靶向髓过氧化酶的双模态探针分子的合成与表征

5-羟色胺(5-HT)对动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞分泌的髓过氧化酶(MPO)具有靶向功能,通过酯化反应将5-HT接枝到两亲型聚合物聚衣康酸接枝聚乙二醇接枝十二胺(PIA-g-PEG-g-DDA)上,制备了具有靶向功能的两亲型聚合物(5-HT-g-PIA-g-PEG-g-DDA).采用配体交换法,将超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)包覆在该聚合物上制备具有磁性的纳米粒子(5-HT-g-PIA-g-PEG-g-DDA@SPION),通过静电力结合使其与碳点(CDs)结合,制备具有荧光成像和核磁造影成像的双模态探针的纳米粒子.采用动态光散射(DLS)及透射电子显微镜(TEM)分析了其粒径和形貌.采用荧光光谱仪与振动样品磁强计(VSM)测试证明该纳米粒子具备双模态成像功能.共聚焦成像(CLSM)的测试结果表明,该纳米试剂对动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞具有靶向性,MTT法的测试结果表明该探针分子具有良好的生物相容性.该双模态探针具有靶向性好、分辨率高及使用便捷的特点,是一种性能优异的双模态检测纳米试剂.     

靶向MPO的磁性纳米粒子的制备与表征

将表面含有大量氨基的树枝状分子聚酰胺-胺与油溶性的氧化铁纳米粒子(IONPs)进行配体交换,制备了水溶性氧化铁纳米粒子,将动脉粥样硬化斑块中髓过氧化物酶(MPO)的靶向分子5-羟色胺(5-HT)接枝到以树枝状分子为载体的体系上,最后得到树枝状分子包覆IONPs纳米粒子-g-PEG-g-5-羟色胺(5-HTPEG-G3.0@IONPs),可以作为一种靶向动脉粥样硬化斑块的核磁造影成像剂.通过测试产物的红外光谱(FTIR),证明合成了5-HT-PEG-G3.0@IONPs纳米粒子.TEM测试结果表明该纳米粒子的的粒径约为10 nm左右,DLS测试结果显示的粒径约为31.0 nm.利用5-HT具有紫外特征吸收峰(276 nm),确定了终产物中5-HT的接枝量为6.19μg/mg.TGA结果表明5-HT-PEG-G3.0@IONPs的氧化铁含量为2 wt%.VSM测试结果表明该产物具有超顺磁性,且饱和磁化强度为1.47 A·m2/kg.     

动脉粥样硬化造影剂PGMA-EDA-g-PEG-g-DS@IO的合成及性能

利用乙二胺(EDA)对聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)进行开环反应, 制备了侧链多氨基聚合物PGMA-EDA; 再利用聚乙二醇(PEG-COOH)和硫酸葡聚糖钠盐(DS)分别对PGMA-EDA上氨基进行酰胺化反应和还原胺化反应, 制备含动脉粥样硬化斑块靶向分子DS的双亲性接枝共聚物PGMA-EDA-g-PEG-g-DS. 通过核磁共振(¹H NMR)谱和红外光谱(FTIR)表征了聚合物的结构. 利用凝胶渗透色谱(GPC)表征了聚合物的数均分子量M_n=16255, 多分散性指数PDI=1.54. 采用配体交换法, 利用该聚合物对油胺配体超顺磁性氧化铁纳米粒子进行修饰, 制备了水溶性氧化铁纳米粒子PGMA-EDA-g-PEG-g-DS@IO. 通过透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)表征了纳米粒子的形貌和粒度, 采用热重分析(TGA)和振动样品磁强(VSM)仪表征了纳米粒子的包覆率和磁强度. 采用细胞计数试剂盒(CCK)测定了纳米粒子的细胞毒性, 结果表明, 水溶性纳米粒子的生物相容性较好, 可作为动脉粥样硬化斑块的特异性磁共振检测用造影剂.     

