J.Ding等[16]使用机械和化学的方法合成了很细的铜纳米颗粒。以CuCl2+2Na=Cu+2NaCl这个化学式为原理,形成铜和氯化钠纳米级别的混合物,通过清洗能够十分容易的除去其中的NaCl,得到二十纳米至五十纳米的粒径,并将氯化铜和机械粉碎钠粉末,得到形态不同的铜纳米微粒,由于产量大,这一方法十分适合在工业生产中使用,
Nafiseh等[17]通过NaBH4来还原氯化铜,溶剂为甲苯,另外使用N(C8H17)4Br,这种高分子试剂作用是相转移剂,可以制得六纳米左右的铜纳米颗粒,但在实际的生产中,由于甲苯具有剧毒,不符合绿色化生产。
1.2 聚乙烯亚胺
1.2.1 聚乙烯亚胺的性质
聚乙烯亚胺(PEI)具有很强的水溶性,溶于阳离子形式的水中,容易吸附或中和阴离子上的其他物质,是聚合物聚乙烯亚胺更具活性的化学性质。伯胺与仲胺与含羧基的异氰酸酯化合物,环氧化合物和酸性气体。聚乙烯亚胺主要包括直链聚乙烯亚胺和支链聚乙烯亚胺,其中线性聚乙烯亚胺的胺均为仲胺,支链聚乙烯亚胺中的胺分为伯胺,仲胺和叔胺。在室温下,无论分子量如何,线性聚乙烯亚胺均为固体,但在室温下,支链聚乙烯亚胺的任何分子量均为液体。线性聚乙烯亚胺可溶于甲醇,乙醇,氯仿或热水的较低pH,但不溶于苯,低温水,丙酮和乙醚;线性聚乙烯酰亚胺聚合物链两端氨基和甲基:线性聚乙烯亚胺熔点73-75℃;可在室温下长时间储存。聚乙烯亚胺是一种粘稠液体,颜色一般为浅黄色或无色,其味道与氨气味。
PEI具有范围广泛的分子量,从<1000Da到1.6×10 3 kDa。通常认为最适合于基因转移的PEI的分子量范围在5和25kDa之间。更高的分子量导致增加的细胞毒性,可能是由于外部细胞膜上的阳离子聚合物的巨大簇的聚集,从而诱导坏死。低分子量PEI,相比之下,已证明在细胞培养物的低毒性研究[18]。Forrest 等人 通过将低分子量800Da PEI偶联在一起形成低分子量PEI的有利的低毒性质与高分子量PEI的较高转染效率,以形成使用短二丙烯酸酯键的14-30kDa的共轭物。酯键的水解发生在生理条件下,体外细胞毒性可能与降解行为相关。降解半衰期最小的聚合物显示出最低的毒性,并且没有观察到降解产物的细胞毒性作用[19]。
基于Dick和Ham [20]建议的氮丙啶的酸催化聚合机理,PEI的分支形来.自>优:尔论`文/网www.youerw.com 式显示了伯胺与仲氮与叔氮原子的理论比为1:2:1 。此外,使用定量C-13核共振光谱的测量显示,对于大多数商业上可获得的PEI,支化度实际上是1:1:1,表明具有更多的支化结构。合成方法和反应条件可能会导致与理论值的偏差。已知越来越多的支化度增加体外细胞毒作用以及红细胞溶血。Krämer 等人基于支化PEI合成明确定义的假树枝状大分子,并报告约60%[21]的支化度的最低细胞毒性。因此,关于聚合物结构的详细知识是建立明确的结构 - 功能关系以及优化细胞毒性和生物相容性的前提条件。
PEI的最突出特征是其高阳离子电荷密度。PEI的每个第三个原子是能够质子化的氮原子。这导致非常高的阳离子电荷密度为20-25微克等于每克。由于PEI不含有季胺,阳离子电荷是通过生物环境中胺基质子化产生的,因此导致环境pH与阳离子电荷密度之间的相关性。例如,PEI示出的20%的质子化的在pH 7.4的水平相比,在pH 5下约45%。明显的p K a值的广泛范围导致具有有效缓冲容量的系统。
细胞毒性和体内释放是电荷密度和缓冲能力的函数。最近的缓冲能力测定表明,最高的缓冲器容量的区域位于pH为8和10,这是典型的聚胺之间的pH。碱性和质子化都受PEI分子量和支化度的影响。PEI的分子量增加时,聚合物的p K a值(因此碱度)在8至10的pH范围内降低:PEI为2kDa的p K a =9,PEI为25kDa为8.5,pH=8.3时PEI为750kDa 。高于pH 7的高缓冲能力归因于所有PEI中存在的仲胺,线性以及支链。使用不同变化的支化PEI的研究表明,较高量的伯胺和仲胺可以与更高的p K a值相关,这是由于其较高的质子化,因此更高的数量和更高的电荷密度。