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目的:近几十年肿瘤已经成为威胁人们生命健康的主要疾病之一,因此对肿瘤的诊断与治疗显得越来越重要。目前的化学药物治疗尚不能达到理想的治疗目的,主要是因为抗肿瘤药物在杀死癌细胞的同时对健康的体细胞也有相当的杀伤力,为了提高药物治疗的效果应该从提高药物的靶向性着手。同时,基因治疗在癌症治疗中也扮演着越来越重要的角色,把抗癌基因与抗肿瘤药物结合起来联合用药也成为抗癌课题的一个重要方向。就肿瘤的诊断而言,肿瘤靶向性造影剂在核磁成像中的角色越来越重要。本课题主要是针对癌细胞具有靶向性的药物与基因载体和磁共振造影剂的制备研究。方法:具有氧化还原响应的药物与基因共载载体的制备是以甲基丙烯酸(Methacrylic acid,MAA)为单体,合成非交联的线性聚合物微球作核心,然后再以甲基丙烯酸为单体以具有氧化还原响应的N,N’-双(丙烯酰)胱胺(N,N-bis(acryloyl)cystamine,BAC)为交联剂,在核心表面聚合,制备成核壳型聚甲基丙烯酸/聚甲基丙烯酸共聚N,N’-双(丙烯酰)胱胺(Poly(methacrylic/Poly(methacrylic acid-co-N,N-bis(acryloyl)cystamine,PMAA/P(MAA-co-BAC))微球。将该核壳型聚合物微球在乙醇中刻蚀掉内部的核心,从而得到空心聚合物微球聚甲基丙烯酸/聚甲基丙烯酸共聚N,N’-双(丙烯酰)胱胺(Poly(methacrylic/Poly(methacrylic acid-co-N,N-bis(acryloyl)cystamine,PMAA/P(MAA-co-BAC))。最后利用静电相互作用在空心微球的表面修饰一层支化的聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine,PEI),使得微球可以负载基因。通过透射电镜表征该氧化还原响应聚合物空心微球的形貌、粒径、粒径分布及分布系数。通过聚合物微球的粒径变化、Zeta电位测定和红外光谱表征证明PEI在空心聚合物微球表面的修饰,并通过元素分析确定PEI的负载量。通过紫外光谱测定聚合物微球在还原剂谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的存在下降解前后的浊度变化表征微球的氧化还原响应,并通过质谱表征其降解后的分子量。通过该空心聚合物微球对抗肿瘤药物盐酸阿霉素(Doxorubicin Hydrochloride,DOX)的负载和体外释放评价其对药物的负载情况和控制释放性能。以绿色荧光蛋白基因为模型基因,通过琼脂糖凝胶色谱和共聚焦荧光显微镜表征其对基因的负载性能和对Hela细胞的转染能力。通过WST实验表征该空心聚合物微球载药前后的毒性,初步评价了该体系作为药物和基因输送体系的性能。肿瘤靶向性造影剂的制备是先利用共沉淀的方法制得Fe3O4纳米粒子,再通过乳液挥发法制备Fe3O4纳米粒子的聚集体,随后在该Fe3O4聚集体表面包被一层SiO2,得到Fe3O4/SiO2核壳型复合微球,最后通过硅烷偶联剂3-氨丙基三甲氧硅烷(3-Aminopropyltriethoxysilane,APS)连接肿瘤靶向分子叶酸(Folic acid,FA)。利用振动样品磁强计测定该造影剂的磁化曲线,通过红外光谱、紫外光谱和X射线光电子能谱表征FA在微球表面的修饰,通过磁共振扫描仪测定该造影剂的弛豫率和成像能力。结果与结论:成功制备具有氧化还原响应的抗肿瘤药物与基因共载的空心聚合物微球。该空心微球平均粒径为339 nm,壁厚26.5 nm,分散系数(PDI)为1.00～1.05。空心微球P(MAA-co-BAC)在修饰PEI之前表面电荷为-29.22 mV,修饰PEI之后表面电荷为+31.09 mV,说明PEI成功修饰到空心微球表面。浊度实验表明该空心微球在浓度为10 mM的GSH水溶液中20 min内迅速降解,而在pH为7.4的PBS缓冲液中两天内没有明显降解。载药聚合物空心微球在pH为7.4(10 mM GSH)缓冲液中25 h内药物累积释放48%,pH为7.4(0 mM GSH)缓冲液中25 h内药物累积释放12%,说明载体释放药物是有氧化还原响应的。而pH为5.5(0 mM GSH)缓冲液中25 h内药物累积释放17%,说明其具有微弱的pH敏感释放性能。在基因转染实验中,随着N/P的增加,转染效率逐步升高,当N/P为168/1时转染效率最高。WST试验表明,该聚合物空心微球在浓度低于1000μg/mL时没有显示明显毒性,对照物PEI在浓度为100 μg/mL时已经表现出81%的细胞杀伤能力。载药聚合物微球对Hela细胞的IC50为72.91μg/mL,相比游离DOX的IC50为17.27 μg/mL偏高,可能是由于部分DOX不能有效释放。此外,成功制备了肿瘤靶向性超顺磁Fe3O4造影剂,Fe3O4纳米粒子聚集体粒径在80 nm以下,包被SiO2后粒径在100～120 nm之间。通过红外光谱、紫外光谱和X射线光电子能谱证明FA成功修饰在微球表面。该造影剂的饱和磁强度为29.75 emu·g-1,弛豫率为0.101×106 mol-1 s-1,满足作为磁共振造影剂的性能。