配体-受体结合具有高特异性、高选择性和高亲和性特点。受体研究表明多种肿瘤细胞膜上胰岛素受体密度和亲合力增加，并有实验证明胰岛素与多种化合物共价连接后仍具有与胰岛素受体结合的活性。因此，利用胰岛素作为肿瘤细胞主动靶向性给药系统的导向载体，有可能通过受体介导将药物定向转运并导入细胞及细胞核内，从而增加抑瘤效果并减少毒副作用。由于胰岛素分子量小，有效活性位点少，因此作为肿瘤细胞主动靶向性给药系统的导向载体，往往载药量低，通过引入分支试剂能够在一个反应位点上接上多个药物，提高载药量。本研究采用广谱细胞毒类抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil,5-Fu)为模型药物，通过四(ω—羧基乙氧基甲基)甲烷将多个分子的5-氟尿嘧啶连接在胰岛素载体上，以肝癌为代表性肿瘤靶标来探讨胰岛素-5-氟尿嘧啶偶联物的肿瘤细胞主动靶向性。本研究制备了胰岛素-5-氟尿嘧啶偶联物(Ins-5-Fu)，应用UV、HPLC、IR、MS、~1H-NMR、电泳、Q-MALDI-TOF等对中间产物和偶联物进行了鉴定，确证了偶联物的形成。偶联物的5-Fu／Ins摩尔比为9．06∶1，偶联物中游离5-Fu占总5-Fu含量的0．53％。偶联物在pH=6溶液中，37℃下放置120 h水解产生游离5-Fu的量小于2％；其中在pH=2-4溶液中120 h水解产生游离5-Fu的量小于10％，但在pH=7．4～8溶液中120 h水解产生游离5-Fu的量达40％以上。结果表明Ins-5-Fu偶联物在中性环境稳定，在酸性环境均较为稳定，但在弱碱性环境中不太稳定。偶联物在30％小鼠血浆中，37℃条件下放置24 h，水解产生游离5-Fu的量接近25％；37℃条件下放置48 h，水解产生游离5-Fu的量接近50％。本实验结果表明Ins-5-Fu血浆稳定性较好，这为其通过血液循环系统到达癌细胞起到主动靶向治疗的作用提供了基本保障。选用小鼠H22肝癌实体瘤模型作为代表性肿瘤模型，进行了偶联物及原药在荷瘤小鼠体内分布、药代动力学和偶联物靶向性研究。研究结果表明偶联物比原药在血液中清除较慢，在肿瘤中具有较高的初始浓度，但清除率有少许增加，导致偶联物在肿瘤细胞所维持的药物浓度在2h内明显高于原药，4h后浓度差距缩小。与原药相比，偶联物在各脏器中的分布明显减少，对肿瘤组织和肾脏的靶向性较强。尽管偶联物在肾中的初始浓度明显增加，但由于偶联物的肾消除速率加快，从而降低了对肾的毒副作用。总之，与原药相比，偶联物综合表现为：具有较长的血浆半衰期；具有较好的肿瘤靶向性；在心、脾、肺中的分布减少。但在肝脏中清除慢，半衰期延长，可能会造成肝脏蓄积，产生肝脏毒性。体外药效学评价采用荧光显微技术、MTT法和流式细胞法观察Ins-5-Fu和5-Fu对瘤细胞的抑制作用和机理。结果显示，偶联物较原药发挥抑瘤作用更快，Ins-5-Fu具有明显的抑瘤作用，整体作用强度与5-Fu相仿。这一实验结果表明，Ins-5-Fu进入细胞后抑制G1期向S期的转移，发挥5-Fu的作用抗癌活性，能满足肝靶向抗癌药物的要求。体内药效学对荷瘤小鼠的肿瘤抑制率、瘤块病理学、生存期观察发现，Ins-5-Fu较5-Fu更能够明显抑制肿瘤生长，但其生存期较5-Fu组短，对Ins-5-Fu组心、肝、脾、肺、肾各脏器进行组织病理切片检查，发现长期用药肝脏出现异常，可能是药物对肝脏有一定损伤，这与药动学分析结果基本一致。综上所述，本研究成功制备了体外稳定性较好，与原药相比具有肿瘤和肾脏靶向性，能够主动靶向肿瘤细胞的偶联物，但可能对肝脏具有一定毒性。