化疗是癌症治疗中使用最广泛且最重要的技术之一。然而,传统的化疗药物多存在高细胞毒性、易引发严重的副作用等缺点,并可能导致多药耐药性的产生,这些问题严重限制了化疗药物在临床治疗效率的提高。因此,迫切需要一系列的科学及临床研究使药物发挥最大程度效用并减少其副作用。近十年来,新型药物载体的理论与实验研究发展突飞猛进,越来越多的功能性药物载体进入临床使用,大幅度改善了药物的生物利用度。然而,目前的药物载体仍然存在研发效率低、稳定性差等问题。因此,如何理性设计新型药物制剂,具有深远的意义。通过研究药物与新型功能性载体之间的复杂相互作用,从而帮助理性设计或筛选合适的辅料,可以显著减少实验时间和工作量,为新型药物载体的高效设计、制备提供理论支持。基于上述问题,本论文选用布洛芬、阿霉素和紫杉醇作为模型药物,生物降解性聚合物mPEG-PLA作为聚合物骨架。在合成基于布洛芬的还原刺激响应性聚合物前药的基础上,通过正交试验设计负载阿霉素和紫杉醇的纳米递送系统,并通过计算模拟方法从分子层面对其载药机制进行研究;最后基于对载药系统的体外细胞实验,对该抗肿瘤药物载体进行生物学评估。本论文以期对新型高效药物载体系统进行理性设计,并指导筛选合适的药物与载体配对。本文的主要研究内容及研究结果如下:（1）通过将布洛芬羟基酯前药与生物降解的两亲性聚合物mPEG-PLA通过含二硫键的分子反应,合成得到基于布洛芬前药的还原响应性两亲性聚合物。利用核磁氢谱、红外光谱、凝胶渗透色谱等仪器进行表征,验证了mPEG-PLA-s-IHE的成功合成。该两亲性聚合物临界胶束浓度为5.58μg/m L,说明其可在较低的浓度下自组装。（2）以阿霉素、紫杉醇为模型药物,使用透析法制备了载药系统。设计正交试验探究了聚合物与药物比例、有机相与水相的量及搅拌速率等因素对纳米释药系统粒径的影响。研究发现,聚合物与药物的比例是显著影响纳米释药系统是否具有均一的粒径的关键影响因素。此外,根据优化条件制备得到了PDC/DOX和PDC/PTX载药系统,两者平均粒径分别为98 nm和137 nm,并具有良好的稳定性,并在体外释放实验中体现出还原响应和缓释效果。（3）以阿霉素、紫杉醇、载体的前药片段和疏水聚合物片段为研究对象,使用量子化学计算对分子表面静电势和弱相互作用进行了分析,得到了药物与载体之间可能发生静电作用的位点。进一步应用Monte Carlo方法计算了Flory Huggins模型参数,计算结果发现,阿霉素与载体分子之间的相溶性优于紫杉醇,与实验结果对应一致。（4）对PDC/DOX和PDC/PTX载药系统进行了多种体外细胞实验。MTT细胞毒性实验证明,48 h给药时间下,载药系统能提高细胞毒性,相比于直接递送DOX和PTX,PDC/DOX和PDC/PTX载药系统的IC50分别降低为原先水平的73.1%和75.1%。细胞摄取研究发现,载药系统能提高细胞对阿霉素的摄取水平。对PDC/PTX进行细胞凋亡实验,结果显示相比于游离PTX提高了约30.5%的凋亡率。而活性氧实验证明,相比游离紫杉醇,协同给药策略可使ROS阳性细胞比例达到85.9%,通过诱导细胞内的氧化还原失衡,诱发细胞凋亡。