羧基化氧化石墨烯-谷氨酸复合物的抗凝血性能.pdfVIP

V01．34 高等学校化学学报 No．2 2013年2月 CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES 479—484 羧基化氧化石墨烯-谷氨酸复合物的抗凝血性能 顾 皓1，-，周宁琳1’2’3，樊云婷1”，王晓丹1，一，李文秀1”，沈健1’23 (1．南京师范大学化学与材料科学学院，江苏省生物医药功能材料工程研究中心，南京210023； 2．江苏省生物功能材料重点实验室，南京210023； 3．南京大学，江苏省表面与界面工程技术研究中心，南京210093) 摘要将手性的￡一谷氨酸(Glu)接枝到羧基化氧化石墨烯片层上，制备了一种羧基化氧化的氧化石墨烯一谷 氨酸复合物(GeneO-Glu)，提高了羧基化的氧化石墨烯的生物相容性．利用红外光谱、静态水接触角、x射 线衍射及热重分析等手段对所合成的GeneO—Glu复合物进行了表征，并对其复合机理进行了探讨．结果表 明，Glu可在一定条件下通过化学反应键合在羧基化的氧化石墨烯片层上．血浆复钙时间随着复合物浓度的 增加而增加；不同pH值条件下合成的复合物在不同浓度下的溶血率均小于5％，GeneO．Glu复合物在低浓 度时即表现出优良的抗凝血性能． 关键词 羧基化氧化石墨烯；L一谷氨酸；溶血实验；复钙时问 中图分类号0635；0613．72文献标志码A 石墨烯(Graphene)具有特殊的导电、热学、光学和机械性能…，是一种碳原子紧密堆积成单层二 维蜂窝状晶格结构的碳质新材料旧。j．氧化石墨烯(GeneO)是石墨烯的重要衍生物，其结构与石墨烯 基本相同，仅在一层碳原子构成的二维空间无限延伸的基面上连有羟基、羧基和羰基等官能团∞7]，这 些功能基团提供了大量活性位点，可以通过表面改性提高石墨烯及功能化氧化石墨烯的性能…．其中 羧基化氧化石墨烯(GeneO—COOH)具有较高的比表面能、良好的亲水性和机械性能，而且在水和有机 溶剂中的分散性较好邛。，是一种优良的纳米材料，可以用于制备纳米复合膜H]．通过氧化石墨烯表面 活泼羧基的酰胺化或酯化反应，可使各种有机小分子、高分子、生物大分子及含有活泼基团的功能材 料共价键合到氧化石墨烯上一。．为了进一步提高其生物相容性，可以对羧基化氧化石墨烯进行改性使 其功能化．功能化的氧化石墨烯具有更好的亲水性、溶液稳定性、良好的生物学性能n训及较强的机械 性能，适用于制备高性能聚合物纳米复合材料¨1|． 氨基酸与生物体具有良好的兼容性，是最理想的合成生物材料的原料．￡．氨基酸中具有自由电子 的y一羧基，在中性和碱性条件下带负电荷，可有效地提高改性材料的水溶性[121，且￡一氨基酸表面具有 大量化学性质活泼的羧基基团，使其具有较高的载药能力、较强的附载生物功能化官能团能力及生物 可降解性¨引，而且具有手性结构的生物小分子(如三一氨基酸、D一糖、￡．磷脂等)可促进生物系统进行手 性识别和感知¨4。．￡一谷氨酸来源丰富且价格低廉，利用￡一谷氨酸的手性可降低血液中的蛋白在材料表 面的吸附，适用于作为制备具有抗凝血功能的生物医用功能化纳米填料． 为了进一步提高羧基化氧化石墨烯的生物学性能，本文将手性的厶．谷氨酸(Glu)在不同pH值条 件下与片层上具有众多活性基团的GeneO—COOH进行反应，合成了羧基化氧化石墨烯也．谷氨酸 (GeneO—Glu)纳米复合物，通过红外光谱分析、静态水接触角分析等方法研究了在不同pH值下的功能 化氧化石墨烯纳米复合物的性能，并探讨了GeneO—Glu纳米复合物的特性及合成机理，通过复钙及溶 血实验对其血液相容性进行了研究评价． 收稿日期：2012-05-29． 基金项目：江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(批准号：NY-031)、江苏高校优势学科建设工程资助项目(批准号：PAPD)和 l 江苏省产学研前瞻性联合研究项且(批准号：BY201109)资助． 万方数据 高等学校化学学报 1 实验部分 1．1试剂与仪器 石墨(粒度≤30斗m)