專利名稱：一種低毒性碳納米管的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種低毒性的碳納米管的制備方法，特別是一種?；撬嵝揎椀奶技{米管的制備方法。

背景技術：
碳納米管(CNTs)是日本學者Iijima于1991年在高分辨透射電鏡(HRTEM)下發(fā)現(xiàn)的，作為一種新型的碳納米材料，由于具有獨特的結構特性和力學、電學特性，使其在場發(fā)射、納米電子器件、原子力顯微鏡探針以及生物的藥物載帶等方面有廣泛應用前景。但是碳納米管幾乎不溶于任何溶劑，且在溶液中易聚集成束，嚴重影響了其在各方面的應用。為此，碳納米管表面改性增加它的溶解性也逐漸成為一個新的研究課題，目前對其改性的研究主要有兩種共價修飾與非共價修飾。共價的修飾就是通過化學鍵的方法將官能團修飾到碳納米管的側壁與端口位置；非共價的修飾主要是將目標分子通過包覆在管壁上或者是通過電子間的π-π共軛的形式形成穩(wěn)定的結構。
碳納米管各方面獨特的性能及其各種修飾方法的研究進展使其在生物方面應用成為可能，例如藥物載帶。而碳納米管進行這種應用的前提，必須修飾一種生物相容性好的分子，使之對機體具有較小的副作用。鑒于此有必要提供一種生物相容性很好，被證明了低毒性的修飾的碳納米管，以便應用于藥物載體。
?；撬崾且环N含硫氨基酸，它是所有其它氨基酸的結構單元，又是膽汁酸的關鍵成分。?；撬岬脑隗w內有很多重要的生理功能如具有抑制神經(jīng)傳質，維持神經(jīng)細胞膜穩(wěn)定性，防止腦細胞過度興奮等，所以牛磺酸修飾的碳納米管就成為了可能。


發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種低毒性碳納米管的制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案 一種低毒性碳納米管的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為 a.將酸化處理后的碳納米管在氯化亞砜中超聲處理30±5分鐘，然后在60±10℃溫度下攪拌反應2±0.5天，反應后得到的溶液用無水四氫呋喃洗滌，將20000rpm/min條件下高速離心分離后得到的黑色固體置于60±10℃真空干燥24小時，得到酰氯化的碳納米管； b.將上述的酰氯化的碳納米管，在無水N，N-二甲基甲酰胺中超聲處理30分鐘，再加入?；撬崤c三乙胺，然后攪拌反應5±1天，溫度控制在130±10℃；反應后得到的溶液用水洗滌，在20000rpm/min條件下高速離心后得到的黑色固體置于70±10℃真空干燥24小時，得到低毒性修飾的碳納米管；其中?；撬崤c碳納米管的質量比為10∶1～5∶1；三乙胺與?；撬岬哪柋葹?∶1。
上述的碳納米管是多壁碳納米管或單壁碳納米管 上述的碳納米管的酸化處理方法具體為將碳納米管加入到混酸(V濃硫酸∶V濃硝酸＝3∶1)中超聲4小時，經(jīng)水洗后用孔徑為0.22μm濾膜真空微孔過濾，直到濾液相PH值為6-7，60℃真空干燥所得固體24小時，得到酸化的碳納米管；所述的混酸是濃硫酸與濃硝酸按體積比為3∶1的比例的混合物。
本發(fā)明的優(yōu)點是反應流程簡單，反應條件溫和，得到的?；撬嵝揎椀奶技{米管的溶解度達到了2.5mg/ml，具有很好的水溶性。



圖1是注射不同劑量(2、20、60、100mg/kg)的牛磺酸修飾的碳納米管在不同的實驗時間(1、7、15、30、60天)后，小鼠血清中的TNF-a含量與對照組的比較，數(shù)據(jù)從統(tǒng)計學的意義上說，沒有很明顯的差異。也就是沒有引起小鼠的炎癥反應。
圖2是注射100mg/kg的牛磺酸修飾的碳納米管在不同的實驗時間(1、7、15、30后，小鼠肝臟組織的石蠟切片的HE染色。A、表示對照組；B、表示7天時間后的HE染色；C、表示15天時間后的HE染色；D、表示30天時間后的HE染色。
圖3是注射不同劑量(2、20、60、100mg/kg)的?；撬嵝揎椀奶技{米管在不同的實驗時間(1、7、15、30、60天)后，小鼠肝組織均漿液中抗氧化性酶(SOD、GSH)含量與對照組比較。其中*表示試驗組與對照組有差異。從中可以看出高劑量(60、100mg/kg)給藥7、15、30天的時間后，?；撬嵝揎椀奶技{米管會對小鼠體內的抗氧化能力有點影響。

