[发明专利]接枝磷酰胆碱的水溶性碳纳米管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种接枝有生物相容性磷酰胆碱基团的水溶性碳纳米管及其制备方法。

背景技术

1991年Iijima首先发现碳纳米管是一种完全由碳原子组成的纳米级管形材料。进一步的研究表明，碳纳米管是由类石墨的六边形网络组成的管状物，管子一般由单层或多层的管组成，称作单壁碳管和多壁碳管，其管径范围分别为0.4-3nm和1.4-100nm，长度可达数微米甚至毫米，多壁碳管的层间距为0.34nm。碳管的力学性能优异，具有密度低、模量大、强度高的特点，同时还具有极好的耐热性、稳定性等性质。在过去的十几年时间里，各个学科领域都表现出对碳纳米管的强烈关注，也将碳纳米管的可能应用拓展到了各行各业，如催化剂、材料增强、储氢、以及生物医用领域等，对碳纳米管的研究极大地推进了整个纳米科技的发展。然而，碳纳米管不溶解、不熔融以及极易团聚的特性也使其研究和应用受到了很大的限制，尤其是在生物医用领域，由于其不可水溶的特性，使它很难在生物体这样一个以水为基本存在介质的环境中得到应用，甚至使得对它的基本毒性评价都难以进行。为了改变这一状况，对碳纳米管进行化学改性，在保持其原有性能的基础上赋予其可溶性成了一个广受重视的研究方向。

在现有的研究文献中，使碳纳米管可溶的基本方法是在碳纳米管上以共价键连接可溶性基团或以物理吸附的方式在碳纳米管上包裹可溶物质。前者包括在碳纳米管上连接带有羧基(Arrais A et al.，Fuller.Nanotub.CarbonNanostruct.，2004；12(4)：789；Yu HH，et al.，Sens.Actuator B-Chem.，2006；119(2)：512；郭丽华等，化学学报2005；63(20)：1936；Miller AJ，et al.Appl.Phys.Lett.，2006；89(12))、羟基(Imasaka K，et al.，Nanotechnology，2006；17(14)：3421)、氨基(Lacerda L，et al.，Adv.Funct.Mater.，2006；16(14)：1839；Isobe H，et al.，Angew.Chem.-Int.Edit.，2006；45(40)：6676)、磺酸基(Zhao B，et al.，J J.Am.Chem.Soc.，2005；127(22)：8197)等基团的物质或聚乙二醇(Chattopadhyay J，et al.，Chem.Mat.，2006；18(25)：5864；Sun YP，et al.，Chem.Mat.，2001；13(9)：2864；DellaNegra F，et al.，Fuller.Nanotub.Carbon Nanostruct.，2003；11(1)：25)、聚丙烯胺(Kim JB，et al.，Macromol.Rapid Commun.，2007；28(3)：276)、聚乙烯醇(Paiva MC，et al.，Carbon 2004；42(14)：2849)甚至蛋白(Fu KF，et al.，J.Nanosci.Nanotechnol.，2002；2(5)：457；Huang WJ et al.，Nano Lett.，2002；2(4)：311)、酶(Asuri P，et al.，Biotechnol.Bioeng.，2006；95(5)：804)等，后者则包括在碳纳米管上包裹如染料(余海湖等，化学物理学报，2005；18(6)：1039；Hu CG，et al.，Electrochem.Commun.，2007；9(1)：128)、聚丙烯酸(Liu AH，et al.，Biosens.Bioelectron.，2006；22(5)：694；Nanotechnology，2006；17(12)：2845)、聚乙二醇(Nakayama-Ratchford N，et al.，J.Am.Chem.Soc.，2007；129(9)：2448)等。