本论文以介孔纳米材料在抗癌药物控制释放领域的应用为出发点,合成了表面功能化的介孔二氧化硅基球形纳米材料,并研究了其在抗癌药物如顺铂、阿霉素等的控制释放和癌组织靶向治疗方向的应用。另一方面,首次采用水热碳化模板法合成了尺寸均一,在水中可以高度稳定分散的介孔碳纳米小球,并且探讨了其在典型疏水抗癌药物喜树碱吸附及缓释方向的应用。合成了尺寸均一,较大孔容(0.72cm3/g),高比表面积(886 m2/g),孔墙壁高密度羧基修饰的MCM-41型介孔纳米二氧化硅小球。利用表面的羧基成功嫁接了顺铂药物分子,并研究了其对药物装载、控制释放的特性,以及对宫颈癌和乳腺癌细胞的毒性作用。结果表明,由于羧基和顺铂之间的配位作用和材料优越的吸附性能,药物装载效率为95%,药物缓慢释放持续13天。该释放体系具有pH敏感释放特性,并且在相同药物浓度下,使用药物传输系统对人体宫颈癌细胞的抑制效果比自由药物明显。合成了表面聚乙二醇功能化的介孔纳米小球,并在表面嫁接上了氨基半乳糖配体,该材料显示出极高的阿霉素装载量(906mg/g)和装载效率(90.6%)。由于肝细胞膜的去唾液酸糖蛋白受体可专一识别端基含有氨基半乳糖,因此该载药系统可实现肝癌的靶向治疗。结果表明,所合成的具有配体功能化的给药系统比未功能化载体能更有效的被肝癌细胞识别,并且比自由药物和未经功能化的介孔纳米给药系统均显示出更有效的对肝癌细胞的杀伤作用。以带正电的孔道墙壁氨基功能化的MCM-48型介孔二氧化硅小球为模板,首次利用模板和碳前躯体之间的静电作用,使前躯体在介孔氧化硅的孔道中水热碳化,最后去除模板,成功制备了与模板反向结构、尺寸均一及在模拟体液中稳定分散的介孔碳纳米小球,并探索了其在强疏水药物喜树碱缓释方向的应用,结果显示装载量相比文献报道大(20%),并且有效缓释(5天),为介孔碳在生物应用领域的研究提供了参考依据。