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传统中医药利用辨证论治的手段,通过多种中药材的合理配伍,达到治病效果。相比于西药单一成分、单靶点的治疗方式,中药通过多种组分对疾病实现多靶点的综合治疗,使其在复杂疾病的治疗中显示出优势。组分中药是在中医药理论的指导下,遵循方剂配伍的理论和原则,由有效成分配伍而成的现代中药。在组分中药研制过程中,中药有效成分的获得往往依赖于传统分离方法,存在着分离时间长、步骤多、有机试剂消耗大、有效成分的损失较大等问题,制约着组分中药的发展。因此,开发高效、经济环保的新型中药成分分离技术,可以降低组分中药的制备成本,推动组分中药实现绿色、可持续发展。此外,传统中药活性成分的摄取主要依赖于胃肠道吸收,难以实现药物的靶向治疗。将中药活性成分负载于功能性纳米粒子,有利于实现其肿瘤靶向治疗,将进一步提高临床疗效。蒽醌类化合物是大黄和虎杖等中药的重要活性成分,具有泻下、抗炎、抗菌、抗肿瘤、降血压、降脂等功能,利用功能性磁性纳米粒子实现含蒽醌类组分中药的制备,可提升组分药物生产效率,具有极大的应用前景。本课题利用溶剂热法合成纳米磁性四氧化三铁（Fe3O4）作为药物快速分离的载体,并利用芳香化合物之间可通过π-π堆积形成分子间相互作用力这一特点,设计利用具有平面结构的茜素分子（Alizarin,AZ）对合成的三种磁性纳米颗粒进行功能性修饰,并对三种AZ修饰的磁性纳米粒子（Fe3O4-AZ、Fe3O4@Si O2-AZ、Fe3O4@Si O2-PEI-AZ）进行性能评价,用于实现含有特定芳香结构的组分中药的快速分离。针对不同体系中功能性磁性纳米颗粒对芳香化合物的吸附性能进行了探究,通过分子动力学模拟解释了磁性颗粒在不同溶剂条件下对不同苯环类芳香化合物吸附强度的变化趋势,同时结合实验验证了模拟数据的合理性。以中药大黄提取物和生产蒽醌骈合型烯二炔天赐霉素的放线菌发酵产物作为考察对象,进一步分析Fe3O4@Si O2-PEI-AZ能否从复杂体系中特异性吸附蒽醌类化合物。为了实现蒽醌类中药成分肿瘤靶向治疗的目的,设计具有FR靶向性能的功能性纳米材料Fe3O4@Si O2-PEI-FA-AZ,通过靶向载药提高肿瘤细胞局部的药物浓度,增强抗肿瘤效果。具体研究内容和结果如下:1.三种茜素修饰的磁性纳米材料的制备及性能比较通过溶剂热法合成了磁性纳米Fe3O4颗粒并对其进行修饰,得到三种不同功能性修饰的磁性颗粒,分别为Fe3O4-AZ、Fe3O4@Si O2-AZ、Fe3O4@Si O2-PEI-AZ。利用透射电子显微镜、X射线衍射技术、傅里叶红外光谱和振动磁强分析对Fe3O4颗粒的形貌、晶型、成键类型和磁性等方面等进行了表征,确定Fe3O4表面成功实现了Si O2的包覆、PEI接枝和AZ的修饰。比较三种磁性纳米颗粒在24 h内的分散性,并分析评定它们对三个苯环类芳香化合物的吸附性能。结果表明,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ表现出最好的分散性和最高的负载能力,在水溶液中静置24 h大部分颗粒保持均匀分散;在5%甲醇-水（v/v）的吸附条件下,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对三个苯环类芳香成分的负载量可达102 mg/g。确定Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对芳香化合物具有最高的负载能力和最低的团聚沉降行为,以此作为后续研究的载体。2.Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对中药单体活性成分的吸附研究分别以含有一个、两个和三个苯环的芳香成分为例,探究Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对不同苯环类芳香化合物吸附的性能。首先通过计算机结构辅助设计,构建了Fe3O4@Si O2-PEI-AZ三维立体模型。利用此模型模拟了不同溶剂条件下Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对各类成分的吸附效果。在水中,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ主要是通过与芳香化合物分子间的π-π相互作用实现吸附;在甲醇中,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ与芳香成分间的π-π作用被破坏而解吸。在20%甲醇-水（v/v）中,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对三个苯环类芳香化合物吸附紧密,对一个和两个苯环类成分间的结合较弱。之后,通过设计实验,在不同的甲醇-水溶液中比较了Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对各类成分的吸附作用。