超分子化学是研究两个及以上的分子通过分子间相互作用力结合而形成的分子间聚集体的一门新兴边缘学科,又称为主-客体化学。大环超分子主体比如葫芦脲、环糊精、柱[n]芳烃等因其具有特殊的空腔结构、高水溶性以及化学结构易于修饰等优点而被广泛用于药物递送、生物材料以及人工跨膜通道等领域。为了进一步探究大环超分子主体在药物递送载体以及人工跨膜通道的应用,本论文一方面制备了四种胺基修饰的β-环糊精与金雀异黄酮的包合物,并对包合物进行了表征以及抗肿瘤活性研究;另一方面,本论文合成了一类开环葫芦脲-柱[5]芳烃-开环葫芦脲的线性超分子主体作为人工跨膜通道,并验证这些线性超分子对质子以及碱金属阳离子的跨膜转运能力。主要研究内容如下所示:1.制备了四种胺基修饰的环糊精与金雀异黄酮的包合物,并对包合物进行了表征和抗肿瘤活性研究。首先,通过金雀异黄酮的标准曲线和四种胺基环糊精与金雀异黄酮的相溶解度曲线分析证明了胺基环糊精可以与金雀异黄酮形成化学计量比为1:1的包合物。其次,使用了1H NMR以及2D ROESY推测了可能的包结模式,并通过SEM,XRD和FT-IR光谱等手段对胺基环糊精与金雀异黄酮的包合物进行了表征。然后,水溶性实验证明在两者形成包合物后,金雀异黄酮的水溶性提高了1000倍。最后,通过MTT实验证明四种胺基环糊精与金雀异黄酮的包合物对三种人癌细胞系Hep G2,H460和HCT116的细胞毒性有了显著提高。这种基于环糊精的药物递送载体有望改善金雀异黄酮在癌症治疗中表现出的低水溶性以及低生物利用度问题。2.制备了一类开环葫芦脲键接柱[5]芳烃线性超分子作为跨膜通道。首先,通过对开环葫芦脲以及柱[5]芳烃的化学结构修饰,合成了一系列不同链长的开环葫芦脲-柱[5]芳烃-开环葫芦脲的线性超分子;其次,我们使用1H NMR以及FT-IR光谱实验证明了线性超分子成功制备;最后,通过囊泡荧光实验验证了这些线性超分子对质子以及碱金属阳离子的跨膜转运能力。结果显示,合成的线性超分子对质子以及碱金属阳离子具有一定的跨膜转运能力,并且不同链长的线性超分子的跨膜转运能力具有一定的差异,这为研究分子离子的跨膜转运机制提供一个简单的单分子跨膜通道模型。