聚乙烯亚胺修饰的量子点作为荧光探针以及纳米药物载体的研究
发布时间：2021-07-28 07:17
一直以来,作为癌症主要治疗手段的化学药物治疗,普遍存在靶向性差、毒性大、副作用明显等缺点。纳米药物载体作为一种新型给药系统,由于其独特的化学性质与高通透性和滞留效应（EPR效应）在癌症治疗中表现出巨大的潜力和优势。因此开发纳米材料作为抗癌药物的载体从而提高抗癌药物的靶向性,减轻毒副作用,是一种新型治疗癌症的手段。量子点（QDs）是一种粒径小,性质稳定的新型半导体纳米颗粒。由于QDs具有荧光寿命长、抗漂白能力强等独特的光学性质以及良好的生物相容性,因此在材料科学和生物医学中发挥着重要作用。聚乙烯亚胺（PEI）是一种常见的大分子聚合物,富含氨基,水溶性良好。因其结构中带有大量的氨基,因此带有丰富的正电荷,和金属离子具有很强的鳌合作用。并且PEI价格低廉,效果好,因此在作为载体方面有着广泛的应用。本文利用PEI对QDs进行亲水性修饰,得到了功能化的水溶性QDs。主要进行了以下研究:1、我们制备了三正辛基氧化膦（TOPO）包覆了的Cd Se和Cd Se/Zn S量子点,然后利用PEI（1.8 k Da）对QDs进行亲水修饰,得到了水溶性良好、分散均匀、性质稳定的QDs。由于PEI表面具有丰富的...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
量子点独特的光学性质([19]AdvancedMaterials,2018,30(10):1701460.)
聚乙烯亚胺修饰的量子点作为荧光探针以及纳米药物载体的研究41.3量子点的表面修饰有机合成法制备得到的量子点表面大多包覆了TOP/TOPO层，这种结构可以很好地保护内核，有效减少了量子点的荧光淬灭。但是TOP/TOPO的存在也使得量子点只能溶于正己烷或者氯仿等有机溶剂，对其进行亲水性处理是将其应用于生物医学的关键一步。量子点的表面修饰方法主要包括：①链交换法②聚合物包覆法③表面硅烷化法。1.3.1链交换法用亲水性分子置换掉量子点表面的TOP/TOPO可以得到水溶性较好的量子点，这也是最简单有效的方法[20](如图1-2)。一般这类亲水性分子带有金属作用力较强的巯基或者亲水性基团如羧基、胺基或者羟基，由于巯基与量子点表面具有很强的金属原子作用力，因此作为量子点的表面修饰剂受到众多科研工作者的青睐。Chan等用巯基丙酸作为配体修饰量子点，得到了水溶性良好的量子点[30]。但由于巯基极易被氧化，与量子点的结合并不是很稳定，长时间的放置很容易导致量子点与配体分离而聚沉。为了提高其稳定性，二巯基的配体如二巯基硫辛酸(DHLA)等被应用于量子点的修饰中，Liu等就用二氢硫辛酸修饰得到性质稳定的量子点[31]。除此之外，Algar等利用L-半胱氨酸作为配体修饰量子点，得到水溶性良好且稳定的量子点[32]，半胱氨酸对细胞有良好的生物相容性，且含有丰富的胺基和羧基，能够利用这些官能团负载很多小分子药物。图1-2水溶性量子点的修饰途径([20]Naturematerials,2005,4(6):435-446.)1.3.2聚合物包覆法链交换法能快速简单的得到水溶性量子点，但是它会置换掉量子点表面的TOP/TOPO，这种方法虽然可以快捷制得水溶性量子点，但是破坏了量子点的表面结构，从而影响了量子点的稳定性和荧光强度。两亲性的聚合物如聚乙烯亚胺[33-34]、多肽[35-36]、
1引言5子点的内部结构[38]，而且提高了其水溶性，稳定性也很好，荧光强度下降的程度也较链交换法小，保留了量子点稳定且独特的光学性质。1.3.3表面硅烷化法在量子点的表面修饰聚合硅烷壳也是一种提高量子点水溶性的方法。通过3-(巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)置换掉量子点表面的TOP/TOPO分子，利用硅烷分子通过水解作用在量子点表面形成水溶性的SiO2分子层，得到的量子点水溶性、稳定性良好，引入的水溶性基团也可以作为活性基团负载其他小分子[39-40]。但是这种方法增大了量子点的尺寸，其量子产率和荧光强度都出现了不同程度的下降。1.4量子点在生物医学中的应用量子点因其良好的光学性质已经被广泛应用于细胞成像等方面，又因为量子点具有较大的比表面积，生物相容性好，易于修饰，被广泛应用于生物诊断和药物递送方面。总的来说，量子点在生物医学的主要应用包括：生物传感、生物成像、生物治疗、基因和药物递送[41-44](图1-3)。图1-3量子点在生物医学方面的应用([42]ChemicalSocietyReviews,2014,43(3):744-764.)
