基于壳聚糖改性的磁性氧化石墨烯的半自动化管尖固相微萃取技术在环境水中痕量铅快速测定中的应用

以戊二醛为交联剂,采用壳聚糖(CS)和四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))修饰氧化石墨烯(GO),制备了Fe_(3)O_(4)-GO/CS复合物(吸附剂)。将20 mg Fe_(3)O_(4)-GO/CS填装于200μL微型枪头中,两端填上少量玻璃棉,枪头旁边放置磁铁。将12 mL塑料注射器和枪头连接,用塑料注射器吸取1 mL水冲洗Fe_(3)O_(4)-GO/CS表面可能吸附的杂质。环境水样经0.22μm滤膜过滤后,将滤液酸度调至pH6.0,用塑料注射器吸取10 mL,固定在注射泵上,将水样以0.8 mL·min^(-1)流量通过枪头;再吸取1 mL 0.010 mol·L^(-1)盐酸溶液(洗脱剂),以0.5 mL·min^(-1)流量洗脱吸附在Fe_(3)O_(4)-GO/CS上的铅。收集洗脱液,用电感耦合等离子体质谱法测定。结果显示:Fe_(3)O_(4)-GO/CS对铅的平衡吸附容量为126 mg·g^(-1),可重复使用50次,吸附过程符合朗缪尔(Langmuir)等温吸附模型;铅的质量浓度在0.01~10.00μg·L^(-1)内和响应值呈线性关系,检出限为0.005μg·L^(-1)。对实际水样进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为84.7%~105%,测定值的相对标准偏差(n=5)为0.90%~3.9%。

金纳米球-氧化石墨烯纳米药物载体的制备及抗癌性能

采用化学还原法制备了氧化石墨烯-金纳米球(GO-AuNP),利用透射电子显微镜(TEM)、紫外-分光光度计(UV-Vis)和激光粒度仪等对GO-AuNP进行了表征,并利用红外热成像仪对其光热性能进行了研究。将GO-AuNP负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)制备成纳米药物复合物(GO-AuNP@DOX),并通过荧光分光光度计对DOX的负载和释放进行了检测;结果显示,GO-AuNP@DOX中DOX的释放在弱酸性环境下更优,并且在808 nm激光照射条件下pH=5.3时释放量可以达到30.51%。采用共聚焦显微镜分析了癌细胞对GO-AuNP@DOX的摄取能力;采用CCK-8细胞毒性实验分析了GO-AuNP@DOX的体外杀伤肿瘤细胞能力,细胞毒性实验证明GO-AuNP载体具备良好的生物相容性,体内抗肿瘤实验结果表明,荷瘤小鼠在化疗光热协同作用可以很好地抑制肿瘤生长。结果表明,GO-AuNP纳米药物载体具有光热转换能力优异、生物相容性优良的优点,其pH/近红外光谱(NIR)双重药物控释性能使药物载体在化疗-光热协同治疗肿瘤方面具有潜在的应用价值。

氧化石墨烯/壳聚糖水凝胶中羟基磷灰石的制备

羟基磷灰石(HA)具有良好的生物兼容性和骨传导性,但其机械强度低,制约了它的广泛使用.而氧化石墨烯(GO)和壳聚糖(CS)的复合材料独特的多孔状结构使其具有优秀的力学性能,因此将HA、GO和CS三者结合在一起所得到的复合物更能符合人们的需求.文章探究了交联剂作用下CS/GO复合水凝胶的制备,并以其为载体和模板在配位和静电吸引的协同效应下诱导调控HA的结晶.利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X线粉末衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的结构和形貌进行了表征和测试.结果表明,在水热反应体系中磷酸肌酸二钠缓慢水解释放磷酸根更有利于类球形复合物HA/CS/GO的形成.该方法为制备具有生物相容性的HA/凝胶复合物提供了一条途径,并为其在潜在应用提供了基础研究和探讨.