交联聚天冬氨酸基聚离子胶束的制备与表征

通过胺端基聚乙二醇(CH3O-PEG-NH2)开环聚琥珀酰亚胺(PSI), 进一步碱解和胺解制备了聚乙二醇接枝聚天冬氨酸(PEG-g-PAsp)和聚乙二醇接枝聚乙二胺基天冬酰胺(PEG-g-PDEA)两种聚天冬氨酸衍生物. 利用它们之间的静电相互作用, 在磷酸缓冲液中形成了以PEG为壳、聚天冬氨酸复合物为核的聚离子胶束. 研究发现, 该聚离子胶束粒子呈球形, 粒径约为70 nm, 且粒径分布较窄. 然而, 体系的稳定性受溶液的pH和盐离子强度影响较大. 通过戊二醛交联PEG-g-PDEA中的伯胺可以有效提高该聚离子胶束对pH和盐离子强度的稳定性.     

两亲性梳形共聚物PASP-Na-g-DDA的合成及接枝率对其水溶液胶束性质的影响

天冬氨酸自身缩聚产物聚琥珀酰亚胺(PSI)与十二胺(DDA)发生氨解反应,该氨解产物在碱性条件下水解,制得了一种两亲性梳形共聚物PASP-Na-g-DDA.通过改变DDA与PSI的比例,合成了一系列不同接枝率的两亲性梳形共聚物.用核磁共振(1H-NMR)及凝胶渗透色谱(GPC)对共聚物的结构进行了表征.随着疏水链段DD...     

两亲性壳聚糖衍生物的制备及其包覆量子点

以天然壳聚糖为功能性高分子的骨架,通过西弗碱还原法,以正辛醛和端醛基聚乙二醇单甲基醚(mPEG aldehyde,mPEG-ald)修饰壳聚糖,制备了具有亲疏水性质的N-辛基化-N-mPEG化壳聚糖衍生物(N-octyl-N-mPEG-chitosan,OPEGC),并且以此两亲性壳聚糖衍生物包覆量子点制备了水溶性聚合物量子点纳米粒子.用FTIR、1H-NMR对壳聚糖衍生物进行了结构表征.制备的水溶性胶束,用动态光散射(DLS)测试其流体力学直径与分布,研究了烷基链接枝比率对粒径大小的影响,研究结果表明:烷基链接枝率越高,聚合物胶束粒径越小.以芘为分子探针,通过荧光光谱法测定了壳聚糖衍生物的临界胶束浓度(CMC)为2.032×10-2mg/mL,并对水溶性聚合物量子点纳米粒子进行了紫外、荧光及形貌表征,结果表明得到了荧光发射产率高的聚合物量子点纳米粒子,且尺寸均一、水溶性好.     

配体交换法制备水中高分散稳定性的多羧基修饰Fe3O4纳米颗粒

采用油相高温分解法制备了粒径可控且单分散的油溶性Fe3O4磁性纳米粒子(MNPs-OA), 并通过配体交换对其表面进行了亲水性修饰, 制备了柠檬酸(CA)、 N-(三甲氧基硅丙基)乙二胺三乙酸钠(SiCOOH)、 丁烷四羧酸(BTCA)和乙二胺四乙酸 (EDTA)四钠4种多羧基配体修饰的水溶性Fe3O4磁性纳米粒子(MNPs-CA, MNPs-SiCOOH, MNPs-BTCA 和MNPs-EDTA), 其中首次选用四羧基配体BTCA和EDTA四钠来修饰Fe3O4磁性纳米粒子(MNPs). 对油溶性MNPs和4种水溶性MNPs的形貌、 结构、 化学组成和磁性能进行了表征, 并对4种多羧基配体修饰的水溶性MNPs在水相中的稳定性和分散性进行了表征. 结果表明, 所得MNPs的平均粒径为15 nm, 具有超顺磁性, 配体交换后的水溶性MNPs具有良好的亲水性, 并在弱酸～碱性很宽的pH范围内具备良好的分散稳定性. 此类多羧基修饰的水溶性MNPs可与适当的阳离子聚电解质进行组装, 从而得到在磁靶向载体和磁共振造影(MRI)显影中具有良好应用前景的磁性自组装微囊.     

