金纳米颗粒（Au NPs）在催化反应、光学传感器、基因传递和生物成像上有着广泛的应用，但关于Au NPs结构的研究报道非常少。一般认为聚合物介导的Au NPs的结构分为两种，一是聚合物包裹的Au NPs，二是聚合物稳定的Au NPs。分析纳米颗粒结构的研究方法主要有：a) 透射电镜（TEM）法，利用TEM可直接观察聚合物和纳米颗粒的形貌，如磷钨酸负染法；b) EXAFS（Extended X-ray absorption fine-structure）光谱法，研究聚合物和纳米颗粒的结构；c) NMR法，原位研究纳米颗粒与聚合物之间的相互作用。
近日，东华大学化学化工与生物工程学院史向阳教授课题组与匈牙利德布勒森大学István Bányai教授课题组合作，报道了利用NMR技术研究聚乙二醇化聚乙烯亚胺（PEI-mPEG）包裹Au NPs的结构。他们采用快速还原法（添加额外还原剂，PEI-mPEG-Au NPs-1）和慢速还原法（自身还原法，PEI-mPEG-Au NPs-2）两种方法合成基于PEI-mPEG的Au NPs。通过PEI-mPEG的2D NOESY，发现PEG链位于PEI外部。相比PEI-mPEG（无Au NPs）的一维NMR，PEI-mPEG-Au NPs能够有效减少内部PEI而不是外部PEG的质子信号。这说明Au NPs和内部PEI之间存在很强的相互作用力，也就是说Au NPs被单个的PEI-mPEG所包裹，而不是被外部的PEG链所稳定。另外PEI-mPEG-Au NPs 中PEI（或PEG）质子NMR的扩散速度大于PEI-mPEG中PEI（或PEG）质子的扩散速度，这进一步说明了Au NPs被PEI-mPEG所包裹。
该研究成果在线发表在Analyst上。相关工作得到了国家自然科学基金、上海市教委上海高校特聘教授（东方学者）支持计划、科技部中匈政府间合作项目的资助。
该论文作者为：Benqing Zhou, Mingwu Shen, István Bányai, Xiangyang Shi
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2016/AN/C6AN00841K
Structural characterization of PEGylated polyethylenimine-entrapped gold nanoparticles: an NMR study
Analyst, 2016, 141, 5390-5397, DOI: 10.1039/C6AN00841K
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