氧化石墨烯-壳聚糖用于中药派特灵膜剂载体的制备与表征

研究制备氧化石墨烯(GO)、壳聚糖(CS)和GO-CS复合材料,探讨其作为派特灵中药新型膜剂载体的可行性。采用傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱表征样品的化学结构,通过紫外可见分光光度计测定派特灵的吸光度标准曲线。结果表明,采用溶液共混结合溶剂蒸发法制备的GO-CS复合膜剂的药物释放为pH敏感机制,具有缓释效应,载药率和包封率可分别高达(75.60±1.92)%和(71.12±1.56)%。本研究为研发派特灵中药新剂型提供参考,也可为开发其它中药膜剂提供参考。

壳聚糖/聚苯胺⁃氧化石墨烯尼古丁分子印迹复合材料的制备与吸附性能研究

采用壳聚糖(CS)和聚苯胺(PANI)与氧化石墨烯(GO)交联构建了抗溶胀性的CS/PANI⁃GO尼古丁分子印迹复合材料。结果表明,其在水中浸泡10 h的溶胀率为2.7%。该复合材料作为吸附剂对尼古丁的吸附容量达到了198 mg/g。研究了吸附剂的选择吸附能力,对降烟碱和可替宁的吸附选择性系数分别达到了2.9和2.4,表明其具有良好的尼古丁特异性吸附性能。

壳聚糖/氧化石墨烯气凝胶吸附废水中染料的研究进展

壳聚糖/氧化石墨烯(CS/GO)气凝胶具有吸附能力强、比表面积大、官能团丰富、机械稳定性好的特点,近年来在染料废水处理领域得到了广泛的研究和应用。介绍了CS/GO气凝胶的制备方法,包括水热法、交联法、模板法、接枝法,探究了CS/GO气凝胶吸附染料的机理,阐述了CS/GO气凝胶的循环利用性能,指出了该材料在吸附性能优化方面所面临的挑战,并对其在染料吸附领域未来的发展前景作出展望。

作为药物载体的壳聚糖/氧化石墨烯中空微胶囊的制备

采用层层自组装法,以氧化硅微球为模板制备了壳聚糖(CS)/氧化石墨烯(GO)微球,去核后成功地制备了CS/GO中空微胶囊。研究了组装次数、壳聚糖浓度和交联剂京尼平对微球及中空微胶囊形貌的影响,并以布洛芬为药物模型研究了CS/GO中空微胶囊的载药性能及药物缓释性能。实验结果表明,CS/GO中空微胶囊具有完整的中空结构,粒径在760nm左右。增加包裹层数和提高包裹溶液中的壳聚糖浓度都可以增加囊壁的厚度。经交联处理后,CS/GO微胶囊的囊壁更加致密和完整,其对布洛芬的载药率从19%提高至72%,释药时间从10h延长至60h。

硫化铜/氧化石墨烯/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合材料的抗菌及促成骨作用

目的探讨硫化铜(CuS)/氧化石墨烯(GO)/壳聚糖(CS)/纳米羟基磷灰石(nHA)复合材料(CGCHs)的抗菌和促成骨作用及其作用机制。方法采用水热法合成CuS/GO纳米颗粒,通过原位沉淀法合成CS/nHA支架和CGCHs支架,检测材料表征、光热转换性能和生物安全性,评估CGCHs组和近红外光(NIR)照射下CGCHs(CGCHs+NIR)组的细菌抑制效果及其对细菌生物膜相关基因表达的影响,观察CGCHs和CS/nHA不同材料组的促成骨分化和成骨、破骨相关基因表达。结果CGCHs是具有高度孔隙率的三维支架,在CuS/GO浓度为200μg/mL时CGCHs同时兼具良好的红外升温效果和生物安全性。琼脂糖平板涂菌和细菌死活染色结果均表明CGCHs+NIR组抗菌性能最佳,生物膜相关基因qPCR检测证实其具有抑制细菌生物膜相关基因表达的作用。茜素红染色结果表明CGCHs具有良好的体外促成骨性能,体外共培养3、7、14、21和28 d qPCR结果表明CGCHs对成骨早期和晚期相关基因表达均具有促进作用。与破骨细胞共培养结果可观察到CGCHs具有抑制破骨细胞形成的作用,细胞凋亡检测结果进一步验证这一结论,破骨分化相关基因qPCR检测结果表明,CGCHs主要通过抑制抗酒石酸酸性磷酸酶、组织蛋白酶K、CTR、P65和P38在共培养7、14 d的表达来抑制破骨细胞的分化。结论作为纳米复合材料,CGCHs生物安全性好,具有良好的红外光热协同抗菌作用,在促成骨分化的同时抑制破骨细胞分化,有望为感染性骨缺损治疗提供新的思路。

