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聚合物前药作为一种重要的药物递送系统,在癌症治疗中显示出了巨大的优势,但用于连接药物分子的共价键在生理条件下并非绝对稳定,会引起药物渗漏,导致严重的毒副作用。同时在肿瘤细胞微环境中共价键（尤其是二硫键）较慢的断裂速度降低了药物的释放速率,使药物不能在短时间内达到足够的浓度杀死癌细胞。因而需要一种前药设计策略,不仅能降低药物的泄漏,还能够加速药物的释放,在提高抗癌功效的同时降低毒副作用。进一步,在药物递送系统中引入荧光物质,设计响应型的纳米诊疗剂,利用肿瘤细胞微环境中药物释放前后荧光强度的变化实现对肿瘤组织的实时原位监测,这为癌症的诊断与治疗提供了一种新的技术手段,具有重要的应用潜力。因此,本论文主要围绕具有自加速释放功能的聚合物前药的设计及其在肿瘤诊疗一体化中的应用展开研究,主要包括以下五部分内容。1.合成了一系列具有不同疏水链段的新型聚合物阿霉素前药PEG-P（GMA-CBA）n-DOX,自组装后形成了核壳结构的纳米颗粒。随着疏水性嵌段的增加,前药的药物含量逐渐增高,粒径逐渐增大。由于阿霉素（DOX）释放过程中前药结构从疏水性嵌段转变为了半疏水性的,触发了自加速释放机制,这些纳米前药均表现出pH触发DOX快速释放特性。PEG-P（GMA-CBA）51-DOX聚合物前药纳米颗粒可以有效地将DOX递送到细胞核中,并对HepG 2细胞表现出比DOX更强的抗肿瘤功效。2.通过连续可逆加成断裂链转移（RAFT）聚合将聚（2-（二异丙基氨基）乙基甲基丙烯酸酯）(P（DPA）阳离子嵌段引入到聚合物前药中,作为pH敏感前药的第二重开关,得到了核-壳-冕结构的PEG43-b-PDPA65-b-PFPMA36-DOX前药,研究了PDPA链段对药物释放行为的影响。结果表明,与核-壳结构的PEG43-b-PFPMA36-DOX前药相比,核-壳-冕结构的前药胶束在肿瘤细胞微环境中具有更快的药物释放速率;而在生理介质中,药物的渗漏率更低。3.设计了两种基于氧化还原敏感的聚合物前药。通过RAFT聚合和硫醇交换反应得到单一的还原敏感前药PEG43-PPDSM43-DOX,该前药具有生理条件下较低的释放率,但在模拟肿瘤细胞微环境下的释放率也较低。为提高还原敏感型前药的释放率,通过连续RAFT聚合合成了含有PDPA嵌段的单触发双开关的前药PEG43-PDPA35-P（MAL-DOX）3,研究不同的组装方式对其形貌,释放行为的影响,结果表明在模拟肿瘤细胞环境下的释放率得到了明显提高,同时实现了超低渗漏。两种前药都能被细胞内吞,可达到治疗癌症的效果。4.通过RAFT聚合得到功能性二嵌段共聚物PPEGMA42-b-PFPMA122,再由席夫碱键引入碳点（CDs）和DOX,得到了交联结构的基于肿瘤细胞微环境pH触发的DOX释放和即时成像的纳米治疗剂PPEGMA42-b-PFPMA122-（CDs）-DOX。该纳米诊疗剂中由于同时存在静态淬灭和动态淬灭机制,在正常生理介质中不显示荧光,而在模拟肿瘤细胞微环境中,由于pH引发的席夫碱键的断裂,释放出CDs和DOX,显示出CDs本身强的荧光。同时,CDs上的羧基和氨基以及在肿瘤细胞微环境中交联结构的崩解对药物释放起到了自加速作用。5.通过RAFT聚合得到了含有萘酰亚胺（NAP）荧光团和可键合阿霉素的功能性聚合物,构建了基于分子内荧光共振能量转移（FRET）机理的纳米前药诊疗剂PPEGMA20-PNAP8-DOX。该前药在药物释放过程中,由于释放和重新自组装,促进了氢离子的扩散,加速了DOX的释放速率。由于分子内FRET效应,该前药只显示DOX的荧光。而随着DOX的释放,FRET现象消失,恢复了PPEGMA20-PNAP8本身的荧光。该前药还显示出对HepG 2细胞明显增强的抗肿瘤功效。该聚合物前药纳米诊疗剂良好的生物相容性、pH刺激响应性和药物释放过程中FRET信号的变化使得其在抗癌药物的控制释放和对肿瘤组织的实时荧光成像领域中显示出了巨大的应用潜力。