三氧化二砷（As₂O₃,ATO）是目前治疗急性早幼粒细胞白血病（APL）的一线化疗药物,但是不合适的药代动力学和系统毒性等问题导致其难以用于实体瘤的临床治疗。为此,我们设计了一种基于内源性无机磷（Pi）触发释放ATO的亚砷酸钆（GdAsO₃）纳米粒子胶体,即三氧化二砷纳米前药（ATONP）。本论文围绕ATONP的药理毒理学展开了一系列的工作,考察其在细胞和动物水平上的毒理,并评估了ATONP与传统小分子药物例如ATO、索拉非尼（sorafenib）等几种治疗肝癌药物的药效。在对SMMC-7721癌细胞系的毒性测试中,ATONP比ATO更有活性,能更有效地杀死癌细胞,并且细胞存活率对Pi浓度有剂量依赖性,除了具有更高的输送效率（ATONP的ID%/g=5%VS ATO的0.5%）外,ATONP还可以改变肿瘤微环境（tumor microenvironment,TME）,因为它降低了肿瘤内Pi浓度并提高了pH值。在此基础上,我们使用临床相关的Tet-Off MYC转基因肝癌模型来评估治疗效果。在第一组中实验中,多次给药后肿瘤体积减少了50%以上;在第二组中,与治疗组或对照组（ATO、sorafenib和生理盐水）相比,ATONP显著延长了小鼠生存期。与相同剂量的ATO相比,ATONP会引发更多的细胞凋亡,这可能归因于高的药物递送效率。ATONP的半数致死量（LD50）为7.59mg（As）/kg,稍微低于ATO的LD50（10.7mg（As）/kg）,按照治疗的剂量我们发现了正常小鼠呈现出系统毒性。同时我们发现了ATONP毒性具有可逆性,在停止注射ATONP三周后小鼠主要器官恢复正常。这些结果表明ATONP在预临床肝癌模型的治疗上有显著成果,同时毒性是可耐受的,说明ATONP在肝癌治疗的临床转化上具有很大的潜力。