氧化石墨烯修饰壳聚糖药物载体的构建

采用化学交联法制备了氧化石墨烯/壳聚糖(GO/CS)药物载体,并进行红外光谱、扫描电镜、孔隙率、吸水率、力学性能测试,研究了引入GO以后对CS理化性能及载药性能的影响。结果表明,GO和CS发生了有机结合,制备的GO/CS药物载体具有均匀的孔洞结构。相比于CS,GO/CS的孔径和孔隙率有所提升,引入GO之后该材料具有较好的保湿性能,尤其力学性能得到显著提升。此外,采用阿仑膦酸钠对材料的载药性及生物相容性进行了研究,结果表明,引入GO后材料的载药性能得到提高,对比单纯的CS,GO/CS的载药率提升了6.3%;MC3T3细胞实验结果表明,细胞能很好地在材料上黏附生长,在细胞接种7d后,细胞能与材料很好地结合。

氧化石墨烯/壳聚糖复合微球的制备及其对铌的吸附性能

实验采用改进Hummers法合成了氧化石墨烯(GO),再用壳聚糖(CS)与GO制备了交联壳聚糖微球(GCCS)和GO质量分数分别为2%、5%、10%的氧化石墨烯/壳聚糖复合微球(GOCS),对其进行了表征,并研究了其对Nb的草酸配合物的吸附性能。结果表明,在1mmol/L的H_2C_2O_4溶液介质中,优化的吸附条件为GOCS中GO的质量分数为5%、pH=3。该吸附反应符合Langmuir等温吸附模型,为单层吸附,理论最大吸附量为38.46mg/g。动力学实验表明,该吸附反应符合准二级动力学模型。热力学实验表明,该吸附反应为自发反应、放热反应。采用5mL 1mol/L的HNO_3溶液进行洗脱实验,洗脱率为84.9%。3次吸附洗脱循环实验,吸附率和洗脱率并未出现明显下降,表明再生性能良好。

盐酸阿霉素在纳米载体氧化石墨烯上的可控负载与释放

采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯,并探索了其在生物医学方面作为纳米药物载体的应用。通过超声、振荡等方法制备了氧化石墨烯-盐酸阿霉素(GO-DXR),采用高分辨透射电镜(HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)等测试方法对GO负载DXR前后的形貌和结构进行了研究。DXR在GO上的负载量高达4.6mg/mg,DXR的释放量可通过pH值控制,说明GO与DXR之间依靠氢键作用结合。

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料对甲烯蓝的吸附动力学

氧化石墨烯-壳聚糖复合材料(graphene oxide-chitosan composite,GO-CS)可用于清除阳离子染料,具有吸附量大、易于分离等优点.对GO-CS吸附阳离子染料甲烯蓝的动力学进行了研究,结果显示,GO-CS对甲烯蓝的吸附符合二级动力学模型.颗粒内扩散模型分析表明,GO-CS吸附甲烯蓝的扩散机制包括颗粒内扩散和表面扩散.此外,还发现GO-CS对甲烯蓝的吸附量受pH值和离子强度的影响,较高的pH值和离子强度有利于提高吸附量.

