关键词：
羧甲基-β-环糊精
Fe3O4磁性纳米颗粒
壳聚糖
羧甲基壳聚糖
量子点
电化学传感器
金属离子
黄原胶
摘要：
近年来,半导体量子点独特的尺寸依赖光学性质,在荧光标记、生物传感、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。然而,将量子点与磁性纳米颗粒复合制备的多功能药物载体,普遍存在载药量不高,稳定性不好及荧光猝灭等问题,因而限制了其更广泛的应用。同时,基于量子点的荧光性能已发展了多种荧光探针用于金属离子检测,然而由于选择性和检测灵敏度不高,如何实现对目标分析物的高选择性分析测定仍是目前具有挑战性的课题。本论文深入研究量子点的表面修饰及功能化,进一步实现量子点与其它纳米材料的组装与复合,从而获得更有实用价值的量子点材料。制备复合纳米药物载体的关键技术在于选择一个良好的介质能够同时稳定磁性材料和量子点。壳聚糖及其衍生物具有良好的稳定性和缓释性能,作为表面修饰稳定材料和药物载体方面具有明显优势。因此,本论文首先利用聚合物（CM-β-CD或CMCS）对磁性颗粒进行表面修饰,其修饰层不仅可以提高药物的负载量,降低对量子点荧光性能的影响,其表面丰富的功能基团有利于与量子点的有效结合。其次,聚合物改性的磁性纳米颗粒与量子点,经化学键合法共同包埋于壳聚糖基体中,得到稳定的复合纳米药物载体。同时,基于量子的荧光特性及电催化性能,经特异性表面配体分子修饰,通过采用ZnSe量子点溶液,ZnSe-XG纳米复合物及CS/ZnSe生物膜,三种策略构建用于金属离子检测的电化学传感器及荧光传感器,实现对金属离子的高选择性分析测定。主要内容归纳如下:（1）基于壳聚糖基体制备磁性复合纳米药物载体（CS-CDpoly-MNPs）,利用羧甲基-β-环糊精修饰磁性纳米颗粒,其疏水空腔结构,经疏水包合作用对微溶性抗癌药物（5-Fu）具有优越的承载能力。药物载体的形貌和性能受制备过程中交联剂用量、交联时间及CS/5-Fu/CM-β-CD质量比等因素的影响。磁性纳米颗粒表面CM-β-CD的最大接枝量为6.5 wt%,复合纳米药物载体具有良好的磁性能（43.8 emu/g）和药物负载能力（44.7 ±1.8%）。（2）基于壳聚糖基体制备磁性荧光复合纳米药物载体（DCMFNPs）,利用壳聚糖（CS）、羧甲基壳聚糖（CMCS）修饰的Fe304和谷胱甘肽（GSH）稳定的CdSe@ZnSQDs表面丰富的氨基基团,以戊二醛为交联剂,通过醛基与氨基的共价交联反应制备出具有良好磁性能和荧光性能的DCMFNPs,其化学键合作用结合不同组分明显提高了药物载体的稳定性。磁性纳米颗粒表面羧甲基壳聚糖（CMCS）的修饰作用有效降低了对量子点荧光性能的影响。DOX的累积释放主要涉及壳聚糖的溶胀行为和不同组分之间的静电作用力。体外细胞实验研究表明:CMFNPs具有低的细胞毒性和良好的生物相容性,且具有良好的成像功能。随孵育时间的延长,肿瘤细胞对药物载体的摄入量明显增加。（3）制备以羧甲基壳聚糖（CMCS）为基体的复合纳米材料载药体系,利用CMCS表面丰富的氨基和羧基基团,将量子点、CMCS修饰的Fe3O4及叶酸酸通过共价酰胺结合有效包埋在羧甲基壳聚糖基体中。与物理相互作用（如静电作用力）相比,各成分之间的共价键合作用有利于药物载体在生理环境中的稳定性。磁性荧光复合纳米药物载体（DOX-CLM）具有良好磁响应性和荧光性能,其药物释放具有pH依赖性可控释放。体外细胞实验研究表明,复合纳米颗粒具有良好的生物相容性,肿瘤细胞对药物载体的摄入主要是特异性受体介导的内吞机制。细胞凋亡数据表明,随孵育时间延长,细胞的早期凋亡和晚期凋亡的比例明显增加。（4）基于谷胱甘肽（GSH）修饰的ZnSe量子点的荧光猝灭法,开发一种检测铜离子的方法,并成功用于环境样品中铜离子的测定。与其它文献报道的量子点荧光探针相比,显示出优异的检测限和选择性,这主要归因于Cu（Ⅱ）加入导致量子点表面配体分子的剥离及量子点的表面状态的改变;同时,谷胱甘肽与Cu2+离子之间的电荷转移,还原后的Cu+可与GSH形成多种模式的配合物,进一步诱导量子点荧光的有效猝灭。在最佳条件下,此荧光探针对Cu2+的检出限为2×10-10 mol/L。同时,外来离子在Cu2+离子检测中显示出低的干扰响应。此外,ZnSe量子点不变的吸收峰和衰减的荧光寿命分析证实,此猝灭过程为动态猝灭过程。（5）研发一种ZnSe-XG纳米复合物作为电极修饰材料,并基于该修饰电极构建了用于Cd（Ⅱ）选择性检测的电化学传感器。与单独的ZnSeQDs相比,由于ZnSe和XG之间的氢键和络合作用,ZnSe-XG电极膜的检测稳定性和对Cd（Ⅱ）离子的吸附能力具有显著优势。ZnSe-XG纳米复合物及多壁碳纳米管（MWCNT）的引入均为电子转移提供了有利途径,且对Cd（Ⅱ）的检测显示出更优良的电催化活性。修饰电极对Cd（Ⅱ）检测的线性范围为0.336-5.6 mg/L,并且显示出高的灵敏度22.257μA·mg-1·
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