表面工程化的智能纳米药物载体的构建和应用

纳米药物载体可有效提高抗肿瘤药物的靶向性、疗效和降低药物的毒副作用。如何制备同时具有长循环和靶向性的纳米药物载体是纳米药物输送体系的一个重要的研究内容。本申请项目拟采用材料设计的方法，制备具有不同化学结构的，含二硫键或弱酸条件下可酸解断裂的嵌段聚合物，将它们和含有肿瘤细胞靶向的嵌段聚合物复合，制备出对肿瘤信号分子（还原环境，pH值）响应的表面工程化的聚合物纳米微粒。该纳米微粒具有长循环层（外层）、靶向层（中间层）和内部药物层，类似三明治结构。其表面的长循环层受肿瘤信号刺激，可在肿瘤位置脱落，释放出靶向层，促进肿瘤细胞对载体的胞吞，两者互不干扰，程序性的实现载体的长循环和靶向的功能。通过调节载体中不同聚合物的种类，可以调节载体的长循环性和靶向性，构建具有不同功能的表面工程化高分子纳米药物载体，精确调控高分子纳米药物载体的长循环和靶向功能，构建新型、智能化高分子纳米药物输送体系。

纳米微粒的表面不但应具有长循环的功能，而且还需要有定向到肿瘤细胞的功能，两者互不干扰，独立发挥作用，才能获得最优化的结果。如何制备出在到达肿瘤组织位置前具有长循环能力，到达肿瘤位置后体现靶向功能的载药高分子纳米微粒，是高分子药物输送体系的一个重要的研究内容和迫切需要解决的难题。本项目针对上述问题，分别发展了表面功能化的纳米药物载体和纳米诊断材料，并对其理化和生物性能进行了研究。.1、.表面工程化的聚合物纳米药物载体的研究：（1）PCL-PEG-PCL在水相中可以形成纳米胶束，利用PEG和环糊精形成包合物的特点，在该纳米颗粒表面修饰环糊精，可以增强纳米颗粒对紫杉醇的负载；（2）将聚ε-己内酯-聚乙烯亚胺-叶酸（PCL-PEI-FA）和聚ε-己内酯- SS-聚乙二醇（PCL–SS-PEG）共聚物制备杂化表面工程纳米微粒。这些纳米颗粒的内核有PCL和紫杉醇，在外壳内有PEG，中间层为叶酸。在肿瘤位置的还原性条件下，可程序性的实现长循环性和靶向性；（3）将MMP敏感的PEG-Pep-PCL和FA-PEG-PCL制备表面工程化混合胶束，并负载喜树碱。该纳米颗粒在肿瘤组织位置高表达的MMP存在条件下，可在时空上程序性实现靶向性和长循环的统一，提高抗肿瘤效果.2、.表面工程化的诊疗一体化材料的研究：(1)制备了Au@Ag核壳纳米粒子，金纳米球内核作为CT对比剂，外层的银纳米层可抑制细菌增殖。这种纳米微球对于MRSA型肺炎靶向性CT显影和体内抑菌的能力。这种靶向性诊断-治疗一体化载体也为临床无创检查和治疗耐药菌感染提供了一个崭新的思路；（2）合成了水溶性的非化学计量比W18O49纳米粒子。通过抗体与纳米粒子表面羧基反应，进一步赋予了微球HER-2抗原靶向性。基于钨元素的高原子序数和非化学计量比钨氧化物特有的近红外光吸收特性，W18O49纳米粒子在单一组分纳米粒子上实现了CT对比成像和光热治疗能力的融合。我们重点研究了靶向性载体对于HER-2阳性乳腺癌细胞的淋巴转移特异性显影和CT影像引导下的淋巴结光热治疗清扫效果。这种兼具成像和治疗功能的单一组分纳米粒子有望在肿瘤无创诊断和治疗当中扮演重要角色。