随着超分子化学领域的快速发展,通过主客体之间的非共价键相互作用,来进行超分子自组装构建功能性纳米结构,已经渐渐被人们所研究。一些主要的大环主体化合物有冠醚、环糊精、葫芦脲、杯芳烃和柱芳烃等,其中十羧酸钠基团修饰的水溶性的柱[5]芳烃(WP5),由于合成简易、产率高、水溶性好、生物相容性高、具有刺激响应性等优点被人们广泛应用。本文以WP5为大环主体化合物,通过与多种小分子客体化合物自组装构建功能性纳米粒子,并研究了它们的性能及应用。具体内容如下:1.利用一种水微溶性抗癌药物----瑞格菲尼为客体小分子,与WP5发生主客体识别相互作用形成复合物,并通过超分子自组装得到了一种纳米颗粒。通过NMR,荧光,TEM,DLS,Zeta potential等方式进行表征,并计算出了结合常数、化学计量比。通过调节酸碱性观察其形貌的变化及绘制药物释放曲线,表明其具有pH环境刺激响应性。最终通过细胞实验研究其抗癌活性变化,实验结果表明:同等浓度下的水体系中,该纳米颗粒比裸露的抗癌药瑞格菲尼抗癌活性更强。2.选择具有光热转换性能的苯胺四聚体(TANI)作为另一种客体小分子,与WP5发生主客体相互作用结合形成复合物(WP5(?)TANI),使得水不溶的苯胺四聚体在水中的分散性显著提高。通过NMR表征其相互作用,通过UV-vis、IR、CV电位对其表征发现:WP5对TANI上阳离子具有显著的稳定化作用。3.基于WP5和TANI分子间相互作业形成了超分子复合物,通过TEM观察发现:上述WP5(?)TANI复合物通过自组装,在水体系中自组装得到一种囊泡形貌的纳米粒子,透过TEM观察和DLS的表征,发现该形貌具有pH刺激响应性。同样我们计算出了其CAC。其次,对其表征了在pH=7.4和pH=5.3环境下的紫外-近红外吸收,以及体外光热升温性质。并且,对其光热升温的影响因素(浓度、激光功率密度)和光热升温稳定性进行考察。最后,为了揭示其光热升温原理,我们对其在NIR-Ⅰ和NIR-Ⅱ激光下的光热转换效率进行计算。4.基于WP5(?)TANI超分子复合物自组装形成了超分子囊泡,选择一种水溶性抗癌药DOX·HCl(盐酸阿霉素)作为模型,对其进行负载,发现载药性良好,并且该药物的释放同样具有pH和NIR激光照射的刺激响应性。通过细胞生物相容性实验,结果表明:该囊泡对正常细胞生物相容性高,但对癌细胞具有选择性毒性作用。通过小鼠活体实验,表明该超分子载药囊泡的化疗作用和光热治疗作用均效果显著。