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1、10申请公布号CN104177453A43申请公布日20141203CN104177453A21申请号201410346448922申请日20140718C07H15/04200601C07H1/00200601G01N33/00200601G01N33/6820060171申请人南京邮电大学地址210046江苏省南京市亚东新城区文苑路9号72发明人张磊范曲立王斌胡艳玲卢晓梅黄维74专利代理机构江苏爱信律师事务所32241代理人唐小红54发明名称一种纳米颗粒表面修饰剂的合成方法57摘要本发明提供了一种纳米颗粒表面修饰剂的合成方法。通过化学合成方法将水溶性的二硫二醇类和甘露糖结合，得到二硫二醇类。
2、甘露糖衍生物；该产物可以通过巯基共价结合作用对AU、AG、CD等金属及半导体材料表面进行功能化修饰，另一端裸露的甘露糖结构可以与刀豆蛋白（CONA）特异性结合；此甘露糖衍生物修饰/银纳米颗粒的过程与CONA与甘露糖的特异性识别过程，在暗场显微镜（DFM）下可以通过单颗粒纳米颗粒的SPR图像颜色发生的显著变化（一般是红移）实时表征出来。通过该功能分子的表面修饰得到的糖纳米颗粒低毒性而且在溶液中稳定，不但具有很好的生物适应性与稳定性，同时具备对痕量刀豆蛋白的高效靶向识别能力。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2。
3、页10申请公布号CN104177453ACN104177453A1/1页21一种基于纳米颗粒表面修饰剂的合成方法，其特征在于，采取以下步骤合成二硫二醇类甘露糖衍生物步骤1全乙酰化甘露糖的合成室温下，粉末状甘露糖MW18016溶于NASO4干燥过的吡啶中，加入过量乙酸酐，搅拌时长大于2H后旋蒸，以除去体系中吡啶；用乙酸乙酯萃取，饱和NAHCO3溶液，饱和食盐水清洗后定温旋蒸，真空干燥；得到全乙酰化的甘露糖；步骤2将BF3ET2O逐滴加入到0，不停搅拌的双硫键二醇类碳水化合物和步骤1得到的全乙酰化甘露糖的CH2CL2溶液中，然后混合液可以在室温下反应大于12H；用CH2CL2萃取，然后洗涤两次，再。
4、用NASO4干燥；再用乙酸乙酯石油醚按照一定配比进行纯化，得到乙酰化保护的甘露糖衍生物；步骤3制备二硫二醇类甘露糖衍生物在一个圆底烧瓶中将步骤2得到的纯化产品溶于甲醇中，加入NAOME在室温下搅拌，将溶剂蒸出并且用ETOACMEOH按照一定配比进行纯化，得到产物；步骤4将AU、AG、CD金属或其半导体材料的纳米颗粒固定在导电玻璃表面，用步骤3得到的产物的水溶液浸泡固定AU、AG、CD金属或其半导体材料的纳米颗粒的导电玻璃基底，对AU、AG、CD金属或其半导体材料的纳米颗粒进行表面修饰，得到表面裸露甘露糖基纳米颗粒。2根据权利要求1所述的一种基于纳米颗粒表面修饰剂的合成方法，其特征在于，上述步骤。
5、2中双硫键二醇类碳水化合物是一系列不同链长的具有双硫键和双羟基的对称或者不对称碳水化合物。3根据权利要求1所述的一种基于纳米颗粒表面修饰剂的合成方法，其特征在于导电玻璃是包含ITO、FTO或TCO的一系列透明导电玻璃，表面经过处理可以和AU、AG、CD金属或其半导体材料的纳米颗粒吸附结合。权利要求书CN104177453A1/4页3一种纳米颗粒表面修饰剂的合成方法技术领域0001本发明具体涉及一种纳米颗粒表面修饰剂的合成方法，属于纳米材料领域。背景技术0002蛋白糖反应成为关于细胞识别很多方面包括细胞粘附、传递和免疫响应的基础。这些特异性反应通过糖蛋白，糖脂，和细胞表面多聚糖和植物凝集素，具有。
