疏水性連續(xù)變化金納米系列的制備以及與蛋白質(zhì)相互作用的初步研究.pdf

1、納米材料是指三維空間尺度至少有一維處于納米尺度的材料，其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)引起了人們的廣泛關(guān)注，其中以生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用為目標(biāo)的探索性研究正在迅速發(fā)展成一個新的研究領(lǐng)域。金納米顆粒是目前研究較多、應(yīng)用較為廣泛的納米材料，通過在納米材料表面引入功能化化學(xué)基團(tuán)，納米材料的水溶性和生物相容性得到改善，從而為其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。作為生命物質(zhì)的基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)是一類極為重要的生物大分子。當(dāng)納米材料進(jìn)入生理環(huán)境（如血液、組織液和細(xì)胞質(zhì)）時，納米

2、材料不可避免地會與蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用。兩者相互作用的結(jié)果不僅有可能影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，還將直接影響納米材料在體內(nèi)生理環(huán)境下的動力學(xué)性質(zhì)和生物活性。現(xiàn)有研究表明，它們之間的相互作用與納米顆粒的形狀、結(jié)構(gòu)、尺寸、表面化學(xué)以及蛋白質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。但是，在研究過程中由于納米顆粒表面所修飾基團(tuán)的多樣性，通常無法保證單一性質(zhì)的變化。盡管人們關(guān)注某一特定性質(zhì)的影響作用，但結(jié)果可能是表面多種性質(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生影響的疊加。因此，建立各自單一表面性質(zhì)連續(xù)變化的

3、納米材料庫，深入探討各種性質(zhì)對納米顆粒與蛋白質(zhì)之間相互作用的影響，對納米醫(yī)學(xué)和納米毒理學(xué)的發(fā)展至關(guān)重要。
　　 本文主要分為兩部分研究內(nèi)容:
　　 第一部分，是建立一個表面疏水性連續(xù)變化的金納米系列。首先設(shè)計并合成了兩種疏水性差異較大的配位體，通過調(diào)整兩種配位體在金納米顆粒表面的相對比例，利用硼氫化鈉還原法合成出一個表面疏水性連續(xù)變化的金納米系列;其次，利用TEM、DLS、Zeta電位對金納米陣列進(jìn)行分析表征;通過碘切法

4、，利用HPLC-MS對金納米表面連接的兩種基團(tuán)進(jìn)行定量分析;同時，利用正辛醇-水分配系數(shù)(logP)值，對這個金納米系列的疏水性進(jìn)行了定量表征分析。
　　 綜合分析第一部分實驗結(jié)果得到以下結(jié)論:合成的七種金納米粒子的粒徑均在5-8nm之間，且表面Zeta電位保持在-10mV到-20mV之間。金納米表面基團(tuán)分子上載量的定量分析顯示，隨著金納米粒子親水性的增加，疏水性基團(tuán)的量逐漸減少，親水性基團(tuán)的量逐漸增加。同時，兩種基團(tuán)的總量大致

5、保持一致。根據(jù)測定的正辛醇-水分配系數(shù)logP值結(jié)果顯示，七種金納米顆粒從GNP12到GNP18，它們的疏水性呈梯度下降，親水性逐漸增強。
　　 本文第二部分，是利用穩(wěn)態(tài)熒光光譜研究了五個單一表面性質(zhì)（包括表面電荷密度、親疏水性、氫鍵、π-π共軛和空間立體化學(xué)）的金納米系列與牛血清白蛋白(BSA)之間的相互作用，探討納米粒子與蛋白相互作用與納米材料的表面性質(zhì)存在的相關(guān)性。
　　 綜合分析第二部分實驗結(jié)果得到以下結(jié)論:五種

6、單一表面化學(xué)性質(zhì)連續(xù)變化的金納米系列與BSA之間的相互作用均屬于靜態(tài)淬滅機制并且對BSA的結(jié)構(gòu)構(gòu)象不產(chǎn)生影響;金納米表面電荷密度越大越有利于它與BSA的結(jié)合;親水性的金納米與BSA的結(jié)合更強;當(dāng)金納米表面具有一定量含π鍵的苯環(huán)時，有利于提高金納米與BSA的結(jié)合能力，但過多的π鍵會抑制金納米與BSA之間的結(jié)合;增加金納米表面的氫鍵受體或供體的量，會提高其對BSA的結(jié)合能力;改變金納米表面基團(tuán)的立體化學(xué)性質(zhì)對金納米與BSA之間的相互作用沒有