氨基化碳纳米管的制备方法及在药学领域的应用

江 丽， 李丽丽， 何 华*， 肖得力， 刘铁兵

(1.中国药科大学分析化学教研室，江苏南京210009;2.中国药科大学药物质量与安全预警教育部重点实验室，江苏 南京210009;3浙江科技学院中德农产品加工工业研究院，浙江 杭州310023)

碳纳米管(carbon nanotubes，CNTs)是由日本科学家Iijima最先发现的一种新型纳米材料(Nature，1991年)，由于具有质量轻、比表面积大、导电性好、性能稳定、机械强度高等物理化学特性而备受关注，并迅速成为物理、化学、材料、生物、环境、医药等领域的研究热点［1］。CNTs具有典型的层状中空结构，是由许多处于芳香不定域系统中的碳原子组成的单层或多层石墨片卷曲而成的圆柱形壳体大分子［2］，前者称为单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes，SWNTs)，后者称为多壁碳纳米管(multiwalled carbon nanotubes，MWNTs)，其管身由六边形碳环组成，端帽部分则由五边形的碳环构成。由于这种独特的稳定结构，CNTs几乎不溶于任何溶剂，包括水和普通的有机溶剂，且在溶液中，其分子间易以较强的范德华力团聚、弯曲、缠结，并聚集成束，具有毒性，这不仅妨碍了对其在分子水平上的研究，也导致其生物相容性差，极大地限制了它在生物、医药等多个领域的应用［3］。然而，当CNTs的结构发生特定变化并携带某些活性基团时，其性质也会随之发生相应的变化。Coccini等［4］通过实验研究，比较了MWNTs、羧基化MWNTs以及氨基化MWNTs对人体A549与D384细胞的毒性作用。结果发现，与未经修饰的MWNT相比，氨基化MWNTs的溶解性与分散性均有所改善，不易聚集成团，对细胞的毒性减小。因此，要拓展CNTs在药学领域的应用，首先应对其进行功能化改性，以提高其溶解性与分散性，降低其毒性。……