6、糖结合位点的蛋白质发生。植物凝集素通常具有很弱的暴漏在溶剂中的结合空位。因此糖和蛋白质之间的反应一般都比较弱。为了提供反应强度和反应的特异性，很多有能力和糖结合的蛋白质是由多个相类似的或者相同的单体组成的低聚物，每个单体都可以结合一个糖分子。对于参加多价键结合或者形成多个同时发生的结合反应植物凝集素来说，提供一个明显的结合功能性结合力能力，而且要大大强于单个反应的结合能力的总和。0003用于研究蛋白质糖反应的方法对于得到对生物功能和这些反应在病理初期产生的重要作用是很有必要。溶液中单价键蛋白质糖分子结合经常是属于结合力比较弱的反应，这样使得用像那些之前常常研究蛋白质或者核酸反应的经典的以溶液为。
7、基础的分析方法来分析结合反应变得很困难。以表面为基础的糖阵列可以用来促进植物凝集素识别，这些在血糖领域内将要成为一个有价值的工具。在阵列形式中糖的出现提供了一个同时观测多个固定的糖和溶液中的蛋白质之间结合事件的方法。另外，固定在表面的糖是多价键形式出现的。植物凝集素结合多价键阵列对比单价键组分的结合反应是更强烈和更高的特异性的。因此，基团的固定阵列帮助植物凝集素结合分析而且对于细胞表面存在位点是相关的。0004目前为止，对于糖来说缺少强有力的、普通的、和可以控制阵列组装类型，实现糖分子阵列排布的报导。另外对于糖阵列的制作，结合糖阵列的蛋白质的不使用荧光，放射性元素，或者酶传递团分析要求，也要求。
8、观测时避开使用第二种结合成分；面对当前多种分析方法上的缺陷和不足，就需要我们尝试着使用表面等离子体共振技术，一种可以和等离子体纳米材料表面导带电子发生共振的入射光在纳米颗粒表面和电子发生共振引发电磁波场效应的一种光学现象来研究糖蛋白质的反应。本发明就是将亲水性的二硫二醇类化合物来把糖分子和纳米颗粒结合，得到一个糖分子介质链会和CTAC包覆的纳米颗粒一起浸泡培养，这样就可以发生基团交换反应来形成糖分子封端衍生物修饰的纳米颗粒。通过这一个过程得到的糖纳米颗粒是水溶性的，无毒性而且在溶液中稳定。发明内容0005通过化学合成方法将水溶性的2,2二硫二乙醇和全乙酰化甘露糖结合，得到的产物脱保护之后成为可。
9、以和刀豆蛋白特异性识别的2,2二硫二乙醇甘露糖衍生物，然后用此化合物对纳米颗粒AUAG进行生物相容性修饰，2,2二硫二乙醇甘露糖对纳米颗粒AUAG进行生物相容性修饰过程可以通过暗场显微镜DFM下单颗粒AUAG核壳结构的SPR光谱的变化表征出来，具体步骤如下说明书CN104177453A2/4页40006步骤1室温下，粉末状甘露糖MW18016溶于NASO4干燥过的吡啶中，加入过量乙酸酐，搅拌一定时长大于2H后旋蒸，以除去体系中吡啶；用乙酸乙酯萃取，饱和NAHCO3溶液，饱和食盐水清洗后定温旋蒸，真空干燥；得到全乙酰化的甘露糖00070008步骤2将BF3ET2O逐滴加入到0，不停搅拌的双硫键二。
10、醇类碳水化合物和步骤1得到的全乙酰化甘露糖的CH2CL2溶液中经干燥处理，然后混合液可以在室温下反应大于12H不停搅拌；用CH2CL2萃取，然后洗涤两次，再用NASO4干燥；再用乙酸乙酯石油醚按照一定配比进行纯化，得到乙酰化保护的甘露糖衍生物00090010步骤3在一个圆底烧瓶中将步骤2得到的纯化产品溶于甲醇中，加入NAOME在室温下搅拌，将溶剂蒸出并且用ETOACMEOH按照一定配比进行纯化，得到二硫二醇类甘露糖衍生物产物00110012步骤4ITO基底的处理过程。用洗涤剂，丙酮，乙醇，超纯水依次浸泡ITO底片，浸泡底片放置于超声仪中处理12H，每次更换溶液之后用超纯水冲洗；4H之后用氮气吹。
