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目前,癌症被认为是世界上最威胁人类生命健康的疾病之一。迄今为止,这种严重疾病的治疗已经受到人们的高度重视。而在癌症治疗的多种方法中,化学疗法已被引入临床六十余年,由于其高疗效性被人们认为是理想的抗癌治疗选择。作为青蒿素的半合成衍生物和活性代谢物,双氢青蒿素（DHA）兼具抗疟活性及高代谢率的优点。近年来,国内外的研究人员相继发现DHA可作为一种新兴的肿瘤治疗剂,可对55种癌细胞系有明显的抑制作用。DHA分子内含有过氧桥结构,通过与过渡金属离子反应产生活性氧自由基来杀死癌细胞。研究人员提出了DHA的不同抗癌机制,均表明DHA对肿瘤细胞的杀伤作用来源于过渡金属离子介导活性氧（ROS）的产生,进而氧化脂质、破坏细胞膜、蛋白质和DNA,最终诱导肿瘤细胞凋亡。为了提高药物的药理和治疗性能以及给药效率,科研人员在过去几年中设计了基于纳米材料的药物给药系统（DDSs）。截止目前,科学家已经成功合成了基于包括聚合物、介孔二氧化硅、碳纳米材料、有机物或金属化合物在内的纳米载体,它们显示出优异的维度结构、可调谐的纳米尺寸以及基于增强渗透和保留效应（EPR）的被动肿瘤靶向能力。大多数的研究结果表明复杂的合成步骤同样限制了药物递送系统的应用。因此,设计合成简单而有效的纳米载体负载DHA治疗癌症是必要的。在本论文中我们巧妙地设计合成了三种纳米材料作为药物递送媒介负载DHA,实现对肿瘤化疗或协同治疗。首先,我们合成了基于纳米尺寸的金属有机框架PCN-224配合Fe,进一步负载DHA形成DHA@PCN-224-Fe纳米复合材料,实现对肿瘤细胞联合化疗及声动力治疗的双模式协同治疗;之后我们通过构建Fe配位的空心聚多巴胺（HPDA）纳米球,将DHA负载在HPDA的空腔后,制备出生物相容性良好的DHA@HPDA-Fe纳米复合物,实现肿瘤选择性化疗;最后我们通过改进,将DHA负载在HPDA的空腔后,外层包裹MnO2纳米涂层,构建了具有肿瘤微环境响应性降解与药物释放的DHA@PDA@MnO2纳米球,联合磁共振成像与化学治疗的诊疗一体化,治疗效果进一步提高。本文具体主要包含了以下几部分的内容:第一章绪论本章我们对纳米材料的概念、特征、分类及其在生物医学领域的应用进行了简单的介绍。接着,对现阶段基于纳米材料对肿瘤治疗的各种方式,特别是现阶段肿瘤化疗药物的优缺点做较为详细的总结。最后对双氢青蒿素的结构特点及其作为潜在抗癌化疗药物的原因进行综述。第二章双氢青蒿素负载的金属有机框架纳米平台的构建用于化疗与声动力协同治疗我们设计合成了负载DHA的金属有机框架（MOF）纳米复合材料——DHA@PCN-224-Fe纳米粒子。材料在肿瘤微环境下响应性释放Fe离子,协同化疗（CT）与声动力治疗（SDT）,从而实现被动但特异性的肿瘤靶向性治疗。材料除了具有可以通过超声辐射MOF产生单线态氧（1O2）的强大能力外,从纳米粒子中还原的亚铁离子还将通过与DHA反应产生活性氧自由基,并消耗肿瘤细胞中的谷胱甘肽（GSH）以降低肿瘤细胞的抗氧化能力,从而增强化疗效果。并且材料中的Fe离子能够与H2O2反应生成O2,以缓解肿瘤的缺氧特征。我们认为,肿瘤微环境的低pH、高浓度GSH与H2O2含量以及局部超声（US）辐射特性,可在很大程度上避免治疗所带来的副作用。第三章具有可生物降解性能的铁配位中空聚多巴胺纳米球在增强肿瘤细胞杀伤效果中的应用纳米MOF的合成通常需要较高的温度和复杂的合成原料及步骤。为了改善这些弊端,在此,我们通过简便而有效的方法制备了一种基于铁配位且负载DHA的中空聚多巴胺纳米球（DHA@HPDA-Fe）材料。所制备的纳米试剂具有生物可降解性,在肿瘤微环境中可控释放DHA和Fe离子,被肿瘤中还原性物质还原得到的亚铁离子通过与DHA作用产生活性氧（ROS）,从而有效地杀死肿瘤细胞。活体治疗实验表明,DHA@HPDA-Fe的抗肿瘤疗效约为当量游离DHA的3.05倍,肿瘤抑制率为88.7%,且对小鼠产生副作用小,证明该纳米载药体系具有良好的抗肿瘤应用前景。第四章构建二氧化锰涂层包覆的空心聚多巴胺纳米球载药体系用于癌症有效诊疗根据前人报道DHA与Mn2+反应可生成更多自由基,引起肿瘤细胞的生长抑制和增强细胞凋亡。在此,我们合成了具有良好生物相容性且高效性的基于二氧化锰纳米涂层包覆的中空聚多巴胺纳米球用于肿瘤治疗。DHA载入HPDA的空腔内,形成最终的纳米药物DHA@HPDA@MnO2。作为一种独特的纳米平台,DHA@HPDA@MnO2在到达肿瘤部位后显示出DHA和Mn2+的可生物降解和可控释放的性质。值得一提的是,被还原的Mn2+进一步与DHA作用,产生具有细胞毒性的活性氧（ROS）,有效地破坏细胞内蛋白质和核酸,从而诱导肿瘤细胞死亡。更重要的是,从MnO2中还原出来的Mn2+具有肿瘤微环境响应而选择性进行体内磁共振成像的能力。体外和活体治疗实验表明,DHA@HPDA@MnO2的肿瘤抑制作用比游离DHA更有效,且副作用可忽略不计,这为纳米药物平台在肿瘤化学疗法中的应用提供了一种方案。