[發明專利]兩性離子化樹狀大分子包裹金的納米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201710296631.6
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107081171B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 王龍剛
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;B01J23/52;B01J35/00;C08F283/00;C08F222/06;C08F8/34
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 續京沙

一種兩性離子化樹狀大分子包裹金的納米粒子的制備方法，其主要是將二甲基亞砜加入五代聚酰胺?胺樹狀大分子(G5 PAMAM)，再加入馬來酸酐，得到五代聚酰胺?胺樹狀大分子?馬來酸酐(G5M)；接著向G5M水溶液中加入巰基乙胺，得到五代聚酰胺?胺樹狀大分子?馬來酸酐?巰基乙胺(G5MC)；再向G5MC水溶液中加入氯金酸水溶液，攪拌10～70分鐘后，再加入硼氫化鈉，用1M鹽酸調節混合液的pH到中性，得到兩性離子化樹狀大分子包裹金(Au?G5MC)的納米粒子。本發明制備條件溫和、操作簡單、反應過程易于控制、有效地保護納米粒子穩定性。

技術領域

本發明屬于納米材料技術領域，特別涉及一種催化劑的制備方法。

背景技術

1-10nm的金納米粒子具有獨特的光學和電學性能。這些獨特的性能使其在催化和納米醫學上存在廣泛的應用。然而，具有高比表面積的金納米粒子容易團聚。因此，研究人員提出了各種制備高度穩定性和分散性的金納米粒子的方法。Crooks和同事首先采用具有獨特三維結構的聚酰胺-胺樹狀大分子(PAMAM)模板，成功制備了單分散的銅納米粒子。此外，樹狀大分子包裹的金納米粒子的溶解度和功能依賴于其表面的官能團。PAMAM包裹的金納米粒子的細胞毒性與其濃度呈正相關。PAMAM也能夠誘導纖維蛋白原聚集。這會限制其在生物相關領域中的應用。

很多改性PAMAM的方法可以提高其生物相容性。聚乙二醇(PEG)、乙酸酐、月桂酰氯、衣康酸二甲酯、2-丙烯酰氧基乙基磷酸膽堿或者羧基甜菜堿丙烯酰胺(CBAA)等各種各樣的分子都用于改性PAMAM，從而增強其生物相容性，這些改性可能屏蔽了PAMAM表面的正電荷。其中，PEG改性是最常用的方法。然而，PEG改性可以顯著增加納米粒子的水動力學粒徑。這層PEG會給修飾產物帶來明顯的傳質阻力，從而降低樹狀大分子內部金納米粒子的催化效率。此外，PEG長期在氧化環境中會被氧化，這會降低其所穩定的納米粒子的長期穩定性。然而，單層兩性離子材料修飾納米粒子，則僅略增大納米粒子的粒徑，提高納米粒子的生物相容性和長期穩定性。例如：經自組裝形成的單層兩性離子層保護的金納米粒子比巰基聚乙二醇保護的金納米粒子具有更好的長期穩定性。王龍剛等采用兩性離子材料CBAA修飾樹狀大分子后，其水動力學粒徑僅增加3.1nm。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備條件溫和、操作簡單、反應過程易于控制、有效地保護納米粒子穩定性的兩性離子化樹狀大分子包裹金(Au-G5MC)的納米粒子的制備方法。

本發明的技術方案如下：

(1)按每1mL二甲基亞砜加入1.6～160mg五代聚酰胺-胺樹狀大分子(G5PAMAM)的比例，將五代聚酰胺-胺樹狀大分子(G5PAMAM)溶解在二甲基亞砜中，再向二甲基亞砜中加入馬來酸酐，使馬來酸酐與G5PAMAM的摩爾比為140～1280:1，反應8～72小時；選用截留分子量(MWCO)＝14000的纖維素透析袋透析反應混合物，除去雜質，得到五代聚酰胺-胺樹狀大分子-馬來酸酐(G5M)；

(2)按每1mL水中加入0.52～5.74mg G5M的比例將步驟(1)制得的G5M溶于水中，再向水中加入巰基乙胺，使巰基乙胺與G5M的摩爾比為140～6400:1，反應8～72小時后，混合物用纖維素透析膜(MWCO＝14000)對水透析以除去雜質，得到的五代聚酰胺-胺樹狀大分子-馬來酸酐-巰基乙胺(G5MC)；

(3)按每1mL水中加入0.154～3.845mg G5MC的比例將步驟(2)制得的G5MC溶于水中，再按氯金酸與G5MC的摩爾比為20～500:1的比例，將G5MC水溶液與濃度為1～21mM的氯金酸水溶液混合，攪拌10～70分鐘后，再按硼氫化鈉與氯金酸的摩爾比為2～42:1的比例，加入硼氫化鈉，所述硼氫化鈉是按每1mL濃度為0.1～0.5M的氫氧化鈉溶液中加入1mg硼氫化鈉的混合溶液，用1M鹽酸調節混合液的pH到中性，得到的粒徑為1.85±0.61nm的兩性離子化樹狀大分子包裹金(Au-G5MC)的納米粒子。

本發明與現有技術相比具有如下優點：