酰腙键是一种C=N型动态共价连接键,它不仅具有易于合成、反应可逆和对pH敏感等优点,而且还具有特殊的胞内代谢性质。酰腙键作为理想的刺激响应连接键一直以来被不断地应用于荧光探针和药物递送的设计中。然而在生理条件下,酰腙键会缓慢水解,使其在生命体系的应用中会受到限制。尽管有很多方法可以调控酰腙键的稳定性,但是都无法同时兼顾连接键的稳定性和pH响应性。因此,为了将酰腙键更好地应用于生物材料和医药领域,探索一种新的方法对酰腙键的稳定性和响应性进行合理调控是很重要的。本论文针对单酰腙键的缺陷设计了新型多肽桥连双酰腙键协同调控体系。该体系利用多肽来桥连双酰腙键,并以传统单酰腙键作为对照,探索双酰腙键在不同pH条件下的响应性质。研究发现由于双酰腙键的协同调控作用,双酰腙键无论在酸性或中性条件下都表现出与单酰腙键不同的超高稳定性,而在特异性酶降解作用下会恢复单酰腙键的pH响应性质。此外,本工作也考察了多肽桥连双酰腙荧光探针在细胞内的响应性质,同时进一步探索了多肽桥连双酰腙键在醛类药物递送体系中的应用。本论文共分为四章,主要包括以下内容:第一章对肿瘤组织微环境的氧化还原性质、酶表达水平、酸碱性质进行概括,并介绍了基于肿瘤微环境刺激响应的二硫键、酶特异性裂解底物和酰腙键。同时对药物递送系统的发展进行了简单概述,最后提出了本文的研究思路、主要研究内容及课题意义。第二章探索研究基于多肽桥连的双酰腙键协同调控体系的响应性质。通过考察不同pH缓冲溶液中的水解动力学,突出双酰腙键与传统单酰腙键不同的超高稳定性。同时,对双酰腙的酶解产物进行表征并探究其在酸性pH下的响应性质。第三章构建基于酶解锁pH响应的多肽桥连双酰腙荧光探针并探索其在实际体系中的应用。基于对多肽桥连双酰腙键的性质研究,通过含有猝灭基团的酰肼多肽与醛基OG的缩合反应合成了多肽桥连双酰腙荧光探针。通过荧光恢复动力学考察探针的稳定性并利用细胞成像探索荧光探针在细胞内的响应性质。第四章构建基于酶解锁pH响应的多肽桥连双酰腙药物递送体系并探索其在醛类药物递送中的应用。设计并合成了多种前药分子并通过细胞实验考察药物递送体系的药效。