树状大分子(dendrimer)是近年来国外开发的一类新型功能高分子,由于其分子在结构上具有高度的几何对称性、精确的分了结构、大量的官能团、分了内存在空腔及分子链增长具有可控性等特点,由于这些结构特点,这种纳米尺寸的明星高分子材料在主客体化学,电化学,光化学,纳米化学,污染治理,单分子膜,传感器,环氧树脂固化,催化剂,药物运输,基因转染,肿瘤诊斯等领域取得了重要的应用。近来,树枝形分子在肿瘤诊断和治疗中的应用研究吸引了越来越多的研究者的关注,目前这个方向已经发展成为纳米医药,药物运输系统以及制药科学中的一个研究热点。本论文旨在设计,开发一类基于树枝形分子的新犁癌症诊断试剂和药物输送体系应用于预临床研究。高代数的树状大分子表面可以链接靶向分子起到主要靶向的作用,而其自身的分子量和大小使其具有EPR(Enhanced Permeation and Retention)效应,基于此我们研究了基于叶酸为靶向分子的癌症诊断试剂:并进行了优化,使用PEG作为链接于臂,比较了末使用链接手臂和未使用靶向分子的一系列生物学效果;对这类给药系统的潜在给药方式进行了初步的探讨;建立了一套基丁树枝形分子的肿瘤靶向诊断与治疗的载体平台。本论文一共6章。第1章首先对树枝形分子的发展史,结构,合成方法,物理,化学性质,及其在多个领域的应用研究作了一个全面的概述,同时介绍了药物运输系统以及关于SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)的放射性药物的概念,并阐述了建立一套基于树枝形分子癌症诊断和治疗体系的重要性。第2章合成了基于聚酰胺胺类树枝形分子和叶酸的肿瘤靶向诊断的高分子载体平台,并进行了Tc-99m放射性标记,并进行体内外稳定性测试,通过体内脏器分布和SPECT显像探讨了这类纳米平台在小鼠体内的靶向能力及靶向机理。结果发现这类基于树枝形分子与叶酸的高分子载体具有很好的靶向能力,这种靶向作用具有时间依赖性,高度的选择性。这类高分子载体具有卓越的生物兼容性,能够作为一个有潜力的放射性诊断药物应用于临床诊断中。　　 第3章合成了通过PEG(聚乙二醇)链的聚酰胺胺类树枝形分子和叶酸的肿瘤靶向诊断的高分子载体平台,并合成了不含PEG的聚酰胺胺类树枝彤分子和叶酸的肿瘤靶向试剂,以及不含叶酸的化合物。对三者在同一条件下进行了Tc-99m放射性标记,并进行体内外稳定性测试。通过细胞摄取率探讨了这类纳米平台在体外细胞水平上的靶向能力及靶向机理;并进一步在小鼠体内进行了脏器分布和SPECT显像。结果发现PEG的链的树枝形分子和叶酸化合物具有最强的靶向能力,不含PEG的链的树枝形分子和叶酸化合物次之,不含叶酸分子的树枝形分子最弱。证明了通过PEG链接增加了叶酸与叶酸受体结合的机会,该类高分子载体具有卓越的生物兼容性,能够作为一个有潜力的放射性诊断药物应用于临床诊断中。　　 第4章我们利用PAMAM(聚酰胺氨类)的结构性质,将其表面进行叶酸修饰,内部进行Cu的包裹,使整个分子既具有叶酸受体的靶向,又具有X射线的荧光性质,可以利用同步辐射x射线显微微探针技术进行成像,不仅可以对癌细胞叶酸受体进行定量分析,而且可以进行成像进行定位判断。利用PAMAM将信号放大在同步辐射装置上进行叶酸受体的检测和成像能够同时得到定性、定量的信息,而且可以将信号放大,提高检测的效率,对痛细胞的受体表达的检测、成像以及同步辐射光源在生物医学领域的研究都具有重要的意义和应用价值。　　 第5章研究了树枝形分子药物的潜在给药途径。以非甾体抗炎药保泰松和具有抗癌活性的姜黄素为例,比较了树枝形分子与非甾体抗炎药的复合物在口服给药以及静脉注射和腹腔注射中的药物动力学行为差异。结果表明树枝形分子药物可以在口服给药的基础上进一步提高药物的,上物利用度,延长药物的有效作用时间,并可以增加给药途径。结合文献报道的结果进一步探讨了树枝形分子药物在多种给药方式中的适用性。　　 第6章对全文进行了总结,并展望了树枝形分子药物运输系统在临床诊断和治疗中的应用。这种新型纳米医药载体有望在生物医学,纳米制约,临床诊断治疗等多领域发挥越来越大的作用。同时它可以与药物及多种生物活性的客体分子以共价或者非共价的方式相互作用,从而为这些分子提供一个多功能的纳米载体平台。它作为药剂中的添加成分可以提高药物的溶解度,稳定性,生物利用度,以及靶向能力。当前该领域的科学家们正针对这些纳米分子的安全性进行预临床的评估,相信不久的将来,树枝形分子的药物运输系统将会真正地造福人类。