现今,化学疗法在肿瘤临的床治疗中仍占有不可忽视的地位。但绝大多数的小分子化疗药物由于存在水溶性差、缺乏肿瘤特异性以及较强的毒副作用等缺陷使其在临床治疗效果受到极大的限制。随着科技的进步,纳米药物传递系统的应用与开发为癌症的治疗提供了新的途径。这些包含脂质体、纳米球、聚合物胶束等载体的纳米药物传递系统能够有效的提高化疗药物的水溶性,延长血液循环的时间,增强在肿瘤部位的富集能力从而提高了药物的利用度并减轻了对正常组织毒副作用。其中,基于两亲性聚合物形成的聚合物胶束由于具有特殊的核-壳结构表现出良好的稳定性和较高的载药效率而得到广泛的认可及应用。然而,传统的胶束载体虽然可以利用增强渗透与滞留效应(EPR)在肿瘤组织富集,但很难打破肿瘤胞外复杂生理环境的限制而被肿瘤细胞识别和摄取。因此,为了提高载药粒子被肿瘤细胞识别和摄取的能力,一系列的肿瘤靶向分子如苯硼酸、生物素和叶酸等被成功的修饰或键合在了载体上,能够与肿瘤细胞表面过度表达的受体特异性识别和结合。此外,即便载药胶束能够顺利地通过血液屏障、穿过肿瘤胞外基质进入实体肿瘤内部,缓慢的药物释放行为依旧会使治疗效果受到极大的限制。随着对肿瘤的深入研究获知肿瘤组织存在特殊的酸变化梯度(胞外pH 6.5-7.2,内涵体/溶酶体pH 4.5-6.5)。因此,一系列具有酸响应的纳米药物载体得到开发与研究。以往所开发的酸敏感药物载体主要是针对于肿瘤细胞胞内酸环境设计的,但往往这类酸敏感载体无法准确的对肿瘤胞外环境和正常生理环境(pH 7.4)做出辨别,一定程度上降低了对肿瘤的靶向性以及加重了对正常组织的损害,同时也产生了在肿瘤细胞内酸降解能力弱、药物释放缓慢的困扰。另外,复杂的制备工艺和高昂的原料成本也极大的限制了纳米药物在临床上的应用。故有必要利用性能优良、成本低廉的材料和简单的制备工艺来设计更“理想”的pH超敏感药物载体,使之能够在血液循环中稳定存在并能对肿瘤微酸环境做出更精确的响应,进而提高对肿瘤的靶向性而达到更为理想的杀灭效果。基于以上研究基础,本实验以葡聚糖为起始原料,苯硼酸为肿瘤靶向分子和具有pH超敏感特性的单体,制备了具有苯硼酸靶向功能化的pH超敏感聚合物胶束载体,并对其抗肿瘤效果进行评估。主要研究内容如下:1.基于实验室前期的研究基础,制备含一端氨基的酸敏感原酸酯单体(OE)。利用N,N-羰基二咪唑(CDI)将葡聚糖进行活化,并将原酸酯单体和靶向分子苯硼酸接枝到活化后的葡聚糖上,得到具有肿瘤靶向功能化的pH超敏感接枝聚合物(PBA/Dex-g-OE)。同时,制备不含苯硼酸修饰的非靶向接枝物(Dex-g-OE)作为对照。通过核磁氢谱验证了两种接枝物结构的准确性,元素分析和电感耦合等离子质谱分别测定了接枝物中的原酸酯接枝率和苯硼酸的含量。2.使用去溶剂法成功制备了 PBA/Dex-g-OE和Dex-g-OE胶束。动态光散射仪(DLS)测得两种胶束粒子的粒径和Zeta电位大小分别为160.2 nm、-3.3 mV(PBA/Dex-g-OE)和 139.7 nm、-5.4 mV(Dex-g-OE);透射电镜(TEM)测定两种胶束粒子均具有规整的球形结构且大小均一、良好的分散性;稳定性试验证明两种胶束粒子均具有良好的生理及时间稳定性,中性条件下(pH 7.4)十天内胶束的粒径和光散射强度值未发生明显变化;核磁与粒径降解实验结果显示两种胶束具有pH的超敏感性,并伴随粒径的动态变化:可以在中性条件(pH 7.4)下稳定存在;在微酸环境(pH6.5)下原酸酯缓慢降解引起粒径呈现先逐渐变大再减小的趋势;而在酸性条件(pH5.5)下降解加剧致使胶束粒径快速变大后急剧溶解变小,具有快速释药的潜能。3.选择阿霉素(DOX)作为模型药物,并进行有效负载得到两种载药胶束PBA/Dex-g-OE-DOX和Dex-g-OE-DOX,参照阿霉素标准曲线测得其相应的载药量分别为17.1%和11.8%,两者之间的差别主要是由于苯硼酸与阿霉素之间的协调作用。体外释放实验结果表明:两种载药胶束药物释放行为相似,都表现出pH的依赖性和超敏感性,随着pH值的下降,释放量逐渐增加;在pH 6.5的条件下便可缓慢的释放药物,24 h累积药物释放可达到38～46%。体外细胞毒性实验(MTT)结果显示:两种空白胶束粒子均未对肿瘤细胞表现出细胞毒性,具有良好的生物相容性,而载药胶束粒子呈现出明显的剂量依赖毒性,且在相同药物浓度下PBA/Dex-g-OE-DOX组展现出更高的细胞毒性。2-D和3-D多细胞球体的渗透与抑制实验表明:载药胶束均可以被有效摄取的进入肿瘤细胞并释放药物;相比于free DOX,载药胶束具有更强的肿瘤渗透、滞留能力和肿瘤抑制效果,导致经载药胶束处理5天的多细胞球体的结构被破坏和绝大多数肿瘤细胞的死亡;值得注意的是,经苯硼酸靶向修饰的载药胶束(PBA/Dex-g-OE-DOX)在任意时间点下均表现出更强的肿瘤渗透和抑制能力,具有更突出的肿瘤杀灭效果。综上所述,苯硼酸靶向修饰的pH超敏感使胶束载体具有作为理想肿瘤药物载体的潜能从而达到较为理想的治疗效果。