药物输送系统的主要任务是解决药物给药时间,减少药物毒性,实现药物靶向释放,提高其体内循环稳定等问题。然而,传统的药物输送系统存在各种缺陷,不能很好地满足广泛的实际治疗需要。刺激响应性双亲嵌段共聚物由于其独特的自组装性能被广泛应用于基因治疗,药物输送和药物载体等生物医学领域。由于人体正常细胞组织和病灶细胞组织环境同时存在多种差异,因此可以由此构建设计出不同刺激响应性药物载体,常见的功能性聚合物有pH,温度,磁响应性等。另一方面,人体内环境复杂,单一刺激响应性的局限性逐渐暴露了出来。为了进一步实现药物载体对肿瘤部位的靶向给药以及定点释放,延长给药时间,减少给药次数,并有利于在生物体内稳定循环,有必要构建和设计出新型的多重刺激响应的药物载体材料。考虑到人体正常细胞组织和病灶细胞组织环境间pH值和活性氧自由基含量差异较大,本文将设计出两种基于二茂铁氧化还原刺激响应性双亲嵌段共聚物:甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯-N,N-二甲基丙烯丙烯酸二甲氨基乙酯双亲嵌段共聚物(PAEFc-b-PDMAEMA)和具有pH、氧化还原及磁响应的四氧化三铁接枝甲基丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯-丙烯酸嵌段共聚物(Fe3O4-g-PMAOEC-bb-PAA),并研究了它们的自组装行为及生物医学性能。具体研究内容如下:1.氧化还原响应性双亲嵌段共聚物PAEFc-b-PDMAEMA自组装胶束及药物释放研究。首先,通过酯化反应合成丙烯酸二茂铁甲酰氧基乙酯(AEFc)单体。接着,通过连续两步ATRP法合成了二茂铁基双亲嵌段共聚物PAEFc-b-PDMAEMA。研究了配比[引发剂]/[单体]比不同对聚合物PAEFc-b-PDMAEMA自组装及药物释放性能的影响。通过红外光谱(FT-IR),核磁共振氢谱(1HNMR),凝胶渗透色谱法(GPC)及荧光分光光度法等技术对共聚物结构,分子量以及CMC值进行了测定。选取不同种类氧化剂H2O2,KMnO4,NaCIO和FeC13和还原剂抗坏血酸(VC),利用紫外分光光度计(UV-vis),循环伏安法(CV),透射电子显微镜(TEM)及激光粒度仪(DLS)等表征手段研究了合成的共聚物的氧化还原可逆性。实验结果表明,二茂铁基双亲嵌段共聚物PAEFc-b-PDMAEMA胶束具有良好的氧化还原可逆性,可以作为一种“智能型”可控转换开关。通过研究双亲嵌段共聚物PAEFc-b-PDMAEMA对疏水抗癌药物10-羟基喜树碱(HCPT)的包封与药物释放行为发现在模拟的病灶癌细胞pH 5.8,氧化剂H202浓度为0.15%-0.60%时,药物释放量由26.5%增大到60.6%,其药物释放量远远高于人体正常细胞内环境。2.制备了 pH、氧化还原及磁性多重刺激响应的杂合嵌段共聚物。通过氨基化Fe304与链转移剂4-氰基-4(硫代苯甲酰)戊酸(CPADB)的酯化反应制得Fe3O4@CPADB链转移剂;再调节链转移与单体配方,进行两步连续的RAFT法聚合制得一系列分子量不同的多重刺激响应性杂合嵌段共聚物Fe3O4-g-PMAOEFC-b-PAA。聚合物结构采用红外光谱(FT-IR),核磁共振氢谱(1H NMR),凝胶渗透色谱仪(GPC),X-射线衍射(XRD)等技术确认其结构。杂合嵌段共聚物Fe3O4-g-PMAOEFC-b-PAA通过诱导自组装形成微胶束。通过zeta电位、(循环伏安曲线)CV、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)及扫描电子显微镜(SEM)等研究发现,制备的共聚物微胶束溶液具有良好的pH,磁和氧化还原响应性。将嵌段聚合物Fe3O4-g-PMAOEFC-b-PAA与抗癌药物紫杉醇(PTX)包封形成载药胶束并研究体外药物释放行为,发现在pH 5.6和pH 7.4,氧化剂H202浓度为0.20%-0.80%条件下,药物释放量在26.2-72.7%之间变化。特别是,在pH 5.6/6.3和高浓度氧含量的模拟癌变细胞环境中,药物释放量有明显提高。这种新型的多重刺激响应性Fe3O4-g-PAA-b-PMAOEFC聚合物材料在生物医学领域有良好的应用价值。