功能化氧化石墨烯作为药物载体材料的研究进展

功能化氧化石墨烯基于石墨烯的结构改造得到,具有良好的水溶性、生物相容性、较高的载药率以及易于修饰等优点,在国内外引起广泛的关注。本文综述了氧化石墨烯的表面修饰,以及它作为药物递送载体在抗肿瘤、抗菌、高血压治疗、基因治疗以及生物安全性评价等方面的应用,为其在生物医药领域的应用提供新方法和新思路。

电化学还原氧化石墨烯/纳米金-壳聚糖复合膜修饰玻碳电极对尿酸的灵敏测定

将氧化石墨烯（GO）在玻碳电极（GCE）表面进行直接电化学还原，再组装上纳米金-壳聚糖（AuNP-CS）聚阳离子，形成了电化学还原氧化石墨烯/纳米金-壳聚糖（ERGO/AuNP-CS）复合膜修饰的玻碳电极。采用扫描电子显微镜（SEM）表征了不同修饰膜表面的形貌，探讨了其对尿酸（UA）分子的差分脉冲伏安（DPV）行为，发现ERGO/AuNP-CS复合膜对UA分子表现出显著的电催化氧化活性。在0.10mol/L磷酸盐缓冲溶液（pH=6.5）中，扫速为100mV/s时，此复合膜修饰电极的DPV响应与UA的浓度在0.05-110μmol/L范围内呈性关系，检测限为12.4nmol/L（S/N=3）。此修饰电极具有良好的选择性、重现性和稳定性，可应用于人体血清和尿液样品中UA的测定，回收率达到93.8%-104.1%。结果与分光光度法和尿酸酶试剂盒法相符。

氧化石墨烯-海藻酸钠-壳聚糖复合支架的制备及表征

通过冷冻干燥技术,将不同量的氧化石墨烯与海藻酸钠和壳聚糖复合,构建复合支架材料.研究了不同的氧化石墨烯含量(质量分数0,0.3%,0.5%,0.7%,1%)对支架材料微观结构、孔隙率、溶胀比、体外降解性能、机械性能及生物相容性的影响,以确定复合支架中最佳氧化石墨烯含量.研究结果表明,复合材料呈固态海绵状结构,具有一定的形态可塑性;扫描电子显微镜观察发现,各组支架均为三维网状结构,随着氧化石墨烯含量的增加,孔隙尺寸逐渐降低,孔壁厚度增加,孔隙尺寸在140~240μm之间;随氧化石墨烯含量的增加,复合支架溶胀比和体外降解速率逐渐降低,而机械强度明显增强;体外细胞毒性显示,当氧化石墨烯质量分数为0.3%时,细胞存活率最高,而当氧化石墨烯含量增高时,细胞活性会被明显抑制,造成细胞死亡.因此,氧化石墨烯在复合支架中最佳含量为0.3%.

氧化石墨烯/壳聚糖层层自组装复合膜的制备及其在环保领域中的应用

利用层层自组装技术将氧化石墨烯与壳聚糖进行自组装,制备出一种新型的氧化石墨烯/壳聚糖复合膜,并利用原位合成的方法引入纳米银粒子。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和原子吸收等分析方法对复合膜的自组装行为和催化性能进行了研究。实验结果表明,氧化石墨烯与壳聚糖可通过层层自组装技术制备出新型复合膜,这种复合膜可包裹纳米银粒子,膜内纳米银粒子对4-硝基苯酚的催化活性较高,并且可实现循环使用。此外,在稳定性实验中,复合膜不会释放纳米银粒子或银离子,避免了给水体带来二次污染。因此,这种材料在水处理等环保领域中可能具有巨大的潜在实用价值。

