纳米药物载体具有显著的优点：它能够同时输送一种或多种具有生物活性的药物分子,增加药物的溶解性和稳定性,避免药物提前降解,保护药物的活性；同时它对输送的药物还具有缓释、控释的特点,可以提高病灶部位的药物累积量,减少给药量,降低药物的毒副作用。传统的纳米药物载体往往是通过聚合物的降解或扩散作用引起药物的缓慢释放,药物释放过慢或释放不完全会导致药物在病灶部位的实时浓度过低,不能达到药物的有效浓度,从而降低药物的利用率,达不到预期的治疗效果。通过设计具有环境刺激响应性纳米药物载体可实现药物的控制释放,载体材料可对外界环境的变化快速发生自身结构的改变,结构的变化导致药物快速释放,从而增加药物的实时浓度,提高药物疗效。其中对还原敏感药物载体的研究最为广泛,这主要是由于细胞内外的还原剂浓度存在巨大差异。当还原敏感药物载体通过内吞作用进入细胞后,由于细胞内高浓度谷胱甘肽(GSH)的作用,会使二硫键快速断裂,纳米载体的结构遭到破坏,载体中的药物可以快速释放,提高药物的治疗效果。本论文设计、合成了一系列还原敏感的纳米药物载体,用于抗癌药物的胞内响应性输送以及靶向传递。主要包括以下六个部分：1、合成了以PHEA为主链,长链烷基为侧链的还原敏感两亲性接枝聚合物PHEA-S-S-C16,并对其作为抗癌药物载体进行了研究。同时合成了结构相似但不含二硫键的非还原敏感聚合物PHEA-C-C-C16乍为对比。聚合物PHEA-S-S-C16在水溶液中通过自组装形成纳米胶束,并对抗癌药物阿霉素具有很高的包封率。体外释药结果表明,还原剂DTT加快了还原敏感载药胶束PHEA-S-S-C16释放阿霉素的速度。细胞水平的研究证实该还原敏感胶束是通过小窝蛋白和网格蛋白介导的内吞途径进入细胞的,而主要途径为网格蛋白介导的内吞。进入细胞后,该还原敏感载药胶束可以在细胞内进行还原响应性释放,释放出的阿霉素能够快速进入细胞核,显示出更高的细胞毒性,具有较强的肿瘤细胞增殖抑制效果。2、合成了结构简单、明确的含有二硫键的两亲性线性聚合物(?)nPEG-S-S-C16以及结构相似但不含二硫键的聚合物mPEG-C-C-C16,两种聚合物在水溶液中均可通过自组装形成纳米胶束用来负载抗癌药物阿霉素,通过一系列理化性质和生物学性质的检测来评价两种胶束在药物释放、抗癌效果等方面的差异,重点比较了还原敏感胶束mPEG-S-S-C16和非还原敏感胶束mPEG-C-C-C16进入HeLa细胞的途径。体外释药、粒径变化、细胞毒性、细胞摄取等实验结果表明还原敏感载药胶束mPEG-S-S-C16具有还原响应性,可在HeLa细胞内进行还原响应性释放。通过比较还原敏感和非还原敏感胶束进入细胞的途径,发现两种载药胶束具有相同的内吞途径,两种载药胶束抗癌效果的不同以及被细胞摄取后胞内阿霉素的荧光强度以及分布存在的巨大差异是发生在胶束进入细胞后,而不是由于细胞对两种胶束摄取途径不同引起的,进一步验证了该还原敏感胶束可以在细胞内进行还原响应性释放。3、合成了一种新型的“Y”型两亲性聚合物(?)nPEG-S-S一(PCL)2,通过二硫键将脂肪族聚酯与亲水性的PEG连接,该聚合物通过自组装形成的纳米胶束可作为抗癌药物阿霉素的输送载体。该胶束在还原剂DTT存在下可迅速脱去其PEG外壳,引起胶束粒径发生改变,胶束结构的破坏导致负载于其中的阿霉素迅速释放出来。细胞实验结果显示该胶束是通过小窝蛋白和网格蛋白介导的内吞途径进入细胞的,但主要途径为网格蛋白介导的内吞。载药胶束mPEG-S-S一(PCL)2在经谷胱甘肽单乙酯(GSH-OEt)处理的HeLa细胞内表现出的还原响应性要高于未经GSH-OEt处理的HeLa细胞,显示出更高的细胞毒性。表明该还原敏感胶束的还原响应性具有对还原性物质的浓度依赖性。4、在前期工作的基础上制备了一种具有生物素靶向的纳米胶束,它能够特异性识别MCF-7细胞表面的生物素受体,实现主动靶向。将生物素分子连接到PHEA-S-S-C16聚合物上,制备Biotin-PHEA-S-S-C16.以不含生物素的PHEA-S-S-C16作为对比。体外释药结果表明,Biotin-PHEA-S-S-C16胶束在DTT的存在下对阿霉素可实现还原响应性释放。细胞毒性、细胞摄取结果显示Biotin-PHEA-S-S-C16胶束对MCF-7细胞可同时实现主动靶向作用和还原响应性。这两种载药胶束具有相同的细胞内吞途径,即小窝蛋白介导的内吞和巨胞饮作用,而主要途径为小窝蛋白介导的内吞。因此我们认为MCF-7细胞对两种胶束摄取量的不同是因为Biotin-PHEA-S-S-C16胶束对MCF-7细胞表现出的主动靶向作用引起的。5、利用还原敏感聚合物(?)nPEG-S-S-C16在形成胶束的过程中将表面疏水的SPION纳米粒子包裹在其疏水的内核中,得到具有磁靶向的还原敏感胶束SPION-mPEG-S-S-C16.同时,利用聚合物mPEG-C-C-C16制备得到非还原敏感磁靶向胶束SPION-mPEG-C-C-C16作为对比。细胞毒性、普鲁士蓝染色、细胞电镜、细胞摄取等结果表明SPION-mPEG-S-S-C16能够在外部磁场的作用下,富集在靶细胞表面,在进入细胞后,细胞内高浓度的谷胱甘肽可使胶束内部的二硫键发生断裂,胶束结构遭到破坏,从而快速释放出负载的药物,杀死细胞。胶束SPION-mPEG-S-S-C16可同时实现磁靶向作用和还原响应性释放。6、发展了一种制备还原敏感壳可摒弃的脂质-聚合物杂化纳米粒子(LPNPs)的新方法并研究其作为抗癌药物阿霉素的输送载体。该还原敏感LPNPs通过纳米沉淀和自组装相结合的方法制备,其结构由三部分组成：(1)PLGA疏水内核；(2)卵磷脂单层；(3)两亲性还原敏感聚合物mPEG-S-S-C16。同时我们制备了结构相似的非还原敏感LPNPs作为对比。还原敏感LPNPs在DTT存在下可迅速脱去其PEG壳,引起纳米颗粒的聚集,载体结构的破坏导致负载于其中的阿霉素释放速度大大增加。细胞实验结果显示,还原敏感LPNPs是通过网格蛋白介导的内吞途径进入细胞的,并且在HeLa细胞内可实现还原响应性释放,释放出的阿霉素可快速进入细胞核,增强了药物对细胞的杀伤作用。杂化LPNPs同时具备聚合物胶束和脂质体的优点,作为抗癌药物输送载体具有重要的应用潜力。