两性离子化树状大分子包裹钯的纳米粒子的制备方法技术

一种两性离子化树状大分子包裹钯的纳米粒子的制备方法，其主要是按每1mL水中加入0.154～5.767mg马来酸酐和巯基乙胺修饰后的五代聚酰胺‑胺树状大分子的比例将制得的G5MC溶于水中，再按四氯钯酸钠与G5MC的摩尔比为55～330:1的比例，将G5MC水溶液与浓度为1～31mM的四氯钯酸钠水溶液混合搅拌10～70分钟，再按硼氢化钠与四氯钯酸钠的摩尔比为2～63:1的比例，加入硼氢化钠溶液，得到的粒径为1.59～4.01nm的两性离子化树状大分子包裹钯(Pdn‑G5MC)的纳米粒子。本发明专利技术制备条件温和、操作简单、反应过程易于控制、有效地保护纳米粒子稳定性。 1

Preparation of zwitterionic dendrimer coated palladium nanoparticles

A method for the preparation of an amphoteric ionized tree like macromolecule encapsulated palladium, which is mainly dissolved in water according to the ratio of 0.154 ~ 5.767mg maleic anhydride and thiamethylamine modified by 0.154 5.767mg maleic anhydride and thiamethylamine. The ratio of the molar ratio of sodium chloride to G5MC is 55 to 330:1 by the molar ratio of sodium chloride and sodium chloride. In proportion, the G5MC aqueous solution was mixed with four chloro palladium (four) water solution with a concentration of 1 ~ 31mM for 10~70 minutes, and then the ratio of sodium borohydride to sodium chloride sodium chloride was 2 to 63:1, and the sodium borohydride solution was added, and the particle size of the amphoteric tree like macromolecule containing the Pdn G5MC G5MC was obtained by a particle size of 1.59 to 4.01nm. . The invention has mild preparation conditions, simple operation, easy control of the reaction process, and effective protection of the stability of the nanoparticles. One

