天然高分子由于其生物可降解性和生物相容性一直是生物活性物质载体材料的研究热点。以天然多糖和蛋白质自组装超分子体系作为食品和药物载体方法简便,反应条件温和,并且无任何有毒表面活性剂、交联剂等物质,具有潜在的应用价值。溶菌酶(Ly)在中性条件下带正电荷,而羧甲基纤维素(CMC)在p H 2~10范围稳定且带有较强的负电荷。二者在p H 2~10.5范围都可自组装形成超分子复合物。本课题以Ly和CMC为研究对象,考察二者相互作用溶液行为、机制,探索其作为药物载体的应用。研究内容与结果如下:(1)CMC的取代度(DS)与羧甲基纤维素的溶解度、带电荷数密切相关。选择分子量相同DS不同的3种CMC与Ly进行静电自组装,通过溶液浊度、Ly的内源性荧光、ζ-电位、圆二色谱法和红外光谱分析了Ly和CMC的相互作用。结果表明,DS值越高Ly-CMC复合物浊度变化越小。并且Ly内源性荧光的变化趋势与浊度的变化趋势一致。静电引力的作用使Ly的高级结构发生一定的变化。DS越高时CMC与Ly产生的静电引力越强,CMC与Ly形成的复合物抵抗CMC自身的静电斥力作用越强,复合物越稳定。(2)利用不同DS的CMC与Ly相互作用,作为载体包埋和保护姜黄素(Cur)。主要研究Ly-CMC复合物对Cur结合常数、稳定性和抗氧化活性的影响。通过紫外-可见光谱、稳态荧光光谱、同步荧光和圆二色谱法分析了Cur与Ly-CMC的相互作用。结果表明,Ly和Ly-CMC复合物均可使Cur达到增溶的效果,但Ly-CMC复合物对Cur的包封率高于Ly,并且DS越高,包封率越大。CMC与Ly发生相互作用使Ly分子链伸展,暴露出更多的疏水区域,因此与Cur结合力更强。并且DS值越高,CMC对Ly二级结构改变越明显,暴露出的疏水区域越多,与Cur结合越紧密,对Cur的抗氧化性保护作用越强,更适合作为载体材料。(3)以Ly-CMC复合物作为研究对象,考察了复合物加热前后组装行为的变化。结果表明,复合物加热以后浊度略有降低,电位没有变化,粒径变小。在同时改变p H值和Na Cl浓度的条件下,复合物的浊度变化趋势与其他多糖-蛋白复合物一致,但加热以后浊度变化规律明显改变,盐可使浊度增加,并且p H值对浊度的变化趋势不受盐浓度的影响。Ly内源性荧光、紫外光谱分析结果与浊度结果相对应。这些结果说明在加热后由于蛋白质变性暴露疏水性基团,使复合物的作用力除了静电相互作用以外,还产生了疏水相互作用力。圆二色性分析表明,Ly与CMC的相互作用可改变Ly的二级结构,并且加热后使Ly摩尔椭圆率进一步降低,二级结构变化加大。复合物在加热之前对Ly的三级结构有一定影响,但加热以后Ly和CMC之间强烈的疏水相互作用破坏了Ly的三级结构。TEM结果显示复合物加热以后由无规则的絮凝物变为规则的纳米球,p H改变不会破坏球的结构,但是高盐会使纳米凝胶球聚集崩解。进一步说明加热形成纳米凝胶后,抵抗环境的作用力增强。(4)通过自组装结合加热法制备Ly-CMC纳米凝胶(NGs),利用动态光散射、ζ-电位、傅立叶红外光谱和透射电镜手段表征纳米凝胶,使用芘和异硫氰酸酯作为荧光探针分别考察NGs的疏水区域和细胞吞噬情况,最后选取抗癌药甲氨蝶呤(MTX)作为疏水性药物考察纳米凝胶的载药特性。结果表明,NGs具有疏水区域可作为疏水性药物的载体,其水合直径为(123±4.7)nm,由于粒径较小,较易被细胞吞噬。MTX的负载容量为(14.2±0.2)%,并具有一定的缓释效果。与游离药物相比,NGs负载的MTX具有更强的细胞毒性,说明NGs可提高药效。(5)利用NGs包埋水溶性QDs,旨在减少量子点的细胞毒性,并同时负载药物,制备具有细胞荧光成像特性的药物纳米载体。通过透射电镜、动态光散射、荧光光谱、X-射线衍射、X-光电子能谱、红外光谱表征负载QDs的纳米凝胶(QDs-NGs),并通过MTT试验分析QDs-NGs的细胞毒性。同时负载MTX,考察载药、缓释及载药纳米凝胶的细胞毒性。结果表明,QDs-NGs为规则的球形结构,并且包埋后的QDs未改变其天然晶型结构,QDs-NGs仍然保持着QDs荧光对p H的敏感性。QDs-NGs可作为荧光探针被细胞吞噬,由于NGs的保护作用避免了QDs在细胞内的降解,在较长的培养时间内仍保持着较强的荧光强度。由于QDs包埋后在细胞内释放的Cd2+和游离QDs减少,而显著降低了QDs的细胞毒性。QDs-NGs对MTX的负载容量为(11.3±0.5)%,并可在p H 7.4的磷酸盐缓冲溶液中缓释药物。细胞毒性试验表明,QDs-NGs可明显提高MTX的生物利用率。因此,QDs-NGs在载药和药物在生物体内的监测方面具有一定的应用潜力。