智能纳米药物运载系统(drug delivery systems,DDSs)能够有效运载抗肿瘤药物至肿瘤位点,并通过特定刺激,触发药物释放。更重要的是,多功能化修饰为靶向性高效抗肿瘤提供了保障。鉴于无机纳米材料自身优良的物理化学特性,本论文设计并构建了一系列多功能无机纳米载体用于抗肿瘤研究。具体内容如下:在第一章中,综述了多功能纳米载体在抗肿瘤研究中的进展,并归纳了一系列对纳米载体进行多重功能化修饰的策略,包括药物运载、屏蔽保护、靶向修饰、智能响应,以及多功能一体化等,对部分无机纳米载体材料的特性及应用前景进行了介绍。在第二章中,设计合成了一种多功能信封型介孔硅基纳米载体用于协同抗肿瘤治疗。利用介孔硅纳米粒子为载体负载抗肿瘤药物拓扑替康(TPT)于介孔孔道中;然后将线粒体靶向多肽通过双硫键修饰于纳米粒子表面;最后通过静电作用将具有“屏蔽”作用的电荷反转聚合物包裹于纳米粒子表面,制备信封型还原响应纳米运载体系。我们对该纳米系统在还原条件下的药物释放行为、肿瘤微酸环境触发的细胞特异性内吞及体外协同抗肿瘤效果进行了研究。在第三章中,设计合成了一种介孔硅/纳米金杂化纳米控制释放系统,用于荧光指示光控药物释放的研究。表面修饰有光转变偶氮苯(Azo)分子的介孔硅纳米粒子(MSNs)作为抗肿瘤药物阿霉素(DOX)的储存器。另外,将修饰有羧基荧光素(FAM)的MMP基底肽(FAM-GGPLGLAC)和金刚烷-聚乙二醇(Ad-PEG-SH)修饰于金纳米粒子表面,制得荧光指示剂。利用α,β-环糊精(α,β-CD)二聚体为桥连,将两种纳米粒子通过超分子作用结合,形成杂化纳米粒子载体。其中,被金纳米粒子猝灭的FAM的荧光能够在肿瘤组织MMP酶作用下恢复,可以用来指示肿瘤位点,指导光控药物的释放。当用紫外光照射时,偶氮苯发生构象转变使得其与环糊精解离,释放药物。通过体外细胞实验证实了该杂化纳米载体的荧光指示性能,以及进一步的光控药物释放和诱导细胞凋亡的能力。在第四章中,构建了基于介孔硅纳米粒子的多功能纳米诊疗体系用于肿瘤靶向治疗。将靶向聚合物(HA-CD)和光敏剂(TPPS4)通过层层自组装技术逐步组装到负载有药物(TPZ)的MSNs粒子表面,制得表面多层膜中负载超分子光敏剂(supraPSs)的酶敏感纳米载体。同时,超顺磁Gd3+也被引入到纳米载体中用于磁共振(MR)成像。该载体具备以下优势:肿瘤特异性靶向,酶响应药物释放,双模式体内成像,以及协同肿瘤治疗。我们通过体内外实验证明了这种基于supraPSs的PDT与生物还原化疗协同作用下的高效抗肿瘤效果。第五章中,基于磁性介孔硅纳米粒子(MMSNs)设计合成了一种多功能纳米诊疗体系用于肿瘤精准治疗。MMSNs通过在超顺磁Fe304内核外部包裹介孔硅壳层而制得。随后,抗肿瘤药物阿霉素(DOX)被负载于介孔孔道中,并且,β-CD被用作分子阀门通过四价顺铂前药中间体固定于纳米粒子表面,封堵介孔孔道。四价顺铂前药具有还原敏感性,它能够在细胞内还原条件下激活,产生具有细胞毒性的二价顺铂药物,同时还能够触发DOX释放。最后,通过β-CD与金刚烷(AD)的主-客体相互作用将靶向分子AD-PEG8-GRGDS修饰于纳米粒子表面,得到肿瘤靶向纳米制剂。该纳米载体能够特异性靶向肿瘤细胞,并在细胞内还原条件下释放顺铂及DOX,实现肿瘤靶向MR成像及协同治疗。在第六章中,基于金纳米棒(GNRs)设计合成了一种小分子抑制剂运载系统,用于提升光热治疗(PTT)效果。GNRs被选为光热制剂,其表面修饰键合有双氯芬酸(DC)小分子的透明质酸(HA)聚合物,得到DC运载体系GNR-HA-DC。DC是一种对葡萄糖转运蛋白Glut1具有高效选择性的小分子抑制剂,它能够在肿瘤组织或者细胞过度表达的透明质酸酶(HAase)触发下释放出来,进而下调Glut1水平、抑制葡萄糖代谢、降低ATP依赖的HSPs的合成。这样的级联效应使得肿瘤细胞在PTT治疗过程中得不到有效保护而更容易被杀死,从而提高PTT治疗效果。