亚甲基蓝(MB)作为美国食品药品监督管理局(FDA)批准可应用于临床的近红外染料,具有光敏期短、感光度高、不导致机体产生抗药性等优点,已被广泛用于荧光成像和癌症治疗领域。随着分子浓度的增加,MB单体会聚集为二聚体和三聚体,其光响应性能会随之发生改变:光化学反应机制由第Ⅱ类化学反应转变为第Ⅰ类化学反应、光动力治疗效率降低、荧光也易发生淬灭,这些变化极大地限制了MB分子在相关领域中的应用。选择合适的载体材料负载MB分子、调控MB的聚集状态,研究MB的光响应性能,可以为解决这些问题提供有效的理论指导和实验参考。在本文中,通过改进的St?ber法制备负载MB的二氧化硅颗粒(silica-MB),改变颗粒的制备条件和后续的包膜工艺制备得到silica-MB基复合颗粒,对复合颗粒中MB的聚集状态进行调控,研究其光响应性能,具体工作如下:(1)亚甲基蓝参与的第Ⅱ类光化学反应性能研究采用反溶剂结晶法制备负载MB的二氧化硅基虫胶复合颗粒(silica-MB@shellac)。虫胶膜层可以调控MB的聚集状态,降低复合颗粒中MB的热稳定性,增强复合颗粒的光致发光强度,提高MB抗体外还原稳定性,并保持MB的第Ⅱ类光化学反应的光动力活性。根据MB上清液的吸光度,通过非线性回归分析确定MB单体和二聚体的浓度,研究虫胶膜层对MB自silica-MB@shellac复合颗粒中释放的影响。在反溶剂结晶过程中,通过提高虫胶浓度、反溶剂添加量、滴加速率,以及调控缓冲水溶液的p H值,可以增加反应溶液中虫胶的过饱和度。通过数学模型拟合MB的释放行为后发现,采用Fickian扩散和Case-Ⅱ弛豫的组合机理可以很好地描述silica-MB@shellac复合颗粒中MB单体和二聚体的释放行为。因为高过饱和度的虫胶溶液条件下制备得到的复合颗粒表面膜层致密度高,MB由内向外扩散时扩散常数随之变小。本研究提出了一种在药物载体上包覆聚合物的制备方法,以控制光敏剂聚集状态,促进光致发光强度,调控MB的光动力治疗效率和释放行为。(2)亚甲基蓝参与的第Ⅰ类光化学反应性能研究首先使用改进的St?ber法制备silica-MB颗粒,然后以磷酸盐缓冲液为反溶剂并通过反溶剂结晶法包覆虫胶膜层,制备得到具有核壳结构的silica-MB@SHPBS,最后将样品升温至90～180oC下进行热处理,使样品内部的MB分子发生自聚集反应,变为二聚体和三聚体。silica-MB@SHPBS表面的虫胶膜层因为热处理而变得致密化,导致复合颗粒中MB的热分解温度变得更高、拉曼峰发生偏移、荧光量子产率降低。同时致密的虫胶膜层限制了复合颗粒中MB多聚体释放至缓冲溶液中的行为,有利于调控MB分子在不同p H值溶液环境中的缓慢、控制和p H值敏感的释放行为。在低氧环境中MB二聚体和三聚体发生第Ⅰ类光化学反应,产生活性氧自由基,有助于保证MB分子在固态肿瘤组织等低氧环境中实现光动力疗法的高效率。(3)silica-MB@Am C复合颗粒的制备及荧光性能研究作为一种近红外染料,亚甲基蓝(MB)分子易在高浓度的固体粉末或溶液中形成受激准分子,导致临床诊断和细胞标记应用中的光致发光强度较弱。为了提高MB的量子产率,本文制备silica-MB颗粒,并对其进行水热(HT)处理,以葡萄糖为碳源合成silica-MB-HT和silica-MB@Am C颗粒。研究表明,水热处理破坏了复合颗粒的Si-O-Si网络结构,调控了MB的聚集状态、能隙变化和释放行为。与silica-MB相比,silica-MB-HT和silica-MB@Am C的光致发光峰蓝移,荧光发射强度大大增加,这与局部激发态MB的拉曼活性振动模式密切相关。在MB分子的C-C环骨架变形的振动过程中,C-H键面内弯曲振动的拉曼峰强度的增加,silica-MB-HT120和silica-MB@Am C120的发射强度也增加。相反地,当MB分子端基上C-H键的面内弯曲振动强烈时,silica-MB-HT180和silica-MB@Am C160的发射强度会减弱。将复合颗粒在缓冲液中浸泡72 h或在紫外光下辐照5 h,研究颗粒的光物理性质的稳定性能。研究发现,经辐照后silica-MB@Am C120的荧光发射强度显著提高,这一性质可以满足荧光发色团在各种应用领域中降低光漂白、溶剂化色移最小和提高荧光强度的要求。