恶性肿瘤已成为导致人类死亡的第二大原因,仅次于心血管疾病导致的死亡率。化学治疗是治疗转移性恶性肿瘤的重要手段之一。但传统化疗对肿瘤组织和细胞缺乏选择性杀灭作用,常规治疗剂量即可对正常组织器官产生显著毒副作用,导致患者不能耐受,降低药物疗效。为了提高抗肿瘤药物的靶向性和生物利用率,降低毒副作用,改善治疗效果,纳米药物载体已成为肿瘤化疗研究的热点领域,其中代表性的给药系统有脂质体、纳米粒、纳米乳、聚合物胶束、聚合物囊泡等。两亲性聚合物能够在不同条件下自组装成聚合物胶束、聚合物囊泡等不同结构的药物载体。本文以具有良好生物相容性和可生物降解性的两亲性三嵌段共聚物—聚己内酯-b-聚乙二醇-b-聚己内酯(PCL-b-PEG-b-PCL)为载体材料,通过分子自组装用不同亲水/疏水链段的PCL-b-PEG-b-PCL分别研制出聚合物胶束和聚合物囊泡这两种药物载体,同时,进一步研制出基于PCL-b-PEG-b-PCL的磷脂-聚合物杂化纳米粒作为第三种药物载体。以目前临床使用最广泛的抗肿瘤药物紫杉醇和阿霉素为模型药物,研制载紫杉醇聚合物胶束、叶酸靶向载紫杉醇磷脂-聚合物杂化纳米粒、双重载药(亲水内腔载阿霉素、疏水双分子膜层载紫杉醇)聚合物纳米囊泡,研究其作为抗肿瘤药物载体的有效性。本文的主要研究内容如下：一、两亲性三嵌段共聚物PCL-b-PEG-b-PCL形成不同载体的研究两亲性聚合物可以自组装形成球状胶束、柱状胶束、蠕虫状胶束、聚合物囊泡等不同结构,亲水链段的质量比或体积比、共聚物分子量及制备方法是决定自组装形成不同载体结构的关键参数。对两亲性三嵌段共聚物PCL-b-PEG-b-PCL,目前尚无研究文献报道其形成聚合物胶束和聚合物囊泡所需亲水疏水嵌段比及分子量。本文合成了一系列质量可控、结构准确的不同分子量、不同比例亲水疏水链段的聚合物,已经初步确定了PCL-b-PEG-b-PCL聚合物自组装形成囊泡的亲水部分与疏水部分的比例及形成囊泡的规律。研究表明采用薄膜水化超声分散法时,两亲性三嵌段共聚物PCL-b-PEG-b-PCL (PCEP484)中PEG质量百分数约为50%时,能形成具有核-壳结构的聚合物纳米胶束；两亲性三嵌段共聚物PCL-b-PEG-b-PCL (PCEP888)中PEG质量百分数约为33%时,能形成具有明显双分子膜层结构的聚合物囊泡。二、载紫杉醇聚合物胶束的研制及其抗肿瘤研究开发一种能有效在疏水性内核包载抗肿瘤药物紫杉醇(paclitaxel, PTX)的聚合物胶束药物载体,并能用于静脉全身给药,避免临床紫杉醇注射剂使用聚氧乙烯蓖麻油作为增溶剂所引发的过敏反应及毒副作用。本文以PCL-b-PEG-b-PCL (PCEP484)为载体材料,采用薄膜水化超声分散法制备出可用于静脉注射的载紫杉醇聚合物胶束(paclitaxel-loaded polymeric micelles, PTX-PM)。扫描电镜及透射电镜显示所研制的PTX-PM呈球形,大小均匀,具有明显的核壳结构。紫杉醇依靠疏水作用有效载入疏水性链段PCL形成的疏水性内核中,其载药量为28.98%,药物包封率为94.36%,具有较高的载药量与包封率。亲水性PEG链段包裹在疏水性内核外围形成具有明显冠状结构胶束表面,能使聚合物胶束能很好地分散于水相并具有长循环特性。载药聚合物胶束的平均粒径为93nm,多分散系数为0.19,非常有利于静脉全身给药。差示扫描量热分析研究表明将紫杉醇制成缓释纳米粒后其结晶状态发生了变化,以无定型状态存在于聚合物胶束中。在1M水杨酸钠中的体外释放研究表明PTX-PM具有缓释紫杉醇效果,无药物突释,前5天为零级释放动力学模型(R=0.99)。MTT法细胞毒性研究表明空白聚合物胶束对HepG2肝癌细胞及EMT-6乳腺癌细胞均无毒性,在相同紫杉醇含量下,PTX-PM的细胞毒性低于市售紫杉醇/聚氧乙烯蓖麻油注射剂(Taxol(?)),并具有时间和剂量依赖性,说明紫杉醇包封于聚合物胶束中后其活性并没有降低,而且可以随着紫杉醇从聚合物胶束中逐渐释放出来而在更长的时间内作用于癌细胞。大鼠药代动力学研究表明,与Taxol(?)相比,所研制的载药聚合物胶束明显延长了紫杉醇在血液中的循环时间及消除半衰期,显著提高了生物利用度。体内抗肿瘤活性研究表明,PTX-PM对小鼠EMT-6乳腺癌具有明显抑制作用,相同给药剂量下其抑瘤效果优于Taxol(?)(肿瘤抑制率：85.79% vs 63.37%,p<0.05)。上述研究表明所研制的PTX-PM高效低毒,能明显延长紫杉醇在血液中的循环时间,具有EPR被动靶向作用,是一种有潜力的可用于肿瘤治疗的紫杉醇缓控释载药体系。