一种Q态纳米CdS的新型制备法——聚合物分散法

采用一种Q态CdS的新型制备法——聚合物分散法, 即用水溶性聚合物溶液作为分散剂, 用2-巯基乙醇(或十二硫醇)作表面修饰剂, 在聚合物网络中构筑出四种粒径的、单分散性的Q-CdS. 通过UV-Vis光谱和TEM考察了Q-CdS的粒径及分布情况, 并用FL光谱研究了不同尺寸的Q-CdS的荧光性能. 结果表明, 采用聚合物分散法可以方便、快捷地得到粒径小且分布窄的Q-CdS纳米粒子, 这些粒子在紫外光谱及荧光光谱上均表现出明显的量子尺寸效应.     

pH响应性树枝状聚合物-金纳米粒子复合药物载体的制备

以表面接枝聚乙二醇链的聚酰胺胺树枝状聚合物(PEG-PAMAM)为纳米载体, 在其内部空腔包覆金纳米粒子, 在金纳米粒子表面连接硫辛酸改性的阿霉素(LA-DOX), 从而间接实现了抗癌药物在PEG-PAMAM内的高效负载. 同时, LA-DOX中的酰腙键提供pH响应性, 实现了药物的pH响应性释放. 紫外-可见(UV-Vis)光谱表明, 包覆金纳米粒子的PEG-PAMAM纳米载体对LA-DOX的负载能力显著增强. 体外细胞实验表明, 负载LA-DOX的树枝状聚合物-金纳米粒子复合药物载体具有较强的抗肿瘤能力.     

基于聚集诱导发光的纳米粒子用于肝癌细胞靶向成像

利用具有聚集诱导发光特性的荧光染料4,4'-[(1E,1'E)蒽-9,10-二基双(乙烯-2,1-二基)]双(N,N-二甲基苯胺)(NDSA), 通过两亲性聚合物二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-N-羟基琥珀酰亚胺(DSPE-PEG-NHS)包覆的方法制备了明亮的橙色荧光纳米粒子, 其最大发射波长为559 nm, 在水溶液中具有2.89%的荧光量子产率. 该纳米粒子具有优异的发光特性和良好的生物相容性. 在该纳米粒子表面修饰肝癌细胞靶向的人类婆罗双树样基因-4(SALL4)抗体后, 荧光纳米粒子NDSA@SALL4可以特异性地靶向肝癌细胞, 还可以在细胞核富集, 呈现出明亮的橙色荧光, 为早期检测肝癌细胞提供了可能.     

聚(苯乙烯-马来酸酐)/Fe3O4纳米杂化材料的制备与表征

采用2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧化物(TEMPO)的溴盐对化学共沉淀法制备的Fe3O4纳米粒子进行表面修饰,以该粒子为过氧引发剂,苯乙烯(St)、马来酸酐(MA)为单体,采用"活性"/可控自由基聚合技术在粒子表面原位引发聚合,制备了聚(苯乙烯-马来酸酐)/Fe3O4纳米杂化材料,并对纳米Fe3O4及杂化材料进行了FT-IR、XRD、TGA、TEM和GPC表征。结果表明,所制备的纳米杂化材料的平均粒径约为70 nm,磁性粒子表面的聚合物分子链随着聚合时间的增长而增长。振动样品磁强计测试结果显示,在室温、外加磁场下,该纳米杂化材料呈现超顺磁性,饱和磁化强度随着包覆聚合物量的增加而降低。     

水溶性吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺荧光树形分子的合成、聚集诱导荧光增强及细胞成像