11、干保存；0013步骤5将AUAGCORESHELLNANOCUBE固定在步骤4处理过的ITO表面，用步骤3得到的产物的水溶液浸泡固定AUAGNC的ITO基底，对AUAGNC进行表面修饰，得到表面裸露甘露糖基纳米颗粒，可以作为检测刀豆蛋白的生物探针。用不同浓度108102M的甘露糖对固定AUAGCORESHELLNANOCUBE的ITO基底进行表面浸泡修饰。0014有益效果0015本发明得到一个可以和刀豆蛋白特异性识别的2,2二硫二乙醇甘露糖衍生物，然后用此化合物对纳米颗粒AUAG进行生物相容性修饰，AUAGNC经过修饰就成为表面裸露甘露糖基纳米颗粒，表面裸露甘露糖基就可以对溶液中存在的微量刀豆。
12、蛋白CONA进行特异性检测，就成为了一个可以检测刀豆蛋白CONA的特异性生物探针。通过这一个过程得到的糖纳米颗粒是水溶性的，无毒性而且在溶液中稳定。说明书CN104177453A3/4页5附图说明0016图1是本发明中步骤1的产物全乙酰化甘露糖的H1NMR谱图。0017图2是本发明中步骤2的产物2,2二硫二乙醇全乙酰化甘露糖的H1NMR谱图。0018图3是本发明中步骤3的产物2,2二硫二乙醇甘露糖的H1NMR谱图。0019图4是本发明中步骤4的2,2二硫二乙醇甘露糖对纳米颗粒AUAG进行修饰不同时间的过程，通过暗场显微镜DFM下单颗粒AUAG核壳结构的SPR光谱的变化表征出来的结果。具体实施方。
13、式0020实施例100211室温下，25G，室温下，25G，00139MOL1EQ粉末状甘露糖MW18016溶于20MLNASO4干燥过的吡啶中，加入10ML，0083MOL15EQ乙酸酐，搅拌16H后70旋蒸，用乙酸乙酯萃取，2100ML饱和NAHCO3溶液，2100ML饱和食盐水清洗后40旋蒸，真空干燥；得到全乙酰化的甘露糖。0022264MLBF3ET2O72G,5EQ,512MMOL逐滴加入到0，不停搅拌的双硫键二乙醇109G14EQ，7MMOL和步骤1的产物4G，1EQ，102MMOL的CH2CL2溶液中20ML，干燥，然后混合液可以在室温下反应24H不停搅拌。用30MLCH2CL2。
14、萃取，20MLNAHCO3洗涤两次，NA2SO4干燥。粗产品可以用乙酸乙酯石油醚11进行分离，得到纯化的产品。00233在一个圆底烧瓶中将02G，037MMOL步骤2的产品溶于5ML甲醇中，加入003G，055MMOLNAOME在室温下搅拌30MIN将溶剂蒸出并且用ETOACMEOH1002纯化。得到2,2二硫二乙醇甘露糖。00244ITO基底的处理过程。用洗涤剂，丙酮，乙醇，超纯水依次浸泡ITO底片，浸泡底片放置于超声仪中处理12H，每次更换溶液之后用超纯水冲洗；4H之后用氮气吹干保存。00255将AUAGCORESHELLNANOCUBE固定在步骤4处理过的ITO表面，用步骤3得到的产物的。
15、水溶液浸泡固定AUAGNC的步骤4处理过的ITO基底，用102M对AUAGNC进行表面修饰，修饰过程如下用纯化过的AUAGNC溶液浸泡ITO基底，使AUAG吸附固定在ITO表面；然后固定在暗场显微镜DFM载物台上，调整焦距，得到清晰的AUAGNC的彩色CCD图片；随机选取几个单颗粒AUAGNC，然后在基底上加200UL102M的步骤3的产物，对已选定的颗粒表面的修饰过程进行实时观测05H。可以看到2,2二硫二乙醇甘露糖衍生物吸附在AUAGNC表面过程，AUAGNC的SPR光谱就会发生红移。如图4的方形点线。0026实施例200271室温下，25G，室温下，25G，00139MOL1EQ粉末状甘。
16、露糖MW18016溶于20MLNASO4干燥过的吡啶中，加入10ML，0083MOL15EQ乙酸酐，搅拌16H后70旋蒸，用乙酸乙酯萃取，2100ML饱和NAHCO3溶液，2100ML饱和食盐水清洗后40旋蒸，真空干燥，得到全乙酰化的甘露糖。0028264MLBF3ET2O72G,5EQ,512MMOL逐滴加入到0，不停搅拌的双硫键二乙醇109G14EQ，7MMOL和步骤1的产物4G，1EQ，102MMOL的CH2CL2溶液中20ML，干燥，然后混合液可以在室温下反应24H不停搅拌。用30MLCH2CL2萃取，20MLNAHCO3洗涤两次，NA2SO4干燥。粗产品可以用乙酸乙酯石油醚11进行分。
