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超分子化学是一门新兴的处于近代化学、材料科学和生命科学交汇点的前沿学科,它是超越分子层次的化学,是研究分子间通过非共价作用力组装成高级结构的学科。从某种意义上来讲,它淡化了有机化学、无机化学、生物化学和材料科学相互之间的界限,着重强调了具有某种特定结构和功能的超分子体系。主客体化学是超分子化学的雏形,在超分子化学中占有重要的地位。主客体化学主要研究主体和客体的结构、性能及相互作用。本论文主要对杯芳烃(CX4)/光泽精(LCG)与葫芦脲[8](CB[8])/三肽(FGG)这两对主客体体系的构建以及组装特性进行了研究,并着重探索了他们在肿瘤细胞检测和药物控释方面的应用。主要内容如下:1)通过体外荧光淬灭滴定实验与荧光恢复滴定实验,结合荧光光谱图拟合计算,发现了CX4与LCG的结合常数要远小于CX4与穿膜肽(CPD)之间的结合常数,证明了CPD在CX4/LCG的体系中,会竞争性地结合CX4,置换出LCG。为后期的细胞内实验提供理论支持。2)利用某些肿瘤细胞膜表面具有过量表达基质金属蛋白酶(MMP)的特性,结合CX4/LCG组装体构建了能够特异性检测肿瘤细胞的超分子体系。我们首先将CX4/LCG组装成的荧光淬灭的主客体络合物引入细胞内部;同时将CPD连接上可被MMP识别剪切的linker以及一段带负电的多肽,构成电中性多肽ACPP,并与细胞共培养;与正常细胞相比,癌细胞表面过量表达的MMP会识别并切割ACPP,切割后带正电的多肽片段即CPD会自主进入细胞,置换LCG,点亮细胞。这为肿瘤细胞的检测提供了新方法。3)将囊泡与主客体体系CB[8]/FGG相结合,构建了能够利用CB[8]刺激诱导载药囊泡破裂并释放药物的超分子体系。我们将天然磷脂POPC,DOPC和POPG与不同浓度的脂肽(FGG-DRK-C14)分子相互掺杂,构建了FGG修饰的功能性囊泡;通过模拟实验证明脂肽的疏水端C14可以嵌入到囊泡内部,亲水头部FGG可以暴露在囊泡表面;当体系中加入主体分子CB[8]时,CB[8]可以与FGG进行主客体识别作用,诱导囊泡聚集与破裂。同时将5(6)-羧基荧光素钠作为药物模型分子,制备了包裹药物分子的功能性囊泡,探索了该功能性囊泡在药物的控释和缓释方面的应用。