[发明专利]一种聚乙二醇功能化磁性碳纳米管的制备和应用

摘要

本发明涉及聚乙二醇功能化磁性碳纳米管的制备和应用。方法是，碳纳米管加入硝酸溶液，磁搅拌反应，用水稀释，干燥后置于乙二醇、三价铁盐、柠檬酸钠、醋酸钠和聚乙二醇的混合溶液中超声，反应釜里反应，得四氧化三铁负载的碳纳米管衍生物，与氨基化的聚乙二醇物质、EDC、NHS反应后，得聚乙二醇共价修饰的磁性碳纳米管复合材料。本发明的聚乙二醇功能化的磁性碳纳米管作为分散固相萃取吸附剂表现出较好的分散性和稳定性，高选择性的作用于Z‑藁本内酯，可实现快速制备纯度较高的Z‑藁本内酯和相关中药及制剂的质量控制；本发明制备复合材料的方法操作简单、制备方便、成本低、适用于工业化大规模生产。

主权项

一种聚乙二醇功能化的磁性碳纳米管复合材料，其特征在于，在碳纳米管分子上负载有四氧化三铁和亲水基团，所述碳纳米管与四氧化三铁的质量含量比1‑5:1，可以通过调节三价铁的质量来改变聚乙二醇功能化的磁性碳纳米管复合材料的磁性，碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管；聚乙二醇功能化的磁性碳纳米管复合材料的制备方法，由以下步骤实现：(1)称取400‑500mg原始碳纳米管分散到50‑60mL 65‑68％浓硝酸中，60℃下磁搅拌反应7h，使用孔径0.45um的微孔滤膜经布氏漏斗抽滤，并不断用蒸馏水洗涤直到pH＝7，50℃真空干燥，得到羧基化的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管；(2)取上述羧基化的碳纳米管150‑200mg CNTs与810‑1080mg三价铁盐分散于含有柠檬酸三纳150‑200mg、醋酸钠3.6‑4.8g与聚乙二醇1.0‑1.3g的40‑50mL聚乙二醇中，超声分散，所述超声分散时间为2‑3h；将液体转移到反应釜，加热至200‑300℃下反应10‑24h，水和乙醇洗涤，冷冻干燥，得到四氧化三铁负载的碳纳米管衍生物；所述的三价铁盐为氯化铁、溴化铁、碘酸铁、高氯酸铁、次氯酸铁、硝酸铁、硫酸铁、硫化铁、磷酸铁、磷酸一氢铁、磷酸二氢铁、碳酸铁、醋酸铁、硅酸铁、高锰酸铁、硫氰酸铁中的任何一种；(3)称取80‑100mg磁性碳纳米管加入到9‑12mL pH为6.5浓度为50mM的乙磺酸MES中，再向其中加入15‑20mg 1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨丙基)‑碳化二亚胺盐酸盐和21‑28mg N‑羟基琥珀酰亚胺，将该体系在0℃冰浴中孵育30min，磁分离后，弃去上清液，再将其分散于20‑25mL溶有80‑100mg甲氧基‑聚乙二醇胺的水溶液中，磁搅拌12‑24h；反应结束后，用纯水洗3次，待洗干净分散于8‑12mL纯水中，4℃保存备用，得到聚乙二醇功能化的磁性碳纳米管复合材料衍生物；上述甲氧基‑聚乙二醇胺为甲氧基‑聚乙二醇胺2000、甲氧基‑聚乙二醇胺5000、甲氧基‑聚乙二醇胺10000中的任意一种。