[发明专利]一种手性氧化石墨烯-聚苯胺复合材料的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种手性氧化石墨烯‑聚苯胺复合材料的制备方法以及基于该复合材料制备的手性传感器检测手性药物对映体的应用，属于纳米复合材料、高分子基复合材料、石墨烯基复合材料和手性传感检测技术领域。其主要步骤如下：将苯胺单体、L‑(‑)樟脑磺酸以及氧化石墨烯的水溶液共混超声后，加入过硫酸铵水溶液，0‑5℃过夜聚合制得手性氧化石墨烯‑聚苯胺复合材料；采用该复合材料修饰电化学手性工作电极制得手性手性石墨烯‑聚苯胺复合材料传感器，用于R(+)‑α‑甲基苄胺和S(‑)‑α‑甲基苄胺对映体含量的检测。该手性传感器，方法简单、易操作，手性检测效果显著。

技术领域

本发明一种手性氧化石墨烯-聚苯胺复合材料的制备方法和应用，属于纳米复合材料、高分子基复合材料、石墨烯基复合材料、手性传感检测技术领域。

背景技术

手性聚苯胺是一种导电聚合物，具有单一的螺旋构型，它不仅具有聚苯胺的一系列优点，还会因为自身的定向螺旋结构具有一些其他的优良性能。在不对称合成、手性拆分、手性识别以及微波吸收等电化学方面具有良好的前景和应用。

石墨烯电阻率只约10-6Ω·cm，比铜、银更低，是当前已发现电阻率最小的物质；常温下它的电子迁移率超过15000cm²/V·s，远高于纳米碳管和硅晶体。正由于其低的电阻率、极快的电子迁移速度，可开发出尺寸更薄、导电速度更快的新一代电子器件；此外，石墨烯仅仅吸收2.3％的光，属透明材料；石墨烯导热系数极高，可以达到5300W/m·K，远高于金刚石和碳纳米管。

随着手性产品如手性医药的生产以及应用比例日益增加，人们越来越多的意识到在单一手性药物重要的药效以及使用外消旋体药物将导致的严重后果。近几年来，为解决外消旋体药物所带来的一些问题，许多发达国家不断颁布有关手性药物开发的导向性指南或政策。在美国，手性药物的食品与医药管理局(FICA)要求申请者必须说明新药物中含有的手性成分、以及对映体各自的药理作用、临床效果和毒性，并尝试分离其中的立体异构体。加拿大、欧共体等也制定了相关的政策。因此，手性药物的识别，对研究手性药物的合理准确地使用以及控制手性药物质量等问题，意义重大。

目前，手性色谱已经被广泛用于分离分析手性化合物，但该方法存在一定的缺点，例如仪器成本高，分析时间长，特别难以实现原位和在线检测等。电化学传感器因其制备简单、成本低、识别效率高等优点，用来识别手性物质具有很广泛地研究价值。

基于手性聚苯胺、石墨烯独特的结构和性质，开发一种手性聚苯胺-石墨烯复合材料的制备方法，并用于高灵敏度电化学传感识别药物对映异构体，具有重要的意义。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种手性聚苯胺-石墨烯复合材料的制备方法，该方法所用原料成本低，制备工艺简单，反应能耗低，具有工业应用前景。

本发明的技术任务之二是提供一种手性聚苯胺-石墨烯复合材料的用途，即将该手性聚苯胺-石墨烯复合材料用于高效检测R(+)-α-甲基苄胺和S(-)-α-甲基苄胺对映体的含量，该检测仪器成本低、分析效率高、操作方便，操作技术要求低。

本发明的技术方案如下：

1.一种手性氧化石墨烯-聚苯胺复合材料的制备方法，步骤如下：

(1)向0.17-0.19g苯胺中加入0.10-0.13g的L-(-)樟脑磺酸，振荡混匀后，加入氧化石墨烯的水溶液7.5-12.5mL，共混超声3-5min，得到氧化石墨烯-苯胺-樟脑磺酸的悬浊液，冰浴冷却至0-5℃；

(2)另将0.40-0.50g过硫酸铵溶解在3-7mL蒸馏水中，得到澄清的过硫酸铵水溶液，冰浴冷却至0～5℃；