本文编号：3307489
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【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
量子点独特的光学性质([19]AdvancedMaterials,2018,30(10):1701460.)
聚乙烯亚胺修饰的量子点作为荧光探针以及纳米药物载体的研究41.3量子点的表面修饰有机合成法制备得到的量子点表面大多包覆了TOP/TOPO层，这种结构可以很好地保护内核，有效减少了量子点的荧光淬灭。但是TOP/TOPO的存在也使得量子点只能溶于正己烷或者氯仿等有机溶剂，对其进行亲水性处理是将其应用于生物医学的关键一步。量子点的表面修饰方法主要包括：①链交换法②聚合物包覆法③表面硅烷化法。1.3.1链交换法用亲水性分子置换掉量子点表面的TOP/TOPO可以得到水溶性较好的量子点，这也是最简单有效的方法[20](如图1-2)。一般这类亲水性分子带有金属作用力较强的巯基或者亲水性基团如羧基、胺基或者羟基，由于巯基与量子点表面具有很强的金属原子作用力，因此作为量子点的表面修饰剂受到众多科研工作者的青睐。Chan等用巯基丙酸作为配体修饰量子点，得到了水溶性良好的量子点[30]。但由于巯基极易被氧化，与量子点的结合并不是很稳定，长时间的放置很容易导致量子点与配体分离而聚沉。为了提高其稳定性，二巯基的配体如二巯基硫辛酸(DHLA)等被应用于量子点的修饰中，Liu等就用二氢硫辛酸修饰得到性质稳定的量子点[31]。除此之外，Algar等利用L-半胱氨酸作为配体修饰量子点，得到水溶性良好且稳定的量子点[32]，半胱氨酸对细胞有良好的生物相容性，且含有丰富的胺基和羧基，能够利用这些官能团负载很多小分子药物。图1-2水溶性量子点的修饰途径([20]Naturematerials,2005,4(6):435-446.)1.3.2聚合物包覆法链交换法能快速简单的得到水溶性量子点，但是它会置换掉量子点表面的TOP/TOPO，这种方法虽然可以快捷制得水溶性量子点，但是破坏了量子点的表面结构，从而影响了量子点的稳定性和荧光强度。两亲性的聚合物如聚乙烯亚胺[33-34]、多肽[35-36]、
1引言5子点的内部结构[38]，而且提高了其水溶性，稳定性也很好，荧光强度下降的程度也较链交换法小，保留了量子点稳定且独特的光学性质。1.3.3表面硅烷化法在量子点的表面修饰聚合硅烷壳也是一种提高量子点水溶性的方法。通过3-(巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPS)置换掉量子点表面的TOP/TOPO分子，利用硅烷分子通过水解作用在量子点表面形成水溶性的SiO2分子层，得到的量子点水溶性、稳定性良好，引入的水溶性基团也可以作为活性基团负载其他小分子[39-40]。但是这种方法增大了量子点的尺寸，其量子产率和荧光强度都出现了不同程度的下降。1.4量子点在生物医学中的应用量子点因其良好的光学性质已经被广泛应用于细胞成像等方面，又因为量子点具有较大的比表面积，生物相容性好，易于修饰，被广泛应用于生物诊断和药物递送方面。总的来说，量子点在生物医学的主要应用包括：生物传感、生物成像、生物治疗、基因和药物递送[41-44](图1-3)。图1-3量子点在生物医学方面的应用([42]ChemicalSocietyReviews,2014,43(3):744-764.)
本文编号：3307489
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