氧化石墨烯/壳聚糖复合材料的制备及其吸附铜离子应用研究

首先以石墨粉为原材料,通过Hummers方法合成了氧化石墨烯(GO);将GO溶胶与预处理的壳聚糖(CS)进行复合,制得GO/CS复合吸附材料,通过SEM扫描电镜对材料进行了表征,并就其对水中铜离子(Cu2+)的吸附性能进行了研究。结果表明,复合材料的最佳吸附条件为pH=9,用量为20mg,吸附时间为10min,吸附率达88%。吸附过程的研究显示,该吸附行为符合Freundlich等温线模型。材料重复使用5次,吸附效果无下降,可用于水中微量Cu^(2+)的吸附。

苏丹红Ⅰ在壳聚糖-氧化石墨烯自组装膜修饰玻碳电极上的电化学行为及其测定

制备了壳聚糖-氧化石墨烯自组装膜修饰玻碳电极(CS-GO/GC),并用电化学阻抗法进行表征,研究了苏丹红Ⅰ在该修饰电极上的电化学行为。实验结果表明,苏丹红Ⅰ在该修饰电极上出现了1个氧化峰,为不可逆电化学反应。在50～250 mV.s-1扫速范围内,氧化峰电流与扫速呈线性关系,该电极过程受吸附控制,苏丹红Ⅰ在修饰电极上的电子转移数和质子数均为1,扩散系数为1.70×10-6cm2.s-1。采用差分脉冲伏安法对苏丹红Ⅰ进行测定,结果表明,苏丹红Ⅰ浓度与其氧化峰电流在6.0×10-8～5.0×10-6mol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数为0.995,检出限为4.45×10-8mol/L。该修饰电极具有良好的重现性和稳定性,可简便、快捷、灵敏地检测咸鸭蛋黄中苏丹红Ⅰ的含量。

功能化氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料的制备及力学性能研究

以壳聚糖为基体、氧化石墨烯为活性增强相,采用溶液复合的方法制备了氧化石墨烯/壳聚糖纳米复合材料。为使氧化石墨烯均匀地分散在壳聚糖溶液中,对氧化石墨烯的表面进行了功能化处理。通过TEM、SEM、XRD、TGA和力学实验对氧化石墨烯的分散性,复合材料的结晶性能、热性能和力学性能进行了分析。研究结果表明,表面处理后的氧化石墨烯均匀分散于壳聚糖溶液中,未出现絮凝和团聚现象,复合材料中氧化石墨烯也以层片堆叠的方式存在。复合材料中壳聚糖基体的结晶峰位置和结晶度不随氧化石墨烯的加入而改变。复合材料的杨氏模量随着氧化石墨烯含量的增加而提高,断裂伸长率随氧化石墨烯含量增加而降低;当氧化石墨烯含量达到5%(质量分数)后,材料由韧性变为脆性,强度降低。复合材料的热稳定性随着氧化石墨烯含量的增加而提高。

磁性壳聚糖/氧化石墨烯吸附材料的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附

以壳聚糖(CS)和改进的hummers法制备的氧化石墨烯(GO)为原料,采用化学交联法合成出CS-GO复合材料,再通过化学共沉淀法制备出磁性壳聚糖/氧化石墨烯(MCSGO)复合吸附材料。采用X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对MCSGO的结构和官能团进行表征,并研究了MCSGO吸附水体中Pb(Ⅱ)的吸附性能和吸附机理。结果表明,GO和CS以NH-CO键交联,通过负载Fe3O4成功赋予CS-GO磁性;室温下,当Pb(Ⅱ)初始质量浓度为50mg/L、吸附剂用量为0.04g、pH值为5时,吸附90min达平衡,平衡吸附量为60.99mg/g,拟二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型可以用来描述MCSGO对Pb(Ⅱ)的吸附行为,说明该吸附过程属于均匀表面的单分子层化学吸附。在外加磁场下对MCSGO进行磁分离,表明MCSGO具有很好的磁分离性能。以盐酸作为解吸剂对MCSGO进行再生,MCSGO吸附材料循环再生使用6次后,吸附量仅下降16.72%,说明MCSGO具有优异的循环再生吸附性。