓度为8mg/mL。
[0008]所述混合液中氧化石墨烯、1- (3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐的用量比为IOmL:0.2M:0.5M。
[0009]所述活化反应后的混合液中氧化石墨烯与L-半胱氨酸质量比为1:0.1-10。
[0010]一种所制备的L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的应用，用于降低斑马鱼胚胎的染砷毒性。[0011]本发明的优点是:该L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法工艺简单、易于实施，用于降低斑马鱼胚胎染砷毒性实验，可使斑马鱼胚胎的畸形率降低15%。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是加入砷酸钠染毒后斑马鱼胚胎在第5天出现心包水肿图。
[0013]图2是加入砷酸钠染毒后斑马鱼胚胎在第5天出现脊柱弯曲图。
[0014]图3是加入本发明纳米材料后斑马鱼胚胎在第5天的形态图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
一种L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法，步骤如下:
1)将氧化石墨烯加入纯净水中超声搅拌Ih，得到相对均一的氧化石墨烯悬浮液，氧化石墨烯悬浮液的浓度为8mg/mL ；
2)在上述IOmL氧化石墨烯悬浮液中加入0.2M的1- (3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.5M的N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐得到混合液，搅拌条件下对氧化石墨烯表面羧基进行活化反应，活化反应时间为Ih ；
3)将上述活化反应后的混合液中加入8mg的L-半胱氨酸，使氧化石墨烯与L-半胱氨酸质量比为1:0.1，反应12h，然后用0.22um的超滤膜过滤，将所得固体物在-50°C下冷冻干燥，即可制得L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料。
[0016]将制备的L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料用于降低斑马鱼胚胎的染砷毒性，实验方法如下:
先制备胚胎培养液，所述胚胎培养液为E3培养液，每1000L去离子水中含292.5g氯化钠、12.67g氯化钾、36.63g氯化钙和39.6g硫酸镁，用碳酸氢钠溶液调节pH值为7.2，电导率 600uS。
[0017]用上述胚胎培养液将制得的L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料配成lmg/L的溶液，培养经lmg/L的砷酸钠染毒的胚胎，在120小时观测斑马鱼畸形率，其畸形率比直接用砷酸钠染毒的胚胎降低了 10-15%。
[0018]图1是加入砷酸钠染毒后斑马鱼胚胎在第5天出现心包水肿图；图2是加入砷酸钠染毒后斑马鱼胚胎在第5天出现脊柱弯曲图。
[0019]图3是加入本发明纳米材料后斑马鱼胚胎在第5天的形态图，图中表明:斑马鱼已发育出正常器官和组织，未出现畸形情况。
[0020]实施例2:
一种L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法，步骤如下:
1)将氧化石墨烯加入纯净水中超声搅拌Ih，得到相对均一的氧化石墨烯悬浮液，氧化石墨烯悬浮液的浓度为8mg/mL ；
2)在上述IOmL氧化石墨烯悬浮液中加入0.2M的1- (3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.5M的N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐得到混合液，搅拌条件下对氧化石墨烯表面羧基进行活化反应，活化反应时间为Ih ；
3)将上述活化反应后的混合液中加入SOmg的L-半胱氨酸，使氧化石墨烯与L-半胱氨酸质量比为1: 0.1，反应12h，然后用0.22um的超滤膜过滤，将所得固体物在_50°C下冷冻干燥，即可制得L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料。
[0021]将制备的L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料用于降低斑马鱼胚胎的染砷毒性，实验方法如下:
胚胎培养液的制备方法与实施例1相同。
[0022]用胚胎培养液将制得的L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料配成lmg/L的溶液，培养经lmg/L的砷酸钠染毒的胚胎，在120小时观测斑马鱼畸形率，其畸形率比直接用砷酸钠染毒的胚胎降低了 10-15%。
[0023]实施例3:
一种L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法，步骤如下:
1)将氧化石墨烯加入纯净水中超声搅拌Ih，得到相对均一的氧化石墨烯悬浮液，氧化石墨烯悬浮液的浓度为8mg/mL ；
2)在上述IOmL氧化石墨烯悬浮液中加入0.2M的1- (3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和0.5M的N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐得到混合液，搅拌条件下对氧化石墨烯表面羧基进行活化反应，活化反应时间为Ih ；
3)将上述活化反应后的混合液中加入SOOmg的L-半胱氨酸，使氧化石墨烯与L-半胱氨酸质量比为1: 0.1，反应12h，然后用0.22um的超滤膜过滤，将所得固体物在_50°C下冷冻干燥，即可制得L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料。
[0024]将制备的L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料用于降低斑马鱼胚胎的染砷毒性，实验方法如下:
胚胎培养液的制备方法与实施例1相同。
[0025]用胚胎培养液将制得的L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料配成lmg/L的溶液，培养经lmg/L的砷酸钠染毒的胚胎，在120小时观测斑马鱼畸形率，其畸形率比直接用砷酸钠染毒的胚胎降低了 10-15%。
【权利要求】
1.一种L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法，其特征在于步骤如下: 1)将氧化石墨烯加入纯净水中超声搅拌Ih，得到相对均一的氧化石墨烯悬浮液； 2)在上述氧化石墨烯悬浮液中加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐得到混合液，搅拌条件下对氧化石墨烯表面羧基进行活化反应，活化反应时间为Ih ； 3)将上述活化反应后的混合液中加入L-半胱氨酸，反应12h，然后用0.22um的超滤膜过滤，将所得固体物在_50°C下冷冻干燥，即可制得L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料。
2.根据权利要求1所述L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法，其特征在于:所述氧化石墨烯悬浮液的浓度为8mg/mL。
3.根据权利要求1所述L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法，其特征在于:所述混合液中氧化石墨烯、1- (3- 二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺磺酸钠盐的用量比为IOmL:0.2M:0.5M。
4.根据权利要求1所述L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的制备方法，其特征在于:所述活化反应后的混合液中氧化石墨烯与L-半胱氨酸质量比为1:0.1-10。
5.一种如权利要求1所制备的L-半胱氨酸一氧化石墨烯纳米材料的应用，其特征在于:用于降低斑马鱼胚 胎的染砷毒性。
【文档编号】A61K31/198GK103961343SQ201410170050
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】胡献刚, 刘琦, 周启星, 陈玉明 申请人:南开大学