PAMAM/Bi2S3复合纳米粒子的制备研究

论文摘要

针对CT影像造影剂中存在的诸多问题,人们研究发现,硫化铋作为一种新型的造影剂可以提高CT检测的精确度,实现对某些病灶的早期诊断。本文采用聚酰胺-胺（PAMAM）树形聚合物来制备PAMAM/Bi 2 S3复合纳米粒子。PAMAM树形聚合物是一种从中心核开始增长,具有确定代数和末端基的新型合成高分子。由于该化合物具有高度的几何对称性、大量的端基、分子内存在空腔等结构特点,在催化、医药、生命科学、工业等领域具有广泛的应用前景。本实验采用发散法,以乙二胺为原料,通过与丙烯酸甲酯和乙二胺进行Mickeal加成和酰胺化缩合反应,合成了以乙二胺为核、最大支化代数为6.0的树形聚合物聚酰胺-胺,采用红外光谱（IR）和透射电子显微镜（TEM）等方法对产物的结构进行了表征。由于制备的PAMAM树形聚合物尺寸不均一,实验中采用透析的方法对产物进行纯化以除去低代数的树形聚合物和产品中残存的小分子。研究还对树形聚合物的改性进行了初步的探索,IR分析结果表明,树形聚合物的改性实验具有可行性。以不同代数聚酰胺-胺树形聚合物为模板,以水作为溶剂,用硫化钠化合硝酸铋制备了PAMAM/Bi 2 S3复合纳米粒子,并通过UV-Vis光谱和TEM等方法对其进行了表征。研究表明,以氨基封端的整代树形聚合物和柠檬酸铋铵均不适合于制备复合纳米粒子;在制备的PAMAM/Bi2S3复合纳米粒子的TEM照片中粒子分散比较均匀,粒子尺度很小,充分说明了树形聚合物的模板作用;制备的PAMAM/Bi 2 S3复合纳米粒子在空气中保存颜色会变淡,但氮气保护和低温冷藏可有效减缓这一过程。分别对5.0G、5.5G PAMAM和5.5G/Bi 2 S3进行了细胞毒性实验,研究结果表明5.5G PAMAM树形聚合物的细胞毒性小于5.0G PAMAM,同时也说明Bi 2 S3的引入对树形聚合物的生物相容性没有明显的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 纳米材料研究概况
• 1.1.1 纳米技术简介
• 1.1.2 纳米技术应用现况
• 1.1.3 纳米材料的基本性质
• 1.1.4 纳米材料研究进展
• 1.1.5 纳米技术与纳米材料应用展望
• 1.2 计算机体层摄影（CT）成像技术
• 1.2.1 CT成像诊断原理
• 1.2.2 CT诊断造影剂
• 1.2.2.1 分类
• 1.2.2.2 毒副作用
• 1.3 纳米硫化铋研究进展
• 1.3.1 硫化铋应用简介
• 1.3.2 纳米硫化铋的制备
• 1.4 树形聚合物/无机复合纳米粒子
• 1.4.1 树形聚合物的概念
• 1.4.2 树形聚合物的结构特点
• 1.4.3 树形聚合物的合成方法
• 1.4.4 几种特殊的树形聚合物
• 1.4.5 树形聚合物的应用概况
• 1.4.6 树形聚合物/无机复合纳米粒子
• 1.4.6.1 树形聚合物的模板作用
• 1.4.6.2 树形聚合物/金属复合纳米粒子
• 1.4.6.3 树形聚合物/双金属复合纳米粒子
• 1.4.6.4 树形聚合物/金属化合物复合纳米粒子
• 1.4.7 聚酰胺-胺简介
• 1.5 本课题研究内容和目的
• 第二章 实验部分
• 2.1 原料、药品、设备及仪器
• 2.1.1 试剂及药品
• 2.1.2 设备及仪器
• 2.2 树形聚合物的合成
• 2.2.1 聚酰胺-胺的合成与表征
• 2.2.1.1 聚酰胺-胺的合成
• 2.2.1.2 聚酰胺-胺的纯化
• 2.2.1.3 聚酰胺-胺的表征
• 2.2.2 聚酰胺-胺端基改性
• 2.2.3 树形聚合物改性探索
• 2S₃复合纳米粒子的制备'>2.3 PAMAM/Bi₂S₃复合纳米粒子的制备
• 2.3.1 原料溶液的配制
• 2.3.2 复合纳米粒子的制备
• 2.3.3 复合纳米粒子的表征
• 2.3.4 其它验证性实验
• 2.4 细胞培养实验
• 2.4.1 样品的准备
• 2.4.1.1 PBS缓冲溶液的配制
• 2.4.1.2 样品溶液的配制
• 2.4.2 冻存细胞的复苏
• 2.4.3 细胞培养
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 树形聚合物的合成研究
• 3.1.1 PAMAM的合成研究
• 3.1.1.1 PAMAM的理论结构
• 3.1.1.2 红外谱图分析
• 3.1.1.3 TEM图像分析
• 3.1.2 PAMAM端基改性研究
• 3.1.3 树形聚合物的改性探索研究
• 2S₃复合纳米粒子的制备研究'>3.2 PAMAM/Bi₂S₃复合纳米粒子的制备研究
• 3.2.1 硝酸铋溶液的配制
• 3.2.2 铋离子与PAMAM络合研究
• 3.2.2.1 整代PAMAM的络合研究
• 3.2.2.2 半代PAMAM的络合研究
• 3.2.3 复合纳米粒子制备条件的确定
• 3.2.4 复合纳米粒子的性质研究
• 3.2.4.1 不同配比的复合纳米粒子性质研究
• 3.2.4.2 不同代数复合纳米粒子的性质研究
• 2S₃与PAMAM的相互作用'>3.2.4.3 Bi₂S₃与PAMAM的相互作用
• 3.3 细胞培养实验
• 第四章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