纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米尺度的材料,其独特的物理化学性质引起了人们的广泛关注,其中以生物医学应用为目标的探索性研究正在迅速发展成一个新的研究领域。金纳米颗粒是目前研究较多、应用较为广泛的纳米材料,通过在纳米材料表面引入功能化化学基团,纳米材料的水溶性和生物相容性得到改善,从而为其在生物医学领域的应用奠定了基础。作为生命物质的基础,蛋白质是一类极为重要的生物大分子。当纳米材料进入生理环境(如血液、组织液和细胞质)时,纳米材料不可避免地会与蛋白质发生相互作用。两者相互作用的结果不仅有可能影响蛋白质的结构和功能,还将直接影响纳米材料在体内生理环境下的动力学性质和生物活性。现有研究表明,它们之间的相互作用与纳米颗粒的形状、结构、尺寸、表面化学以及蛋白质的性质有关。但是,在研究过程中由于纳米颗粒表面所修饰基团的多样性,通常无法保证单一性质的变化。尽管人们关注某一特定性质的影响作用,但结果可能是表面多种性质效应产生影响的叠加。因此,建立各自单一表面性质连续变化的纳米材料库,深入探讨各种性质对纳米颗粒与蛋白质之间相互作用的影响,对纳米医学和纳米毒理学的发展至关重要。本文主要分为两部分研究内容：第一部分是建立一个表面疏水性连续变化的金纳米系列。首先设计并合成了两种疏水性差异较大的配位体,通过调整两种配位体在金纳米颗粒表面的相对比例,利用硼氢化钠还原法合成出一个表面疏水性连续变化的金纳米系列；其次,利用TEM、DLS、Zeta电位对金纳米阵列进行分析表征；通过碘切法,利用HPLC-MS对金纳米表面连接的两种基团进行定量分析；同时,利用正辛醇-水分配系数(logP)值,对这个金纳米系列的疏水性进行了定量表征分析。综合分析第一部分实验结果得到以下结论：合成的七种金纳米粒子的粒径均在5-8nm之间,且表面Zeta电位保持在-10mV到-20mV之间。金纳米表面基团分子上载量的定量分析显示,随着金纳米粒子亲水性的增加,疏水性基团的量逐渐减少,亲水性基团的量逐渐增加。同时,两种基团的总量大致保持一致。根据测定的正辛醇-水分配系数logP值结果显示,七种金纳米颗粒从GNP12到GNP18,它们的疏水性呈梯度下降,亲水性逐渐增强。本文第二部分是利用稳态荧光光谱研究了五个单一表面性质(包括表面电荷密度、亲疏水性、氢键、π-π共轭和空间立体化学)的金纳米系列与牛血清白蛋白(BSA)之间的相互作用,探讨纳米粒子与蛋白相互作用与纳米材料的表面性质存在的相关性。综合分析第二部分实验结果得到以下结论：五种单一表面化学性质连续变化的金纳米系列与BSA之间的相互作用均属于静态淬灭机制并且对BSA的结构构象不产生影响；金纳米表面电荷密度越大越有利于它与BSA的结合；亲水性的金纳米与BSA的结合更强；当金纳米表面具有一定量含π键的苯环时,有利于提高金纳米与BSA的结合能力,但过多的π键会抑制金纳米与BSA之间的结合：增加金纳米表面的氢键受体或供体的量,会提高其对BSA的结合能力：改变金纳米表面基团的立体化学性质对金纳米与BSA之间的相互作用没有明显影响。总体结果显示,影响金纳米与BSA相互作用的主要因素是表面电荷密度、表面疏水性以及表面π键的量,表面氢键受体(供体)或者表面立体化学的改变对它们之间的相互作用影响较小。