如今,在癌症的诊断与治疗中功能性纳米药物载体已成为一种不可或缺的重要手段。因此,功能性纳米药物载体的制备与应用已成为化学和生物医学工作者关注的热点。功能性纳米药物载体制备的关键是其材料的功能性,与传统的共价聚合物相比较,超分子聚合物因其非共价的本质,展示出了多刺激响应、可调控和可修复等优越性能;同时接枝共聚物因含有较多的侧链,在功能改性和自组装等方面具有独特的优势。超分子聚合物和接枝共聚物的自组装已有较多的报道,但是他们在功能性纳米药物载体的制备中的应用还有待进一步发展。而且改变聚合物的构建方式,寻求一种改性过程简单或具有可逆性的聚合物来改善药物载体的制备与功能性是十分必要的。基于此,本文合成了一系列超分子聚合物和接枝共聚物,研究了超分子聚合物和接枝共聚物的结构对纳米药物载体形貌的影响,并扩展了超分子聚合物和接枝共聚物的功能性,使其组装体具备药物传输、控制释放和靶向功能。论文的具体研究内容如下:(1)β-环糊精二聚体的超分子自组装及其药物控制释放研究。以石胆酸(LA)、偶氮苯(AZO)和β-环糊精(β-CD)为原料,利用点击化学反应,制备了两种环糊精二聚体LA-(CD)2和AZO-(CD)2。通过一维和二维核磁共振氢谱、透射电镜、动态光散射和紫外光谱等手段探索了两种二聚体在混合溶剂和纯水中的自组装行为,实验结果发现在混合溶剂中环糊精二聚体在亲疏水作用下自组装成以β-环糊精为壳的纳米胶束;而加以超声后,亲疏水平衡被破坏,促使环糊精与LA和AZO主客体包合作用的发生,最后纳米胶束消失,β-环糊精二聚体发生二次自组装,得到支化型超分子聚合物。通过超声溶解和铜离子响应实验对β-环糊精二次自组装的机理进行了验证。LA-(CD)2的支化型超分子聚合物具有热响应性,而AZO-(CD)2的支化型超分子具有光响应性。LA和阿霉素(DOX)均为疏水性抗癌药物,无超声作用下,LA-(CD)2自组装包裹抗癌药物DOX,得到了LA和DOX共转运纳米药物载体LA-(CD)2/DOX,体外药物控释实验证实DOX的释放具有超声和p H双重响应性,而LA的释放只具有p H响应性。生物学实验证实LA-(CD)2/DOX中LA与DOX具有协同抗癌效果。(2)基于β-环糊精主客体包合制备可“呼吸”空心纳米球及其药物控制释放研究。首先,通过原子转移自由基聚合(ATRP)制备了端基为β-环糊精的聚合物β-CD-PDEA,通过两步ATRP反应和酸酐开环制备得到端基为AZO,侧链含有碳碳双键的嵌段聚合物AZO-PIEMA-b-PNIPAM。p H 6.0时,利用β-CD-PDEA中的β-CD与AZO-PIEMA-b-PNIPAM中的AZO之间的主客体包合作用制备得到线形超分子聚合物PDEA-b-PIEMA-b-PNIPAM。将PDEA-b-PIEMA-b-PNIPAM水溶液的p H由6.0调至9.0,再给予253 nm紫外光照引发碳碳双键交联,得到以PDEA为核,PIEMA-b-PNIPAM为壳的壳交联的实心纳米球。再将溶液pH调至6.0,在365nm紫外光照射下β-CD和AZO发生解包合,引发实心纳米粒的内核与外壳的分离,通过透析的方法将内核PDEA除去,得到了PIEMA-b-PNIPAM空心纳米球。使用紫外光谱、一维和二维核磁共振氢谱、动态光/静态光散射、等温滴定微量热和透射电镜等手段对空心纳米粒的制备过程和结构进行性了检测和表征。PNIPAM的温敏性使PIEMA-b-PNIPAM空心纳米球具有温度控制的“呼吸”特性。利用该“呼吸”特性实现了对盐酸阿霉素(DOX·HCl)的控制释放,生物学实验表明PIEMA-b-PNIPAM空心纳米球具有较好的生物学相容性,37 o C时包载DOX·HCl的空纳米球对A2780细胞的毒性要高于25 o C时的毒性。(3)环糊精超分子囊泡的可逆自组装及其药物控制释放研究。通过ATRP反应制备了一系列DEA聚合度不同,节点含有β-环糊精的嵌段聚合物(β-CD)2-g-(PDEA-b-PEG-b-PDEA)-g-(β-CD)2)(P1、P2和P3),他们与端基为偶氮苯的聚乙二醇单甲醚(m PEG-AZO)通过AZO和β-CD的主客体包合作用分别得到了三种支化超分子聚合物(SBCP)。使用紫外光谱、一维和二维核磁共振氢谱、动态光/静态光散射、等温滴定微量热和透射电镜等手段表征了超分子及其组装体的结构。实验结果发现,只有P1(DEA聚合度为42)与m PEG-AZO形成的支化超分子聚合物(SBCP)在水溶液中可自组装成囊泡。该囊泡在365 nm紫外光和可见光交替照射下可实现由囊泡到胶束的可逆转化,且该过成可循环多次。该形貌转化的驱动力是在紫外光和可见光照射下引发的SBCP的解离和重构。利用该光控的囊泡和胶束相貌转化,实现了对DOX的“开-关”控释。(4)温度和p H双重响应苯乙烯-马来酸酐接枝共聚物电荷翻转纳米胶束的制备与应用。通过酸酐开环反应制备了一系列聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDMA)含量确定,磺胺间二甲氧嘧啶(SD)含量不同的具有温度和p H双重响应的接枝共聚物PSMA89-g-P(DMA16-co-SD)胶束。通过紫外光谱、一维和二维核磁共振氢谱、动态光散射和透射电镜等手段考察了SD的含量对接枝共聚物自组装的影响。实验结果发现,组装体的粒径、临界胶束浓度(CMC)、最低临界溶解温度(LCST)和Zeta电位都具有SD依赖性。且当SD的接枝率为56时,PSMA89-g-P(DMA16-co-SD56)组装成的纳米胶束的LCST高于人体正常体温,并具有显著的温度和p H双重控制的电荷翻转特性和释药特性。酸碱滴定实验证实p H 7.4,37 o C时,温度控制的由正电荷到负电荷的翻转是由SD和-COOH的电离度随温度的升高而增大引起;p H 6.8,37 o C时,p H控制的由负电荷到正电荷的电荷翻转是由胶束表面PDMA的质子化造成的。载药纳米胶束PSMA89-g-P(DMA16-co-SD56)/DOX具有温度和p H双重控制的释药特性,细胞入胞、细胞成像和MTT实验表明,在p H 6.8,37°C时,温度和p H双重控制的电荷翻转胶束PSMA89-g-P(DMA16-co-SD56)/DOX可克服A2780/Dox R细胞的多药耐药性。药代动力学和动物体内分布实验表明PSMA89-g-P(DMA16-co-SD56)/DOX胶束可显著提高肿瘤细胞中DOX的含量,并将DOX在体内循环时的半衰期延长。