[发明专利]组氨酸标签蛋白功能化的碳纳米管的制备方法及应用

摘要

组氨酸标签蛋白功能化的碳纳米管的制备方法及应用。首先制备羧基化的碳纳米管，进一步反应得到活性内酯化的碳纳米管。将由转基因大肠杆菌表达出的组氨酸标签蛋白与活化的碳纳米管反应制得组氨酸标签蛋白功能化的碳纳米管。利用碳纳米管的可多功能修饰性及其纳米材料的高负载特性，发展了一种适于复杂体系中痕量金属元素高灵敏度和高选择性的检测的简单、快速、经济的方法。该方法在检测复杂体系中的重金属及某些特定过度金属时，可以高灵敏度、高选择性的准确检测目标元素，避免其它元素的干扰。

主权项

1、组氨酸标签蛋白功能化的碳纳米管的制备方法，其特征是该方法包括如下步骤：(a)在敞开反应容器内，加入0.2～2g碳纳米管MWCNT，以及浓硫酸与浓硝酸按体积比为1:1～3:1的混合酸，碳纳米管与混合酸的质量体积比m/V为1:20，常温超声分散60～120min，制得均匀分散的MWCNT黑色悬浊液；(b)取15～25mL(a)步制得的MWCNT黑色悬浊液于烧杯中，加热到65℃至75℃，5～15h：(c)向(b)步中加入蒸馏水稀释，7000rpm离心5min，弃去上清酸液；(d)再向(c)步中加入蒸馏水，通过0.22μm的聚碳酸酯膜过滤，再用蒸馏水反复洗涤过滤物至过滤液的pH＝6～7；真空干燥，得到碳纳米管甲酸MWCNT-COOH；(e)pET-22b八拷贝表达载体、由pMDGLP-D质粒连接pET-22b(+)载体表达产生；再将重组pET-22b八拷贝载体转入大肠杆菌BL21(DE3)菌株产生大肠杆菌BL21(DE3)/G8菌株；将大肠杆菌BL21(DE3)/G8菌株接种于50mL LB液体培养基中，37℃振荡培养过夜，加入诱导剂IPTG至终浓度为0.2～0.6mM，诱导表达；菌液在4℃下，8000～12,000rpm离心5min，细胞悬液用超声波破碎处理，收集可溶性蛋白；再用6聚组氨酸标签亲和层析柱分离纯化，得到组氨酸标签蛋白质；(f)制备组氨酸标签蛋白功能化的碳纳米管，100mL的三口瓶中加入(d)步中的回收产品MWCNT-COOH，将MWCNT-COOH分别用NHS和EDAC活化并反应成内酯基团，悬浊液通过PTFE膜过滤分离，并用乙醇和蒸馏水洗涤；(g)将(f)步中的活性内酯化的碳纳米管与(e)步得到的组氨酸标签蛋白反应，分散于PBS溶液中，混合在2-吗啉乙磺酸MES缓冲溶液中，pH＝6.4；混合溶液避光搅拌2～10h.，即制得组氨酸标签蛋白功能化的碳纳米管。