到目前为止，对于纳米粒子的一些重要的类毒性评估已进行了；然而，我们还需要进一步了解纳米粒子对生物的毒副作用，同时找到一种有效清除生物体内纳米粒子的方法，以防潜在的纳米粒子危害生物的健康。

壳聚糖是一种天然可再生碱性多糖，含有大量的氨基和羟基等活性基团，具有良好的生物可降解性和生物相容性，故而用壳聚糖作为纳米材料的清除物质生物安全性比较高。它具有双螺旋结构，有2-乙酰胺基葡聚糖和2-氨基葡萄糖两个结构单元，两者的比例随脱乙酰程度的不同而不同，且壳聚糖的脱乙酰度和它的溶解性有一定的关系。脱乙酰度越高，链上的游离氨基越多，其溶解性越好。乙酰化的（-NHCOCH3）壳聚糖链在溶液中是难溶的，而壳聚糖脱乙酰化变成带-NH2基团的壳聚糖，其溶解性也相应增加，脱乙酰化的壳聚糖在极低的pH条件下易变成带-NH3+基团的壳聚糖，因此我们选择脱乙酰化的（-NH2）壳聚糖和脱乙酰化在低PH值下质子化的（-NH3+）壳聚糖来研究对C60的清除机理。

图1。（a）（b）两图分别为脱乙酰化的和脱乙酰化后质子化的壳聚糖链的VMD瞬时图。（c）图从左至右分别为乙酰化的（-NHCOCH3）、脱乙酰化的（-NH2）和脱乙酰化后质子化的（-NH3+）壳聚糖的结构。

马如飞等人[2]在静电自组装法制备碳纳米管/壳聚糖复合材料的基础上，以表面带负电荷的羧基化碳纳米管与带正电荷的壳聚糖通过静电自组装制备复合材料，发现改变混合溶液的pH值，溶液的黏度随之改变，其TEM照片显示多壁碳纳米管表面均匀地附上了一层颜色较浅和规整非晶薄层的壳聚糖，致使多壁碳纳米管的管壁变的凹凸不平，同时直径也增大。说明壳聚糖可以包覆在多壁碳纳米管表面。

Anatoly A等人[4]在实验中研究了分别在含富勒烯的水溶液中加入DNA、壳聚糖、DNA-壳聚糖复合物后水溶液中富勒烯的清除效果，发现带负电荷的富勒烯只可能被阳离子壳聚糖或DNA-壳聚糖清除而不能被阴离子DNA清除，证明了清除机制主要是基于带电胶体与聚合物之间的静电相互作用。而且在显微镜下观察发现存在的碳纳米管被纳入DNA-壳聚糖的浅色模型，更重要地是，包含在复合物中的碳纳米管没有聚集，说明实际上碳纳米管的清除机制与纳米粒子的聚集和聚电解质的加入无关，而是由于DNA-壳聚糖复合物包覆纳米粒子引起的。

上述实验仅从宏观上说明了壳聚糖可以与纳米粒子相互作用从而清除纳米粒子，但是难以从分子尺度上得到微观性质，并且设备复杂，存在一定的技术限制。故而我们采用分子动力学模拟（MD）方法从微观上来观察壳聚糖与纳米粒子的相互作用，研究其清除机理及动力学过程。

2。分子模拟

2。1分子动力学模拟的原理

分子动力学模拟是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动的一种计算机模拟方法，通过求解牛顿动力学方程来模拟原子运动，获得其运动轨迹，计算体系的构型积分，并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量和其他宏观性质。其原理[8]是利用已有的与疾病相关的蛋白质或核酸等大分子的结构信息，通过分子模拟的方法对大分子的活性中心的性质进行分析，如静电性质、疏水场、氢键场分布等信息。最后根据这些信息对药物数据库搜索或合成新的小分子，从而得到在形状和能量上能与大分子活性中心相匹配的小分子。分子力场是分子动力学模拟的基础。其中不同的分子力场，可能采用不同的函数形式或者相同的函数形式而不同的分子力场参数值。论文网

2。2分子动力学模拟的基本步骤