三、 叶酸靶向载紫杉醇磷脂-聚合物杂化纳米粒的研制及其抗肿瘤研究磷脂-聚合物杂化纳米粒(lipid-polymer hybrid nanoparticles, LPNPs)是一类基于脂质体和聚合物纳米粒发展的新型药物载体,本文开发了一种新型具有叶酸靶向的载紫杉醇磷脂-聚合物杂化纳米粒(PTX-FLPNPs)。以两亲性共聚物PCL-b-PEG-b-PCL (PCEP484)、甲氧基聚乙二醇二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(mPEG2000-DSPE)及偶联叶酸的聚乙二醇二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE-PEG(2000)Folate)为载体材料,通过薄膜水化超声分散法制备出以叶酸为靶向的载紫杉醇磷脂-聚合物杂化纳米粒(PTX-FLPNPs)。透射电镜显示PTX-FLPNPs呈球形,大小均匀,具有“核-壳-壳”的结构,疏水性链段PCL及药物PTX通过自组装形成内核结构,磷脂的DSPE形成内层壳结构,两亲性共聚物及磷脂中的亲水性链段PEG形成外层壳结构。激光共聚焦显微镜进一步确证了所制备的罗丹明标记磷脂PTX-FLPNPs具有“核-壳-壳”的结构及明显的磷脂单分子层结构。粒径分析表明,PTX-LPNPs(无叶酸靶向分子)与PTX-FLPNPs(叶酸靶向)都具有较小的分散系数,表明采用该方法能制备出均一粒径的磷脂-聚合物杂化纳米粒。与PTX-LPNPs粒径及zeta电位相比,PTX-FLPNPs的平均粒径略有所增大(279.9 nm vs 271.5 nm),具有更高的负zeta电位值(-17.5 mV vs-14.2 mV),间接表明了FLPNPs外壳具有叶酸靶向分子。紫杉醇投药量为30%时,PTX-FLPNPs和PTX-LPNPs的载药量大于27%,药物包封率大于90%,都具有较高的载药量与药物包封率。体外释放研究表明,紫杉醇从PTX-FLPNPs和PTX-LPNPs中的释放均具有缓释效果,无明显的药物突释。细胞吞噬的定性及定量研究结果表明,通过叶酸受体介导作用,靶向修饰的磷脂-聚合物杂化纳米粒能有效进入叶酸受体高表达的肿瘤细胞内。CCK8法细胞毒性研究表明空白FLPNPs对H1299肺癌细胞及EMT-6乳腺癌细胞均无细胞毒性,在相同紫杉醇剂量下,PTX-FLPNPs与PTX-LPNPs的细胞毒性均低于Taxol(?),而PTX-FLPNPs对细胞的杀伤力显著高于PTX-LPNPs (p<0.05),进一步说明通过叶酸的主动靶向性,可提高药物在肿瘤细胞中的浓度,有效杀伤肿瘤细胞。体内抗肿瘤活性研究表明,采取瘤内注射的方式,PTX-FLPNPs对小鼠EMT-6乳腺癌具有与紫杉醇注射剂类似的抑瘤效果(p>0.05),但PTX-FLPNPs毒性低于紫杉醇注射剂。PTX-FLPNPs的抑瘤效果优于PTX-LPNPs (65.78% vs 48.38%, p<0.05),表明通过叶酸受体介导的靶向作用增加了肿瘤细胞对纳米粒的摄取进而增强了抑瘤作用。四、双重载药聚合物纳米囊泡的研制及其肿瘤靶向初步研究聚合物囊泡具有亲水性内腔及较厚的疏水性双层膜,其独特的结构可以使其同时包载亲水性及疏水性药物,用于肿瘤的协同治疗。本文以PCL-b-PEG-b-PCL (PCEP888)为载体材料,采用薄膜水化超声分散法制备出具有明显双分子膜层类似脂质体结构的聚合物囊泡。疏水性药物紫杉醇(paclitaxel, PTX)依靠疏水性作用被包载进入聚合物囊泡的疏水性膜层中,采用硫酸铵梯度法将亲水性盐酸阿霉素(doxorubicin, DOX)包载进入聚合物囊泡的亲水性内腔中。透射电镜表明双重载药聚合物囊泡(polymersomes loaded with both PTX and DOX, PS-PTX-DOX)不但具有明显的双层膜层结构,亲水性内腔由于DOX的载入还显示出明显的内核。激光共聚焦显微镜进一步确证带有自发荧光的DOX载入亲水性内腔中。当紫杉醇和阿霉素的投药量为10%时,所研制的双PS-PTX-DOX的平均粒径为169.7nm,多分散系数为0.211,粒度较为均一,非常有利于作为全身给药药物载体用于肿瘤的联合化疗。细胞吞噬研究表明,在同样的培养时间和阿霉素剂量下,PS-PTX-DOX在细胞核内的荧光强度远小于阿霉素,表明聚合物囊泡载体具有明显的缓释作用。随着培养时间的延长,所释放的DOX进入细胞核,细胞核内DOX荧光强度增强。PS-PTX-DOX的粒径小于200 nm,可用于静脉全身给药。荷瘤小鼠药物体内分布研究表明,尾静脉注射PS-PTX-DOX后,由于其具有长循环特性,可以延长血液循环时间,并通过EPR效应有效将药物富集于肿瘤部位。