17、离，得到纯化的产品。说明书CN104177453A4/4页600293在一个圆底烧瓶中将02G，037MMOL步骤2的产品溶于5ML甲醇中，加入003G，055MMOLNAOME在室温下搅拌30MIN将溶剂蒸出并且用ETOACMEOH1002纯化。得到2,2二硫二乙醇甘露糖。00304ITO基底的处理过程。用洗涤剂，丙酮，乙醇，超纯水依次浸泡ITO底片，浸泡底片放置于超声仪中处理12H，每次更换溶液之后用超纯水冲洗；4H之后用氮气吹干保存。00315将AUAGCORESHELLNANOCUBE固定在步骤4处理过的ITO表面，用步骤3得到的产物的水溶液浸泡固定AUAGNC的步骤4处理过的ITO基。
18、底，用102M对AUAGNC进行表面修饰，修饰过程如下用纯化过的AUAGNC溶液浸泡ITO基底，使AUAG吸附固定在ITO表面；然后固定在暗场显微镜DFM载物台上，调整焦距，得到清晰的AUAGNC的彩色CCD图片；随机选取几个单颗粒AUAGNC，然后在基底上加200UL102M的步骤3的产物，对已选定的颗粒表面的修饰过程进行实时观测10H。可以看到2,2二硫二乙醇甘露糖衍生物吸附在AUAGNC表面过程，AUAGNC的SPR光谱就会发生红移。如图4的球点线。0032实施例300331室温下，25G，室温下，25G，00139MOL1EQ粉末状甘露糖MW18016溶于20MLNASO4干燥过的吡啶。
19、中，加入10ML，0083MOL15EQ乙酸酐，搅拌16H后70旋蒸，用乙酸乙酯萃取，2100ML饱和NAHCO3溶液，2100ML饱和食盐水清洗后40旋蒸，真空干燥；得到全乙酰化的甘露糖。0034264MLBF3ET2O72G,5EQ,512MMOL逐滴加入到0，不停搅拌的双硫键二乙醇109G14EQ，7MMOL和步骤1的产物4G，1EQ，102MMOL的CH2CL2溶液中20ML，干燥，然后混合液可以在室温下反应24H不停搅拌。用30MLCH2CL2萃取，20MLNAHCO3洗涤两次，NA2SO4干燥。粗产品可以用乙酸乙酯石油醚11进行分离，得到纯化的产品。00353在一个圆底烧瓶中将02。
20、G，037MMOL步骤2的产品溶于5ML甲醇中，加入003G，055MMOLNAOME在室温下搅拌30MIN将溶剂蒸出并且用ETOACMEOH1002纯化。得到2,2二硫二乙醇甘露糖。00364ITO基底的处理过程。用洗涤剂，丙酮，乙醇，超纯水依次浸泡ITO底片，浸泡底片放置于超声仪中处理12H，每次更换溶液之后用超纯水冲洗；4H之后用氮气吹干保存。00375将AUAGCORESHELLNANOCUBE固定在步骤4处理过的ITO表面，用步骤3得到的产物的水溶液浸泡固定AUAGNC的步骤4处理过的ITO基底，用102M对AUAGNC进行表面修饰，修饰过程如下用纯化过的AUAGNC溶液浸泡ITO基底，使AUAG吸附固定在ITO表面；然后固定在暗场显微镜DFM载物台上，调整焦距，得到清晰的AUAGNC的彩色CCD图片；随机选取几个单颗粒AUAGNC，然后在基底上加200UL102M的步骤3的产物，对已选定的颗粒表面的修饰过程进行实时观测20H。可以看到2,2二硫二乙醇甘露糖衍生物吸附在AUAGNC表面过程，AUAGNC的SPR光谱就会发生红移。如图4的倒三角点线。说明书CN104177453A1/2页7图1图2说明书附图CN104177453A2/2页8图3图4说明书附图CN104177453A。