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无机纳米粒子具有很多独特的理化性质(超顺磁性、光电特性、催化活性等)。高分子聚合物具有环境敏感性、生物相容性等优点,被广泛应用于生产和生活的多个领域。将高分子聚合物和无机纳米粒子相结合可以设计出多种功能性的复合纳米粒子,所以科研工作者为此进行了大量的工作。新型的高分子聚合物-无机复合纳米粒子将两者的优点集成互补,在多个领域有潜在应用。本文就把温度敏感型聚合物、磁性纳米粒子、贵金属纳米粒子相结合,并以此作为研究重点。 酶是高效、专一的生物催化剂,然而许多完整折叠、功能齐全的酶暴露在高温环境中时会展开其三级结构变成无规肽链。如果展开的肽链发生化学变化、其中的疏水位点相互聚集或者错误折叠,导致不能重新正确折叠回原始的三级结构,就会使酶失去活性。分子伴侣是自然界中修复热变性蛋白质的一类蛋白质。本文的第一个工作中,引入了便于磁性分离的Fe3O4纳米粒子,设计了通过疏水相互作用,将疏水性Fe3O4纳米粒子、两亲性嵌段共聚物聚□-己内酯-b-聚异丙基丙烯酰胺(PCL-b-PNIPAM)和聚乙二醇-b-聚□-己内酯(PEG-b-PCL)在水溶液中自组装形成以PCL包裹Fe3O4纳米粒子的核区,PEG和PNIPAM为复合壳层的磁性复合壳层胶束。然后对磁性复合壳层胶束的结构进行了表征。以碳酸脱水酶(CAB)和溶菌酶(Lysozyme)为模型蛋白,探讨了不同复合壳层比例的磁性复合壳层胶束对他们的伴侣功能。磁性复合壳层胶束具有体外磁响应能力和循环使用性。 贵金属纳米粒子和聚合物纳米粒子形成的杂化复合纳米粒子由于兼具前者独特的光学特性、催化特性和后者的环境敏感性、生物相容性而受到广泛关注。然而,制备同时具有可调控的光学特性、催化行为和良好的胶体稳定性的杂化复合纳米粒子仍然是一个难点。在第二部分工作中,我们设计了表面共价修饰金纳米粒子的复合壳层聚合物胶束(MSPM@AuNP)。首先由大分子链转移剂PCL-CTA,通过RAFT聚合得到两亲性嵌段共聚物聚□-己内酯-b-聚N-异丙基丙烯酰胺(PCL-b-PNIPAM)。两亲性嵌段共聚物PCL-b-PNIPAM、聚乙二醇-b-聚□-己内酯(PEG-b-PCL)在水中自组装形成以PCL链段为疏水核区,以PEG链段和PNIPAM链段为混合壳层的复合壳层胶束。将PNIPAM链段末端的三硫代碳酸酯基还原为巯基,巯基可以与原位还原氯金酸(HAuCl4)生成的金纳米粒子(AuNPs)通过金-硫键(Au-S)结合,从而得到MSPM@AuNP。表面金纳米粒子的修饰密度可以方便地通过调节复合壳层中PEG/PNIPAM的比例进行控制。随着温度的变化PNIPAM链段在收缩和舒展状态之间可逆地转变,从而改变末端修饰的金纳米粒子所在的三维空间位置和粒子间距。由于复合壳层中亲水性PEG链段对MSPM@AuNP起到了稳定作用,MSPM@AuNP在表现出显著的温度响应性表面等离子体共振效应和温度响应性催化行为的同时具有良好的胶体稳定性。 在第三个工作中,将四氧化三铁纳米粒子、多巴胺(DA)、金纳米粒子(AuNPs)、聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)进行复合,设计了一种具有核-壳结构的Fe3O4@PDA@Au@PNIPAM的温度响应性复合纳米催化剂。首先通过溶剂热法制备了亲水性的磁性Fe3O4纳米粒子,然后在弱碱性溶液中在Fe3O4纳米粒子表面引入生物相容性的PDA涂层,加入氯金酸溶液在PDA涂层表面原位还原修饰上金纳米粒子,最后将PNIPAM链段修饰到PDA涂层表面。将利用4-硝基苯酚还原反应作为模型反应,研究复合纳米催化剂的催化速率的温度可调控性和重复利用性。