结果表明Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对同一种结构类型的成分在总体上具有相似的吸附趋势。在5%甲醇-水（v/v）中,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对含两个和三个苯环类芳香化合物均有一定的吸附作用,对一个苯环类成分基本无吸附效果。随着甲醇浓度的提高,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对芳香化合物的吸附特异性逐渐提高,当吸附体系为55%甲醇-水（v/v）时,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ仅对三个苯环类芳香化合物茜素、大黄素和大黄酸具有吸附作用,对两个苯环类芳香成分萘、1-萘酚和山柰酚无吸附作用,这说明在高浓度有机溶剂的条件下可以实现蒽醌类结构的特异性分离。最后,探究了Fe3O4@Si O2-PEI-AZ的重复利用率,在连续10次使用过程中,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对大黄素的吸附率均保持在95%以上,说明该材料的循环利用率高,具备回收再利用的能力。Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对其吸附化合物（以大黄素为例）稳定性的影响实验结果表明,Fe3O4@Si O2-PEI-AZ的吸附过程不影响被吸附化合物的结构和性质。3.Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对中药及发酵提取物中蒽醌类化合物的吸附分离利用功能性磁性纳米材料在不同甲醇浓度下对芳香化合物的吸附差异性,实现Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对大黄提取物中蒽醌类成分及放线菌发酵产物中蒽醌骈合型烯二炔TNMs的有效分离。在25%甲醇-水（v/v）的吸附条件下,通过Fe3O4@Si O2-PEI-AZ的磁特异性吸附方法从大黄提取物中分离富集得到大黄酸、大黄素、大黄酚和大黄素甲醚等4种蒽醌类中药组分。在对放线菌发酵产物的分离中,以10%甲醇-水（v/v）为吸附体系条件,利用Fe3O4@Si O2-PEI-AZ实现了TNMs成分的吸附纯化。HPLC分析证实了Fe3O4@Si O2-PEI-AZ对TNMs成分的特异性吸附,解决了以往发酵产物中脂肪酸等成分的干扰问题,简化了TNMs的分离步骤。通过对中药大黄提取物和蒽醌骈合型烯二炔发酵提取物的吸附分离实验,证明了茜素修饰的磁性纳米材料Fe3O4@Si O2-PEI-AZ可以用于混合体系中蒽醌结构类成分的快速特异性分离。与传统分离方式相比较,茜素修饰的磁性纳米颗粒Fe3O4@Si O2-PEI-AZ的磁特异性分离方法,在复杂体系中选择性吸附蒽醌类成分进而达到富集分离的作用,该方法具有操作简单、快速、有机试剂消耗少等优点,丰富了药效成分分离领域的研究。4.叶酸靶向功能性磁性纳米材料装载大黄素的肿瘤靶向治疗研究叶酸受体（folate receptor,FR）广泛表达于多种肿瘤细胞表面,而在正常细胞表面仅有少量表达。针对这一特点,设计以叶酸（folic acid,FA）作为肿瘤细胞锚定剂,以AZ修饰的磁性纳米颗粒作为蒽醌类药物的吸附剂,将FA及AZ共修饰的磁性纳米颗粒（Fe3O4@Si O2-PEI-FA-AZ）用于蒽醌类药物的肿瘤靶向递送。研究表明,大黄素可以提高对肿瘤细胞体外增殖的抑制作用,增强诱导肿瘤细胞凋亡的作用。但是大黄素的水溶性较差、生物利用度低,导致给药时体内药物浓度达不到有效的抗肿瘤水平,限制了该成分的进一步应用。因此,利用Fe3O4@Si O2-PEI-FA-AZ装载大黄素,从而实现大黄素的肿瘤靶向治疗。首先比较了人宫颈癌细胞（Hela）,大鼠心肌细胞（H9C2）,人口腔表皮样癌细胞（KB）,小鼠乳腺癌细胞（4T1）,人乳腺癌细胞（MCF7）,小鼠成纤维细胞（NIH-3T3）,人卵巢腺癌细胞（SKOV3）中的FR表达量。Western Blot结果显示,相比于H9C2、4T1和NIH-3T3细胞,肿瘤细胞Hela、KB、MCF7及SKOV3的细胞表面FR表达量大幅升高,证实了多种肿瘤细胞中FR的异常表达。为了验证Fe3O4@Si O2-PEI-FA-AZ负载药物的抗肿瘤效果,以低表达FR的4T1细胞为对照,对FR高表达的肿瘤细胞KB和MCF7进行噻唑蓝（Thiazolyl blue tetrazolium,MTT）测试。测定了游离大黄素、非靶向材料（Fe3O4@Si O2-PEI-AZ）负载大黄素和叶酸靶向材料（Fe3O4@Si O2-PEI-FA-AZ）负载大黄素的抗肿瘤效果。结果显示,与游离大黄素和Fe3O4@Si O2-PEI-AZ装载的大黄素给药相比,Fe3O4@Si O2-PEI-FA-AZ装载的大黄素对KB、MCF7肿瘤细胞具有更强的抗肿瘤效果;靶向大黄素处理组对Hela及KB的抗肿瘤效果要明显增强于FR低表达的4T1细胞。