荧光有机-无机杂化核壳二氧化硅纳米颗粒表面化学异质性的高效色谱表征

摘要： 与小分子量化合物不同，对无机核-有机配体壳杂化纳米颗粒进行详细的结构研究仍具挑战性。评估批次反应引发的表面化学性质异质性及其与粒径的关联，更是一个长期悬而未决的问题。通过将高效液相色谱（HPLC）与凝胶渗透色谱（GPC）联用技术应用于超?。ㄖ本?lt;10纳米）聚乙二醇包覆（PEG化）荧光核-壳二氧化硅纳米颗粒，我们揭示了此前未知的、源于染料与纳米颗粒二氧化硅核及表面共轭程度差异所导致的表面异质性。分子动力学模拟证实，这种异质性主要受染料电荷支配。我们证明，这一认知能指导合成工艺的开发，从而制得PEG化且靶向配体功能化的PEG化二氧化硅纳米颗粒，其表面化学均匀性显著提升——单峰HPLC色谱图即为明证。鉴于表面化学性质是所有纳米颗粒相互作用的关键因素，我们预计这些方法与基础认知将广泛应用于生物成像和纳米医学等众多领域。