具體實施例方式 實施例 (1)用電子天平稱取200mg碳納米管加入到320ml混酸(V濃硫酸∶V濃硝酸＝3∶1)中超聲4小時。超聲處理后水洗，用孔徑為0.22μm濾膜真空微孔過濾，直到濾液相PH值為6-7，60℃真空干燥所得固體24小時，得到酸化的碳納米管。
(2)取100mg酸化的碳納米管，放入50ml的圓底燒瓶中，加入氯化亞砜10ml超聲處理30分鐘，然后置于磁力攪拌器下劇烈攪拌反應2天，溫度控制60℃。反應后得到的溶液用無水四氫呋喃洗滌3-4次，高速離心后得到的黑色固體置于60℃真空干燥箱干燥24小時，得到酰氯化的碳納米管。
(3)取50mg酰氯化的碳納米管，放入50ml的圓底燒瓶中，加入無水N，N-二甲基甲酰胺10ml超聲處理30分鐘，再加入?；撬?00mg與三乙胺0.58ml，然后置于磁力攪拌器下劇烈攪拌反應5天，溫度控制130℃。反應后得到的溶液用水洗滌3-4次，20000rpm/min條件下高速離心30分鐘后得到的黑色固體置于70℃真空干燥箱干燥24小時，得到?；撬嵝揎椀奶技{米管。
本發(fā)明得到的?；撬嵝揎椀奶技{米管小鼠動物實驗，經(jīng)急性動物實驗，小鼠靜脈給藥100mg/kg未見有動物死亡。并且即使高劑量(100mg/kg)，給藥60天的長時間情況下，小鼠血清中腫瘤壞死因子(TNF-a)含量與對照組相比沒有明顯的變化，參見圖1，說明高劑量的情況下也沒有引起小鼠炎癥反應；小鼠肝組織石蠟切片的HE染色沒有出現(xiàn)明顯的病理癥狀，參見圖2，也說明即使高劑量的情況下，也沒有對肝臟產(chǎn)生很大的影響；小鼠肝組織均漿液中抗氧化性酶(SOD、GSH)含量與對照組稍微比較有點變化，但是結合前面的TNF-a與HE染色，說明在高劑量(60、100mg/kg)給藥7、15、30天的時間后，?；撬嵝揎椀奶技{米管會對小鼠體內的抗氧化能力有點影響，但是很小，以至于在TNF-a與HE染色沒有明顯的體現(xiàn)。結合所有的動物實驗結果，所以可以確定?；撬嵝揎椀奶技{米管具有很低的毒性，參見圖3。
權利要求
1.一種低毒性碳納米管的制備方法，其特征在于該方法的具體步驟為
a.將酸化處理后的碳納米管分散在氯化亞砜中超聲處理30±5分鐘，然后在60±10℃溫度下攪拌反應2±0.5天，反應后得到的溶液用無水四氫呋喃洗滌，將20000rpm/min條件下高速離心分離后得到的黑色固體置于60±10℃真空干燥24小時，得到酰氯化的碳納米管；
b.將上述的酰氯化的碳納米管，分散在無水N，N-二甲基甲酰胺中超聲處理30分鐘，再加入牛磺酸與三乙胺，然后攪拌反應5±1天，溫度控制在130±10℃；反應后得到的溶液用水洗滌，在20000rpm/min條件下高速離心后得到的黑色固體置于70±10℃真空干燥24小時，得到低毒性修飾的碳納米管；其中?；撬崤c碳納米管的質量比為10∶1～5∶1；三乙胺與牛磺酸的摩爾比為1∶1。
2.根據(jù)權利要求1所述的低毒性的碳納米管，其特征在于所述的碳納米管是多壁碳納米管或單壁碳納米管。
3.根據(jù)權利要求4所述的低毒性的碳納米管的制備方法，其特征在于所述的碳納米管的酸化處理方法具體為將碳納米管加入到由濃硫酸和濃硝酸按3∶1的體積比組成的混酸中超聲4小時，經(jīng)水洗后用孔徑為0.22μm濾膜真空微孔過濾，直到濾液相PH值為67，60℃真空干燥所得固體24小時，得到酸化的碳納米管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低毒性的碳納米管及其制備方法，該碳納米管是通過共價的修飾方式形成的牛黃酸修飾碳納米管。本方法的具體步驟為首先將酸化處理的碳納米管在二氯亞砜中在60℃溫度下反應，使之轉化為酰氯化碳納米管，然后將其超聲分散于N，N-二甲基甲酰胺溶液，再加入牛磺酸與三乙胺130℃溫度下通過液相反應，得到牛磺酸修飾的碳納米管。將牛磺酸修飾的碳納米管用于小鼠的動物實驗表明修飾的碳納米管并沒有對小鼠產(chǎn)生急性毒性，在高劑量，長時間的情況下，也只是對小鼠產(chǎn)生低毒性。本發(fā)明方法制備的磺酸修飾的碳納米管具有很好的溶解性、分散性、低毒性與好的生物相容性等特點，可以很好的應用于藥物載體方面。
文檔編號A61K47/48GK101301473SQ20081004004
公開日2008年11月12日 申請日期2008年7月1日 優(yōu)先權日2008年7月1日
發(fā)明者鄧小勇, 孫昱飛, 熊冬梅, 飛 吳, 欒啟夏, 王海芳, 正 焦, 劉元方 申請人:上海大學