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化疗是现代医学癌症治疗的一种主要方案,但是,传统化疗药物的水溶性差、血液清除率高、靶向性差、富集效果差以及耐药性等诸多问题限制了其在临床上的应用。近年来基于多种材料开发的药物递送载体为化疗提供了新思路。根据病灶部位的特异性,可设计不同类型的纳米药物递送载体,从而解决患者的个体特异性问题。药物递送载体制备方便、结构明确,可以利用物理吸附或化学键合的手段装载药物,具有良好的生物安全性和较高的药物上载量。纳米技术在生物医学应用上有着广阔而深远的应用前景,他们能够改善常规治疗药物在体内的药代动力学和药效学特征,提高药物生物利用度,降低对正常细胞的毒副作用,为纳米药物递送载体在癌症治疗方面的应用提供了优化发展的新方向。鉴于此,本论文选用抗肿瘤化疗药物喜树碱（CPT）和阿霉素（DOX）作为主要客体药物分子,制备出两类在肿瘤微环境具有还原响应的高分子纳米药物递送系统,并探讨他们的结构、性质、生物安全性以及抗肿瘤性能等,主要研究内容及研究结果如下:1、采用原子转移自由基聚合（ATRP）的方法,在天然的葡聚糖（DEX）骨架上接枝上亲水性的聚（乙二醇甲基丙烯酸酯）（OEGMA）、疏水性的抗肿瘤药物CPT以及疏水性的线粒体靶向分子（2-羧乙基）三苯基膦溴（TPP）,得到一种两亲性的线粒体靶向的还原条件下激活的聚合物前药递送系统（DEX-POEGMA-co-PCPT-co-PTPP,简称为DCT）。该聚合物前药的亲水部分可延长聚合物胶束在血液中的循环时间,疏水部分为含有双硫键（SS）的CPT单体,用于实现药物在肿瘤细胞内的还原响应性可控释放。同时,TPP分子可以靶向肿瘤细胞内的线粒体并破坏线粒体膜电位,提高线粒体膜通透性,使细胞质基质中游离CPT分子进入线粒体进一步诱导肿瘤细胞的凋亡。该两亲性聚合物前药能够在水中自组装形成粒径均一的单分子胶束,并具有良好的生物安全性、高药物上载量、高稳定性、可控的药物释放等优点。体内外实验结果表明,该聚合物前药对人宫颈癌细胞（HeLa）、人乳腺癌细胞（MCF-7）以及小鼠乳腺癌细胞（4T1）均有明显的抗肿瘤活性。对比于非线粒体靶向的聚合物前药和游离的小分子化疗药物,线粒体靶向的聚合物前药具有更高的肿瘤细胞生长抑制作用。这项工作提出了一种线粒体靶向及肿瘤微环境还原激活的聚合物前药的设计方法,为靶向细胞器的增强癌症化疗效果提供了新策略。2、进一步地,我们设计了一类基于还原响应的化疗和光动力（PDT）联合治疗的纳米凝胶体系。首先,利用含有双硫键的交联剂DBHD连接抗癌药物DOX和光敏剂卟啉（PpIX）的前驱体5-氨基乙酰丙酸（5-ALA）,然后加入NH2-PEG以改善药物在水溶液中的稳定性,制备得到纳米凝胶颗粒DOX-ss-ALA（简称DSA NG）。DSA NG粒径约为105±15 nm,在正常生理pH条件下具有良好的稳定性。当DSA NG暴露在肿瘤细胞内高浓度GSH环境中时,DSA NG双硫键被裂解并释放抗癌药物DOX和5-ALA。DOX可以抑制核酸的复制,5-ALA则通过线粒体内的血红素生物合成途径原位转换成具有近红外光吸收的光敏剂PpIX,在原位660nm激光照射下,PpIX可以通过吸收的光能将氧气（3O2）转换成具有高细胞毒性的单线态氧（1O2）,从而实现化疗和PDT协同促进的肿瘤细胞凋亡。体内外实验均证实了化疗和PDT联合的优异性,这项工作有助于设计用于癌症治疗的简单高效的联合药物递送体系,显示出有潜力的医疗转化前景。