【技术实现步骤摘要】
两性离子化树状大分子包裹钯的纳米粒子的制备方法
本专利技术属于纳米材料
，特别涉及一种催化剂的制备方法。
技术介绍
1-5nm的钯纳米粒子不仅具有独特的催化活性，而且具有高比表面积，但这往往导致钯纳米粒子团聚。聚合物模板法是一种能够制备高度稳定性和分散性的钯纳米粒子的方法。聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)因具有固定的三维结构成为优异的制备高度稳定性和单分散纳米钯粒子的模板。但是，PAMAM表面的伯氨基较差的生物相容性限制了其成为环境友好型催化剂。聚乙二醇(PEG)改性PAMAM能明显提高其生物相容性，但是PEG层会增加纳米粒子的水动力学粒径，限制催化底物和催化产物的扩散，从而降低PAMAM内部钯纳米粒子的催化效率。因此，亟需寻找一种优于PEG的生物相容性材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种制备条件温和、操作简单、反应过程易于控制、有效地保护纳米粒子稳定性的两性离子化树状大分子包裹钯(Pdn-G5MC)的纳米粒子的制备方法。本专利技术的技术方案如下：按每1mL水中加入0.154～5.767mg马来酸酐和巯基乙胺修饰后的五代聚酰胺-胺树状大分子(G5MC，理论分子量＝51252)的比例将制得的G5MC溶于水中，调节该溶液的pH为1～6，再按四氯钯酸钠与G5MC的摩尔比为55～330:1的比例，将G5MC水溶液与浓度为1～31mM的四氯钯酸钠水溶液混合，搅拌10～70分钟后，再按硼氢化钠与四氯钯酸钠的摩尔比为2～63:1的比例，加入硼氢化钠溶液，所述硼氢化钠溶液是按每1mL浓度为0.1～0.6M的氢氧化钠溶液中加入1mg硼氢化钠的混合溶液，用1M盐酸调节混合液的pH到中性，得到的粒径为1.59～4.01nm的两性离子化树状大分子包裹钯(Pdn-G5MC)的纳米粒子。n表示每一个两性离子化树状大分子内部平均包裹钯原子的个数。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：1、制备工艺简单，反应条件温和，且重现性好。2、制备的Pdn-G5MC纳米粒子具有优良的pH稳定性和高催化活性。3、制备的Pdn-G5MC纳米粒子无细胞毒性，不抑制细菌生长，可以作为环境友好型催化剂。附图说明图1为本专利技术实施例1获得的Pd55-G5MC的透射电镜图。图2为本专利技术实施例1获得的Pd55-G5MC的透射电镜粒径分布直方图。图3为本专利技术实施例1获得的在pH4～9下Pd55-G5MC的粒径图。图4为本专利技术实施例1获得的在pH4～9下Pd55-G5MC的电动电位(ζ电位)图。图5为本专利技术实施例1获得的在质量分数为0～20％的氯化钠盐溶液下Pd55-G5MC的粒径图。图6为本专利技术实施例1获得的Pd55-G5MC和浓度相同的五代聚酰胺-胺树状大分子包裹钯(Pd55-G5)纳米粒子与人脐静脉内皮细胞(HUVECs)细胞共孵育24小时后的细胞活性图。图7为本专利技术实施例1获得的Pd55-G5MC和浓度相同的Pd55-G5与HeLa细胞共孵育24小时后的细胞活性图。图8为本专利技术实施例1获得的Pd55-G5MC和浓度相同的Pd55-G5与金黄色葡萄球菌共孵育18小时后的细菌相对吸光度图。图9为本专利技术实施例1获得的Pd55-G5MC和浓度相同的Pd55-G5与大肠杆菌共孵育18小时后的细菌相对吸光度图。图10为本专利技术实施例1获得的Pd55-G5MC纳米粒子催化桑色素的-ln(At/A0)与反应时间(t)之间的关系曲线图。λ＝403nm，At：桑色素在t时刻的吸光度值；A0：桑色素在初始时刻的吸光度值。图11为本专利技术实施例2获得的Pd110-G5MC的透射电镜图。图12为本专利技术实施例2获得的Pd110-G5MC的透射电镜粒径分布直方图。图13为本专利技术实施例2获得的Pd110-G5MC纳米粒子催化桑色素的-ln(At/A0)与反应时间(t)之间的关系曲线图。图14为本专利技术实施例3获得的Pd165-G5MC的透射电镜图.图15为本专利技术实施例3获得的Pd165-G5MC的透射电镜粒径分布直方图。图16为本专利技术实施例3获得的Pd165-G5MC纳米粒子催化桑色素的-ln(At/A0)与反应时间(t)之间的关系曲线图。图17为本专利技术实施例4获得的Pd220-G5MC的透射电镜图.图18为本专利技术实施例4获得的Pd220-G5MC的透射电镜粒径分布直方图。具体实施方式实施例1将0.576mg的G5MC溶于1mL水中，调节水的pH为4，再向水中加入312mg浓度为2mM的四氯钯酸钠溶液，搅拌20分钟后，将135mg的硼氢化钠溶液加入上述溶液，所述硼氢化钠溶液是按每1mL浓度为0.3M的氢氧化钠溶液中加入1mg硼氢化钠的混合溶液，用1M盐酸调节混合液的pH到中性，得到的粒径为1.59nm的两性离子化树状大分子包裹钯(Pd55-G5MC)的纳米粒子。此时，每一个两性离子化树状大分子内部平均包裹钯55个钯原子。如图1和图2所示，Pd55-G5MC纳米粒子呈现小粒径和单分散状态；Pd55-G5MC纳米粒子的平均粒径为1.59±0.42nm，这表明在以G5MC为模板包裹的钯纳米粒子具有小粒径和窄粒径分布。如图3所示，在pH从4到9的缓冲液中，Pd55-G5MC的粒径约10nm，并在三天内保持稳定。如图4所示，在氯化钠盐浓度从0到20％的溶液中，Pd55-G5MC的粒径约10nm，并在三天内保持稳定。如图5所示，随着缓冲液pH的增加，Pd55-G5MC的ζ电位逐渐降低。在pH4时，ζ最大电位为7.4mV；在pH9时，ζ最小电位为-12.4mV。Pd55-G5MC的等电点约为pH5.8。这是因为氨基在酸性pH下质子化和羧基在碱性pH下去质子化。如图6所示，通过MTT法表征纳米粒子的细胞毒性。当五代聚酰胺-胺树状大分子包裹钯(Pd55-G5)纳米粒子的浓度为500μg/mL时，HUVECs细胞的细胞活性约为11.8％。然而，对于相同浓度的Pd55-G5MC纳米粒子，HUVECs细胞的细胞活性约为95.3％。Pd55-G5MC在测试范围内无细胞毒性。如图7所示，通过MTT法表征纳米粒子的细胞毒性。当Pd55-G5纳米粒子的浓度为500μg/mL时，HeLa细胞的细胞活性约为11.5％。然而，对于相同浓度的Pd55-G5MC纳米粒子，HeLa细胞的细胞活性约为91.7％。Pd55-G5MC在测试范围内无细胞毒性。如图8所示，Pd55-G5MC在测试浓度范围内未抑制细菌生长，而相同浓度的Pd55-G5则明显抑制细菌生长。如图9所示，Pd55-G5MC在测试浓度范围内未抑制细菌生长，而相同浓度的Pd55-G5则明显抑制细菌生长。如图10所示，λ＝403nm，At：桑色素在t时刻的吸光度值；A0：桑色素在初始时刻的吸光度值。Pd55-G5MC纳米粒子的-ln(At/A0)和反应时间(t)之间的关系是线性的。Pd55-G5MC纳米粒子在有双氧水条件下，能有效地将桑色素氧化为苯并呋喃酮。实施例2将0.154mg的G5MC溶于1mL水中，调节水的pH为1，再向水中加入330mg浓度为1mM的四氯钯酸钠溶液，搅拌10分钟后，将26mg的硼氢化钠溶液加入上述溶液，所述硼氢化钠溶液是按每1mL浓度为0.1M的氢氧化钠溶液中加入1mg硼氢化钠的混合溶液，用1M盐酸调节混合液的pH到中性，得到的粒径为2.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两性离子化树状大分子包裹钯的纳米粒子的制备方法，其特征在于：

【技术特征摘要】
1.一种两性离子化树状大分子包裹钯的纳米粒子的制备方法，其特征在于：按每1mL水中加入0.154～5.767mg马来酸酐和巯基乙胺修饰后的五代聚酰胺-胺树状大分子(G5MC，理论分子量＝51252)的比例将制得的G5MC溶于水中，调节该溶液的pH为1～6，再按四氯钯酸钠与G5MC的摩尔比为55～330:1的比例，将G5MC水溶液与浓度为1～31mM的四氯钯酸钠水溶液混合，搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙刚，崔艳帅，朱林林，刘建，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13