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乙酰化介导合成树状大分子稳定化的纳米银颗粒及其性能表征

刘辉  
【摘要】:由于其独特的光学、电学、催化以及传感等特性,纳米银颗粒受到研究者越来越广泛的关注。目前纳米银颗粒的制备主要有物理、化学、生物三种制备方法。然而制备粒径可控、且具有良好稳定性的纳米银颗粒仍是目前的研究难点。随着对金属纳米颗粒载体研究的深入,发现聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子是一种优良的金属纳米颗粒载体。在制备过程中,通过树状大分子的使用,能很好地解决上述难点,制备得到具有一定尺寸的、稳定性良好的金属纳米颗粒。在之前的工作中,我们尝试利用聚酰胺-胺树状大分子作为模板与稳定剂制备树状大分子稳定化的纳米银颗粒(dendrimer-stabilized silver nanoparticles, Ag DSNPs),制备得到的Ag DSNPs具有均一的尺寸分布和良好的稳定性。 在此,我们将采用乙酰化介导的方法系统地研究Ag与PAMAM树状大分子投料比对Ag DSNPs粒径的影响,考察Ag DSNPs在不同条件下的稳定性,并研究Ag DSNPs的X-射线衰减特性及生物相容性。另外,在本文最后一章我们初步探索了金-银合金纳米颗粒的性质。本课题的主要研究内容有:(1)树状大分子稳定化的纳米银颗粒 乙酰化导合成树状大分子稳定的纳米银颗粒及其性能表征的合成、表征。研究纳米银颗粒尺寸的可控性,及所得产物的光学、电学、形貌等基本性质。(2)考察Ag DSNPs在不同pH,不同温度,及不同分散剂条件下的稳定性。通过测试可对Ag DSNPs的稳定性做出较全面的评价。(3)考察Ag DSNPs的体外X-射线衰减特性。通过Ag DSNPs之间,Ag DSNPs与传统造影剂碘海醇的比较,对其X-射线衰减特性做出评价。(4)研究Ag DSNPs的生物相容性,采用MTT法对其细胞毒性进行评价。(5)基于树状大分子的金-银合金纳米颗粒的制备,研究金、银含量比对合金纳米颗粒光学性质的影响。(6)考察合金纳米颗粒在不同pH,不同温度条件下的稳定性。(7)初步考察合金纳米颗粒的体外X-射线衰减特性。 本课题研究结果如下:(1)通过调控Ag(I)/G5.NH2摩尔比,制备了一系列Ag DSNPs,命名为{(Ag0)25-G5.NHAc}{(Ag0)50-G5.NHAc},{(Ago)75-G5.NHAc},{(Ag0)1 oo-G5.NHAc}DSNPs。紫外可见光谱中,412 nm处SPR特征峰的出现显示体系中纳米银颗粒的成功合成。TEM测试表明,所得到的纳米银颗粒尺寸在8.8-23.2 nm之间,且具有均一的尺寸分布。(2)产物Ag DSNPs在不同pH(5-8),不同温度(25-50℃),不同分散剂(蒸馏水、PBS缓冲液、胎牛血清)等条件下均具有良好的稳定性。(3)体外X-射线衰减测试表明,当Ag(I)/G5.NH2摩尔比为75时({(Ag0)75-G5.NHAc}DSNPs),产物具有最好的X-射线衰减特性。选择{(Ago)75-G5.NHAc}DSNPs与传统造影剂碘海醇比较发现,在一定浓度范围内,{(Ago)75-G5.NHAc}DSNPs具有相近于碘海醇的X-射线衰减强度。 乙酰化介导合成树状大分子稳定的纳米银颗粒及其性能表征(4)MTT法测试结果表明,{(Ag0)75-G5.NHAc}DSNPs在银浓度小于等于2000 nM时,不表现出细胞毒性,具有良好的生物相容性。(5)通过调控金:银:树状大分子的摩尔比制备了一系列乙酰化前、乙酰化后的合金纳米颗粒。合金纳米颗粒的SPR特征峰位于413 nm(纯银)和530 nm(纯金)之间。(6)合金纳米颗粒在不同的pH(5-8)、不同温度(4-50℃)范围内具有良好的稳定性。(7)体外X-射线衰减性能测试表明,随着合金纳米颗粒中金含量的增加,合金纳米颗粒的X-射线衰减强度也呈递增趋势,逐渐表现出优于碘海醇的X-射线衰减特性。 本课题可得到如下结论:本文制备得到了具有良好稳定性且粒径可控的树状大分子/银复合纳米颗粒。这有望优化和扩展纳米银颗粒的应用,并为金属纳米颗粒的合成提供了一条新的思路。该材料具有良好的生物相容性,相近于传统造影剂碘海醇的X-射线衰减特性,期望发展一种新型的CT造影剂,应用于医学分子影像学。合金纳米颗粒的制备、稳定性测试,及体外X-射线衰减测试也为发展新型的CT造影剂打下了一定的基础。


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