文獻(xiàn):In Vitro Evaluation of DSPE-PEG (5000) Amine SWCNT Toxicity and Efficacy as a Novel Nanovector Candidate in Photothermal Therapy by Response Surface Methodology (RSM)
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DSPE-PEG(5000)胺單壁碳納米管的制備與表征
檢測效率(D50)為4.03 nm、純度≥90%的碳質(zhì)材料和4-7%金屬含量的純SWCNT(Carbon Solutions,Riverside,CA,USA)。碳納米管具有疏水性,這限制了它們在生物系統(tǒng)和生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。DSPE-PEG(5000)胺是PEG(聚乙二醇)的磷脂衍生物。
通過DSPE-PEG的疏水磷脂鏈與SWCNT的疏水表面之間的π-π堆積實(shí)現(xiàn)了非共價(jià)功能化。SWCNT首先用干熱滅菌(170°C 30分鐘)。將1mg無菌純SWCNT分散在約2mL無菌RPMI-1640培養(yǎng)基中,使用振幅為100%、功率為120W、脈沖為20秒、在冰上暫停10秒的探頭(UP200Ht,Hielscher,德國)對(duì)懸浮液進(jìn)行超聲處理10分鐘。另一方面,將8 mg DSPE-PEG(5000)胺(Nanocs,NY,USA)加入2 mL無菌RPMI-1640培養(yǎng)基中,在4-6°C的超聲波。⊿onorex,Bandelin,UK)中超聲處理3次,持續(xù)15分鐘。
DSPE-PEG溶液用0.22?m纖維素膜過濾器滅菌。然后在無菌條件下進(jìn)行合成。DSPE-PEG(5000)胺/SWCNT的重量比為1比8,是根據(jù)之前的報(bào)告[36]選擇的。隨后,將上述兩種懸浮液混合,并在4-6°C的超聲波浴中超聲處理3次,持續(xù)20分鐘。然后,為了均勻化,使用100%振幅和120 W功率的超聲波處理器(UP200Ht Hielsher,Hielscher,德國)在冰上超聲處理懸浮液2分鐘(20秒脈沖和10秒暫停)。
為了從上清液中分離非PEG化的SWCNT,將懸浮液在室溫下以20000 rpm(Beckman,IN,USA)離心4小時(shí)。最后,通過分光光度法在280 nm處測定上清液中DSPE-PEG(5000)胺/SCNT的濃度[44,45]。進(jìn)行TNBSA測試以確定負(fù)載在SWCNT上的DSPE-PEG(5000)胺上的游離氨基[44,45]。還對(duì)高達(dá)600°C的純SWCNT和DSPE-PEG(5000)胺SWCNT(官能化SWCNT)進(jìn)行了熱重分析(TGA)。
在200°C至500°C之間測量了DSPE-PEG(5000)胺單壁碳納米管的逐漸重量損失。通過比較DSPE-PEG(5000)胺SWCNT與純SWCNT的損失,估計(jì)了SWCNT上PEG的負(fù)載量。
采用532nm激光和漫反射法(Nd:YL激光,Almega Thermo Nicolet,F(xiàn)isher Scientific,Pittsburgh,PA,USA)的拉曼光譜對(duì)單壁碳納米管在用DSPE-PEG(5000)胺官能化前后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。還研究了DSPE-PEG(5000)胺單壁碳納米管水分散體在室溫下2個(gè)月的穩(wěn)定性。
CNT的分散性可以從不溶性(沉淀)到可溶性(或分散)變化。制備的DSPE-PEG(5000)胺單壁碳納米管顯示出黑色均勻分散體,在合成后2個(gè)月內(nèi)沒有相分離的跡象(補(bǔ)充表S1)。原子力顯微鏡(AFM)已被用于直接評(píng)估成功的表面功能化和表面光滑度。
進(jìn)行了EDS(能量色散X射線光譜)(TESCAN,MIRA II,捷克共和國)。還進(jìn)行了XRD(X射線衍射)分析(Philips PW1730,Philips,Eindhoven,Netherlands),以研究官能化單壁碳納米管的結(jié)晶度和形成;該設(shè)備在30mA和40kV的CuKα輻射(λ=1.54056?)下運(yùn)行。數(shù)據(jù)以3°/min的掃描速率記錄在5-80°的2θ范圍內(nèi)。
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