肿瘤的发生和发展具有复杂性和多样性,化疗药物一般缺少靶向性,导致副作用大,疗效不佳。多数恶性肿瘤存在乏氧区及无氧区,乏氧区域及程度在肿块内呈不均一分布,通常难以预测,本文针对肿瘤病生理特点,以两亲性聚合物为载体材料,在其表面修饰肿瘤靶向基团、乏氧选择性基团,设计构建具有肿瘤细胞和乏氧区域双重靶向性的可示踪新型递药系统,共载具有细胞毒作用的紫杉醇及显像作用的量子点,开发兼具叶酸乏氧双靶向的新型纳米给药系统,同时与量子点成像技术相结合,实现载体动态示踪及乏氧区域显像,达到诊疗一体化的肿瘤治疗及成像目标。一、综述本部分首先对肿瘤乏氧的研究进展进行了简要的概述;其次对纳米药物载体及紫杉醇与荧光成像材料量子点的应用及特点进行简要介绍;最后介绍了通过叶酸受体介导的肿瘤靶向在抗肺癌方面的研究进展。这四部分内容与本课题研究内容契合,可为后续工作提供理论基础。二、两亲性嵌段聚合物合成及表征本章首先通过DDAT调控单体HEMA、DMAM和St的聚合,制备了两亲性嵌段聚合物PS-P(HEMA-DMAM)。同时,通过碳二亚胺法将具有肿瘤靶向作用的叶酸(FA)及肿瘤乏氧靶向作用的2-(2-硝基咪唑)乙胺(NI)对两亲性嵌段聚合物进行修饰。得到各修饰聚合物NI-PS-P(HEMA-DMAM),FA-PS-P(HEMA-DMAM)和NI-FA-PS-P(HEMA-DMAM)。通过核磁共振氢谱(~1H-NMR)和傅里叶红外变换光谱(FTIR),确定聚合物的成功合成。三、靶向可示踪载药胶束的制备和体外性质考察本部分首先通过自组装将紫杉醇和量子点包裹在两亲性嵌段聚合物胶束中制备载药胶束,经过单因素考察和响应面设计优化处方工艺。表征结果表明:粒径分布均一,粒径为45.56?6.3nm,多分散系数为0.21。电位为-20.86±5.12 mV。PTX和QDs的包封率分别为74.59%和66.28%,PTX和QDs的载药量分别为10.52%和1.03%。体外释放结果表明,PTX在载药胶束中的释放速率相比原料药明显减缓,具有良好的缓释效果。四、载药胶束体外抑瘤效果、靶向效果及安全性探讨通过MTT法测定表明:空白载体材料安全性良好,载药胶束可增强PTX肿瘤细胞抑制作用,双靶向载药胶束的抑瘤效果最强,且在乏氧条件下抑瘤效果明显强于常氧条件。说明双修饰载药胶束可显著提升PTX对乏氧肿瘤细胞的抑瘤效果。通过细胞摄取实验表明NI和FA能提高细胞对载药胶束的摄取效率,与NI和FA对肿瘤细胞的主动靶向作用有关。通过流式细胞技术双修饰载药胶束可显著提升PTX对细胞的凋亡作用。同时通过溶血实验和血管刺激性实验表明两亲性嵌段聚合物纳米胶束可降低药物的刺激性,提高安全性。五、体内药物动力学、组织分布学与药效学研究首先建立了PTX的体内HPLC检测方法学,结果表明该方法学专属性良好,适用于SD大鼠体内血药浓度测定。药动学结果表明,双修饰载药胶束中PTX的消除半衰期从0.632 h增加到2.957 h,紫杉醇在体内的平均滞留时间(MRT)也从1.314 h变为4.324 h,表明双修饰载药胶束具有明显的缓释效果。通过活体成像技术对NI-FA-PS-P(HEMA-DMAM)/QDs的靶向性进行评价,NI-FA-PS-P(HEMA-DMAM)/QDs组经尾静脉注射后,通过主动靶向和被动靶向浓集于肿瘤组织中,表明制备的NI-FA-PS-P(HEMA-DMAM)/QDs具有良好的靶向性,可有效的增加PTX在肿瘤组织中的浓度和延长滞留时间,提高抗肿瘤效果,降低副作用。肿瘤TUNEL染色切片所示,PBS组和PTX原料药组中小鼠乳腺癌绿色荧光明显低于NI-FA-PS-P(HEMA-DMAM)/PTX组;对绿色荧光定量分析,可以发现NI-FA-PS-P(HEMA-DMAM)/PTX的绿色荧光强度是PTX组的2.7倍,是PBS组的6.6倍,由此可见,双修饰载药胶束可显著增加PTX的抗肿瘤效果。通过荷瘤小鼠对所制备的载药胶束的药效学进行评价,各项结果表明NI-FA-PS-P(HEMA-DMAM)/PTX可通过肿瘤细胞叶酸受体介导的主动靶向作用及NI的肿瘤乏氧靶向作用,有效增强抑瘤效果。NI-FA-PS-P(HEMA-DMAM)/PTX对各器官无明显毒性,具有较好的安全性。