超分子主体功能化的磁性纳米复合物的制备及包合性能研究

本项目拟主要采用层层组装法及其它纳米材料制备方法，设计合成一系列具有核壳结构的环糊精功能化的超顺磁性四氧化三铁纳米复合物，运用多种分析方法对其进行表征包括化学结构、形貌和尺寸、磁性能等。以疏水性抗癌药物如紫杉醇类、阿霉素类等为模型化合物，研究纳米复合物对抗癌药物的分子组装过程和包合性能，确定包合后形成的超分子聚集体的化学计量、包合吸附平衡常数、载药量和体外药物释放度等。通过分子光谱或电化学手段研究环糊精修饰的四氧化三铁磁性纳米复合物对抗癌药物包合的分析性能如荧光量子产率、荧光寿命、电化学行为等揭示包合机理，进一步借助磁场拓展其包合性能，建立磁响应测定抗癌药物的高灵敏度、高选择性的电化学分析新方法。四氧化三铁磁性纳米颗粒与环糊精的有机结合作为具有磁性与分子识别双重靶向效应的药物载体，使其在药物靶向传输及构筑新的磁响应电化学药物检测方面有重要的应用价值。

四氧化三铁具有很好的超顺磁性，外疏水内亲水的环糊精空腔具有很好的包结性能，氧化石墨具有很高的比表面积，因此将四氧化三铁和环糊精结合以及氧化石墨烯的进一步修饰将会产生既具有超顺磁性又具备良好包合效果的新型药物载体。本项目主要采用层层组装法及共沉淀等方法，制备了具有核壳结构的环糊精及其衍生物功能化的超顺磁性四氧化三铁以及环糊精修饰的超顺磁性氧化石墨烯纳米复合物，采用傅里叶变换红外光谱、热重分析、X射线光电子能谱、振动样品磁强计、X-射线衍射仪、透射电子显微镜、粒度分析仪和原子力显微镜等手段对其进行表征包括化学结构、形貌和尺寸、磁性能等。以疏水抗癌药物如阿霉素、表阿霉素、姜黄素等为模型药物，采用光谱法研究了核壳结构的环糊精及其衍生物功能化的超顺磁性四氧化三铁以及环糊精修饰的超顺磁性氧化石墨烯纳米复合物对模型抗癌药物的分子组装过程和包合性能，所制备的载体对所研究的药物显示很高的载药量，通过紫外、荧光光谱的方法研究包合后形成的超分子聚集体的包合吸附常数以及体外释放性能等。在此基础上，通过电化学循环伏安法研究环糊精修饰的四氧化三铁纳米复合物以及环糊精修饰的超顺磁性氧化石墨烯纳米复合物对氨基酸分子的分析性能，借助电化学响应行为等揭示包合机理，进一步建立了磁效应增强的测定色氨酸的高灵敏度、高选择性的电化学分析新方法。四氧化三铁磁性纳米颗粒与环糊精的结合以及环糊精与磁性氧化石墨烯的有机结合作为具有磁性与分子识别双重靶向效应的药物载体，使其在药物靶向传输及构筑新的磁响应电化学药物检测方面有重要的应用价值。