将具有聚集诱导荧光的4-(2-吡啶乙烯基)-1,8-萘酰亚胺单元通过酰胺化反应连接到聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子上,制备了一种水溶性吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺荧光树形分子PN-PAMAM.结构经核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外及高分辨质谱表征.吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺树形分子PN-PAMAM具有明显的聚集诱导荧光增强(AIEE)特性.在固体态时的最大荧光发射波长为532 nm,紫外灯下发出黄绿色荧光.在纯水中的最大荧光发射波长为494 nm,荧光量子产率为4.42%.在水含量为60%的水/四氢呋喃混合溶液中,其荧光强度达到最大,荧光发射波长为485 nm,荧光量子产率增大到17.54%.制备了一种负载聚集诱导荧光染料PN-PAMAM的二氧化硅纳米粒子PN-PAMAM/Si O_2,测得该纳米粒子的荧光发射波长为473 nm,粒径约为40 nm.测定了水溶液中树形分子PN-PAMAM与乳腺癌细胞MCF-7共同孵化后的共聚焦荧光成像,得到清晰的蓝场荧光照片.研究表明,吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺树形分子PN-PAMAM是一种水溶性荧光分子,具有明显的聚集诱导荧光增强特性,可广泛应用于肿瘤定位、生物追踪及纳米材料等重要领域.     

深冷状态下纳米镝铁氧体磁粒子磁性能的研究

采用湿化学法制备出稀土Dy3+掺杂的纳米Fe3O4磁粒子,用月桂酸进行了表面修饰,研究了磁粒子在室温和深冷(200.2～56.5 K)状态下的磁性能.经X射线衍射分析发现,适量的Dy3+掺杂不会改变纳米Fe3O4磁粒子的晶型结构.透射电镜(TEM)照片表明,制备出的纳米磁粒子成球性好,且大部分磁粒子的粒径在14 nm左右.通过磁性测量仪、振动样品磁强计(VSM)对磁性能进行了表征.磁化曲线表明掺杂引起磁性能发生变化,磁粒子室温下无剩磁和矫顽力,具有超顺磁性;深冷状态下出现剩磁和矫顽力,且随温度的降低,剩磁和矫顽力增大,不具有超顺磁性,饱和磁化强度略高于室温值.     

基于氧化铁纳米材料特性的生物分离和生物检测

氧化铁纳米粒子是一种新型的磁功能材料,被广泛应用于生物、材料以及环境等众多领域.本文介绍了超顺磁氧化铁纳米粒子的制备方法,比较了各种方法的优缺点;评述了磁性氧化铁纳米粒子在细胞、蛋白质和核酸分离及生物检测中的应用,对多功能复合磁性氧化铁纳米粒子的构建, 在生物医学领域中的应用具有的指导意义.     

Fe3O4表面原位引发可控/“活性”聚合制备磁性聚苯乙烯纳米粒子

采用化学共沉淀方法合成了Fe3O4纳米粒子, 用3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(3-MPS)对其进行表面接枝修饰, 然后以苯乙烯(St)为单体, 过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂, 4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物自由基(HTEMPO·)为稳定自由基介质, 采用可控/“活性”自由基聚合技术在修饰后的Fe3O4纳米粒子表面原位引发聚合, 制备了粒径小、分布窄、磁含量高的磁性聚苯乙烯（PS）纳米粒子. X射线衍射(XRD)研究表明, 所合成的Fe3O4粒子为尖晶石结构. 凝胶渗透色谱(GPC)分析表明, 聚苯乙烯的分子量与反应时间呈较好的线性关系. 透射电镜(TEM)观察表明, 所制备的磁性聚苯乙烯纳米粒子的粒径在20-30 nm之间. 热重(TG)分析得到磁性聚苯乙烯纳米粒子的磁含量为62.6%. 振动样品磁强计(VSM)测试结果表明, 磁性聚苯乙烯纳米粒子的比饱和磁化强度为31.7 emu·g-1, 呈现单磁畴结构.     

环糊精包结络合作用诱导的水溶性聚芴纳米粒子的制备

首先合成了单取代的β环糊精ATRP引发剂(β-CD-Br),利用核磁、质谱等对其进行了表征,并通过ATRP聚合制备了端基为β-环糊精的水溶性聚合物聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(β-CD-PDMAEMA).聚合物β-CD-PDMAEMA可以通过环糊精与金刚烷之间的主客体包结络合作用与端基为金刚烷的聚芴(PFADA)形成水溶性的聚芴纳米粒子.重点探讨了β-CD-PDMAEMA与PF-ADA的质量比和不同的组装方法对纳米粒子尺寸及分布的影响,研究表明质量比为4∶1时通过向2种聚合物的THF混合溶液中缓慢加水的方法可得到流体力学半径(R_h)为80 nm、PDI为0.11的纳米粒子.最后利用透射电子显微镜和原子力显微镜对纳米粒子的形貌进行了表征,进一步依照纳米粒子的R_h随温度升高的实验可以证实纳米粒子具有明显的核壳结构,其中刚性的聚芴为核半径约为50 nm,水溶性的PDMAEMA聚合物为壳.     

