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荧光碳纳米粒子(Fluorescent carbon dots),简称荧光碳点,其作为一种新型的荧光纳米材料,在生物医药等领域有着重要的应用价值。与其他荧光纳米粒子相比,荧光碳纳米粒子不仅具有良好的生物相容性和易于表面功能化等优点,还具有稳定的光学性质,因此,有关其制备和应用的研究受到了人们的广泛关注,成为发光纳米材料领域的研究热点之一。本文首先合成了表面裸露的荧光碳点和修饰后的荧光碳点,然后利用荧光光谱等几种方法,研究了所制备的两种碳点与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,分析荧光猝灭机理、阐述了结合特征,探究了碳点对蛋白质构象的影响。研究结果将为碳点的临床应用及生物安全性评价等方面提供依据和参考。具体研究结果如下:1、以葡萄糖为碳源,在乙醇水溶液体系中以溶剂热法合成表面裸露的荧光碳点(CDs),同时用聚乙烯亚胺(PEI)进行修饰,制备了PEI修饰的荧光碳点(PEI-CDs)。利用透视电镜、XRD、红外光谱、荧光光谱等对荧光碳点进行表征。PEI-CDs粒径约为7nm,其量子产率为3.1%,且荧光强度比CDs提高约5倍。2、利用荧光光谱结合三维荧光光谱和圆二色谱等光谱技术,研究了在模拟生理条件下CDs与BSA的相互作用。实验结果指出,碳点对BSA内源性荧光猝灭属于动态猝灭机制。在300K和310K温度下,计算求得表观结合常数分别为4.532×103和6.559×103L·mol-1,结合位点数n均接近于1。根据由Van’t Hoff方程得出的CDs-BSA体系的热力学参数值推知,反应是熵增加的自发过程,CDs与BSA之间的作用力主要为疏水作用。根据F rster’s非辐射能量转移理论,计算求得二者的结合距离为3.5nm。竞争实验结果表明,CDs主要结合在BSA的Site I位点。同步荧光光谱、圆二色谱、三维荧光光谱分析指出,CDs的加入并没诱导BSA分子构象变化。3、采用荧光光谱、三维荧光光谱和圆二色谱等光谱技术,在模拟生理条件下,研究了PEI-CDs与BSA的相互作用。根据Stern-Volmer方程可知,PEI-CDs对BSA的内源性荧光有猝灭作用,属于动态猝灭。在290和310K温度条件下计算求得表观结合常数分别为7.128×103和8.246×103L·mol-1,结合位点数n均约为1。利用Van’t Hoff方程计算得到该体系的热力学参数值,结果表明两者结合反应是自发进行的,以疏水作用力为主。基于F rster’s非辐射能量转移理论,计算出两者的结合距离为3.0nm。取代实验结果表明,PEI-CDs结合在BSA分子疏水腔的SiteⅠ位点。同步荧光光谱、圆二色光谱、三维荧光光谱结果指出,PEI-CDs的加入也没有诱导BSA分子构象变化。