A54分子作為一種生物導向肽，對人肝BEL-7402細胞具有*的親和性。以化學共沉淀法合成出磁性納米顆粒，通過氫鍵及共價鍵合的作用將綠色熒光蛋白標記的導向肽(A54-GFP)修飾結合在磁性納米顆粒表面。采用透射電鏡和穆斯堡爾譜儀表征了磁性納米顆粒的形貌和結構;紅外光譜了A54-GFP分子與磁性納米顆粒的結合;通過等溫吸附實驗研究了兩者的結合率。

1.生物導向肽在磁性納米顆粒表面的結合

磁性納米顆粒采用化學共沉淀方法合成。相同濃度(O.6mg/mL)的A54-GFP溶液分為兩組，樣品（SA1)為A54-GFP初始溶液，組樣品(SA2)加入碳二亞胺溶液使其活化。分別移取量的磁性液體加入磷酸鹽緩沖溶液PBS中，聲分散使之成為穩(wěn)定的懸浮液;而后加入A54-GFP樣品中，混合溶液用PBS稀釋，繼續(xù)聲分散;而后將樣品放入恒溫振蕩器中于20℃避光振蕩24h，直至吸附平衡。室溫下用冷凍離心機分離樣品，上層清液用于多肽濃度分析，分離出的粒子用于其他測試。

2.生物導向肽從磁性納米顆粒表面的脫附

A54-GFP從磁性納米顆粒表面的脫附實驗是在兩種緩沖溶液Tris-HC1(pH=9.15)和 NaHPOz-Citrate (pH=4.20)中進行的。將表面結合有A54-GFP的磁性納米顆粒離心分離后分別加入0.5mL兩種緩沖溶液中，20℃恒溫振蕩2h后，分離樣品，取上層清液分析多肽的濃度。

Fe3O4納米顆粒的形貌如圖1所示，從圖中可看出由化學共沉淀方法制備的Fe3O4納米顆粒主要為球形結構，粒子的直徑均為5~20nm，平均粒徑約為12nm。BET測試得到的粒子的比表面積為103.8481m2/g，計算得到的平均粒徑為11nm，與 TEM 數(shù)據(jù)相當。

3.導向肽在磁性納米顆粒表面的結合

圖2為磁性Fe3O4顆粒(a)和表面結合有A54-GFP分子的磁性顆粒(b)的紅外光譜圖。圖2(a)中 572cm1為Fe3O4顆粒中Fe--O鍵的特征吸收峰,當A54-GFP分子與顆粒結合后，此吸收峰紅移至580cm'，說明A54-GFP分子終端基團中的原子與磁性顆粒表面的Fe原子進行了配位。圖2(b)中，2925cm'、2960cm'為C一H鍵的伸縮振動吸收峰;1653cm'、1540cm'、1456cm'處的吸收峰分別對應于A54-GFP中酰胺I、II、IⅢI譜帶l6~7];1069cm1對應C一N鍵的伸縮振動吸收峰。以上特征吸收峰的出現(xiàn)，磁性納米顆粒表面修飾結合有量的A54-GFP分子。此外，圖2(a)中 3442cm'為磁性顆粒表面的羥基一OH伸縮振動吸收峰，而表面結合有A54-GFP分子的磁性顆粒紅外光譜中此峰峰形變寬，吸收強度，并發(fā)生的紅移，說明A54-GFP分子中一OH氫與磁性顆粒表面的O原子形成了氫鍵。

與綠色熒光蛋白標記的導向肽A54-GFP結合后磁性納米顆粒的光學熒光顯微鏡照片如圖3所示。從圖中可看出，在藍光激發(fā)下，分散的磁性納米顆粒團表面具有很強的綠色熒光，表明綠色熒光蛋白標記的導向肽成功地修飾結合在磁性納米顆粒表面。

為了研究生物導向肽在磁性納米顆粒上的結合量，進行了等溫吸附實驗。圖4給出了A54-GFP在Fe3O4納米顆粒表面的吸附等溫線，從圖中可看出兩組樣品在磁性納米顆粒表面的吸附均已趨近飽和,采用Langmuir方程對吸附等溫線進行了擬合，Langmuir方程為:

由于Fe3O4納米顆粒表面羥基一OH，因而部分A54-GFP分子可與Fe3O4納米顆粒表面的羥基形成氫鍵，前述紅外光譜中羥基一OH伸縮振動吸收峰的寬化氫鍵的形成。

相對于樣品組SA1，樣品組SA2經(jīng)碳二亞胺活化后在磁性納米顆粒表面的結合量有量的,可能的機理是碳二亞胺活化了溶液中A54-GFP分子中的終端羧基--COOH，使之與磁性納米顆粒的表面的羥基一OH以羧酸酯的形式共價結合。

為了這種推斷，進行了脫附實驗。表2給出了A54-GFP從磁性納米顆粒表面的脫附數(shù)據(jù)，由于堿性條件下溶液中含有量的OH―，導致部分氫鍵的斷裂，因而樣品組SA1的樣品在Tris-HCl(pH=9.15)緩沖液中的洗脫量(41.33%）大于在磷酸氫二鈉-檸檬酸( pH=4.20）緩沖液中的洗脫量(9.72%);相對而言,樣品組SA2的樣品洗脫量在弱酸弱堿兩種緩沖溶液中的洗脫量均較小，說明經(jīng)碳二亞胺活化后，A54-GFP分子主要以化學成鍵的形式結合在磁性納米顆粒表面，同時了其吸附結合量。

4.磁性能測試

圖5為磁性納米顆粒與A54-GFP分子結合前后室溫下的磁化曲線，Fe3O4納米顆粒的比飽和磁化強度M,、剩余磁化強度M,和矯頑力H分別為61emu/g、3emu/g、290e;與A54-GFP結合后樣品的比飽和磁化強度M,、剩余磁化強度M和矯頑力Hc分別為47emu/g、2emu/g、230e。

采用化學共沉淀法制備出平均粒徑為12nm的磁性Fe3O4顆粒。利用吸附的方法直接將綠色熒光蛋白標記的導向肽A54-GFP修飾結合在磁性納米顆粒的表面，Langmuir方程擬合的吸附等溫線結果證明A54-GFP在磁性納米顆粒表面的結合以單分子層為主，兩者的結合主要通過氫鍵和共價鍵實現(xiàn)。磁性能測試表明與A54-GFP結合后樣品趨近于順磁狀態(tài)，比飽和磁化強度47emu/g。這種基于磁性顆粒和生物導向肽的多功能納米顆粒（磁性和生物性）可望用于磁熱療、核磁共振造影成像、細胞分離與純化以及靶向科研等生物醫(yī)學領域。

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