双官能Fe3O4/CdSe/CdS荧光磁性复合物的制备和表征

采用化学共沉淀法, 以FeCl₂•4H₂O和FeC1₃•6H₂O为原料制备磁性Fe₃O₄纳米颗粒(MNPs), 采用氨基酸对其进行修饰使其表面连上氨基. 用巯基乙酸作为稳定剂合成了水溶性的CdSe/CdS量子点, 并利用偶联剂1-乙基-3-(3-二氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)连接氨基修饰的Fe₃O₄和带有羧基的CdSe/CdS, 成功制备了Fe₃O₄/CdSe/CdS荧光磁性纳米颗粒. 该荧光磁性纳米复合物保留了CdSe/CdS量子点优异的荧光特性, 平均粒径在40 nm左右; 磁化曲线表明此纳米复合物具有超顺磁性. 这种双官能复合纳米颗粒有望成为新型荧光磁性双标记复合微粒而广泛应用于免疫检测、荧光追踪、磁性分离等领域.     

两亲性树状接枝己内酯共聚物的合成与表征

通过树状接枝聚己内酯的侧羟基及端羟基与氯甲酰化的聚乙二醇进行接枝反应,得到带有亲水性聚乙二醇链段的新型两亲性树状接枝共聚物.1H-NMR分析显示,接枝率为50%左右.GPC分析结果表明,共聚物分子量呈较窄的单峰分布,分子量与接枝前相比明显增高.两亲性共聚物能直接分散在水中形成胶束溶液.以芘为荧光探针的测试结果表明其临界胶束浓度有降低.动态光散射测得胶束平均粒径在16至31 nm之间,粒径分散指数适中,PDI在0.25至0.39之间.TEM显示胶束粒子为不规整球形,由更小的粒径为几个纳米的微粒聚集而成,这些微粒的大小刚好与单个大分子的尺寸相匹配.因此,两亲性树状接枝聚己内酯在水相中存在单分子胶束与多分子组装胶束的平衡.得益于支化聚合物结构中的纳米空腔,两亲性树状接枝聚合物胶束对紫杉醇具有优良的包载能力.     

化学接枝改进ZnO-有机硅纳米复合材料的光学性能

采用N-(三甲氧基硅丙基)-4-叠氮-2,3,5,6-四氟苯甲酰胺(PFPA-silane)改性纳米氧化锌,并将PFPA-silane接枝在有机硅聚合物链上.接枝反应改变了纳米复合物的折光指数,并使ZnO纳米粒子与有机硅基体的折光指数更加匹配.这减少了纳米氧化锌粒子对光的散射作用,增加了纳米ZnO-有机硅纳米复合物的透明性.所制备的复合物通过接枝改性后透光率最多可提高50%.研究结果表明无机物和聚合物的折光指数的匹配程度可以通过偶联剂与聚合物基体的反应来进行调控.     

P(St-GMA)/Fe3O4磁性聚合物微球的制备及表征

采用沉淀法制备了Fe3O4纳米粒子, 以苯乙烯(St)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为聚合单体, 使用分散聚合法制备了P(St-GMA)/Fe3O4磁性聚合物微球. 分析了Fe3O4粒子的形貌和结构. 研究了制备条件对磁性聚合物微球磁含量的影响. 采用FTIR, XRD, TG及TEM等手段对磁性聚合物微球的微观结构及形貌、磁含量等进行了分析表征. 研究结果表明, 制备的磁性聚合物微球粒径均一, 磁含量高达74%.